内容发布更新时间 : 2024/12/24 11:15:37星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
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《光纤通信》自测题
第一章 一、填空题
通信是 为传输媒质。以 为载波的通信方式。目前光纤通信所用光波的波长有三个，它们是 、 和 。光纤通信所使用的波段位于电磁波谱中的 区，波长范围为 。
二. 选择题（有一个或者多个答案） 1. 目前光纤通信常用的窗口有（）。
A、 0.85 μm B、 2 μm C、1.31 μm D、1.55 μm 2. 目前纤光通信常用的光源有（）。
A、 LED B、 LD C、PCM D、PDH
3. 光纤通信是以光波为载波，以（）为传播介质的通信方式。 A、电缆 B、无线电磁波 C、光纤 D、红外线 三、简答题
1． 光纤通信有哪些优点？
2． 为什么说光纤通信比电缆通信的容量大？
3． 纤通信系统由哪几部分组成？简述各部分作用。 答案：
一、 光纤 光波 0.85 μm 1.31 μm 1.55 μm 近红外区 0.7～1.7μm 二、1、ACD 2、AB 3、C
三、 1、通信容量大，中继距离长，保密性能好，抗电磁干扰，体积小、重量轻、便于施工和维护，价格低廉。
2、光纤通信的载波是光波，电缆通信的载波是电波。虽然光波和电波都是电磁波，但频率差别很大。光纤通信用的近红外光（波长约1μm）的频率（约300THz）比电波（波长为0.1m～1mm）的频率（3～300GHz）高三个数量级以上。载波频率越高，频带宽度越宽，因此信息传输容量越大。 第2章
一、填空题：
1．光纤中的纤芯折射率必须 包层折射率，单模光纤和多模光纤中中两者的相对折射率差一般分别为 和 。
2．单模光纤纤芯直径一般为 ，多模光纤纤芯直径为 ，光纤包层直径一般为 。
3. 光纤通信的最低损耗波长是（ ），零色散波长是（ ）。
4.单模光纤中不存在（ ）色散，仅存在（ ）色散，具体来讲，可分为（ ）和（ ）。 5、光缆大体上都是由（ ）、（ ）和（ ）三部分组成的。 6、允许单模传输的最小波长称为（ ）。
7、数值孔径（NA）越大，光纤接收光线的能力就越（），光纤与光源之间的耦合效率就越 （ ）。 二、选择题（多选）
1、从横截面上看，光纤基本上由３部分组成：（）、（）、（）。 A、折射率较高的芯区 B、折射率较低的包层 C、折射率较低的涂层 D、外面的涂层 E、外面的包层
2、单模光纤只能传输一个模式，即（），称为光纤的基模。 A、HE00模 B、HE11模 C、HE10模 D、HE01模
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3、限制光纤传输容量（BL积）的两个基本因素是（）和（）。 A、光纤色散 B、光纤折射 C、光纤衰减 D、光纤损耗 三、简述题
1、典型光纤由几部分组成？各部分的作用是什么? 2、为什么包层的折射率必须小于纤芯的折射率？
3、光纤损耗主要有几种原因？其对光纤通信系统有何影响？ 4、光纤色散主要有几种类型？其对光纤通信系统有何影响？ 5、分别说明G.652 、G.653、G.654、G.655光纤的性能及应用。 四、计算
1、一段30km长的光纤线路，其损耗为0.5dB／km。
（1）如果在接收端保持0.3μW的接收光功率，则发送端的功率至少为多少？ （2）如果光纤的损耗变为0.25dB／km，则所需的输入光功率又为多少？ 2、均匀光纤，若n１＝1.5，λ０＝1.3μm，试计算：
（1）若Δ＝0.25，为了保证单模传输，其纤芯半径应取多大？ （2）若取a＝5μm，为了保证单模传输，Δ应取多大？ 答案： 一、填空题
1、大于、0.3%～0.6%、1%～2%。 2、8～10μm，50～80μm，125μm。 3、1.55μm 1.31μm
4、模间 模内 材料色散 波导色散 5、缆芯 加强元件 护层 6、截止波长 7、强 高 二、选择题
1、ABD 2、B 3、AD 4、BC 四、计算
1、（1）Pmin＝9.49μW （2）Pmin＝1.69μW 2、（1）a≤0.47μm （2）Δ≤0.0022 第3章
1.常用光源LD是以 为基础发 光。LED以 为基础发 光。 2.光与物质作用时有 、 和 三个物理过程。
3. 对于半导体激光器的温度特性,温度升高阈值电流 若此时注入电流不变，输出光功率 . 增加、减少
4. 半导体光检测器主要有 和 两种，基本原理是通过 过程实现 。 PIN、APD、受激吸收、光电转换
5.在光纤通信系统中，对光源的调制可分 和 两类。直接调制、外调制
1.LD具有输出功率（）、输出光发散角（）、与单模光纤耦合效率（）、辐射光谱线（）等优点。 2、LED的主要特性参数为（）、（）、（）。 3、PIN二极管的特点包括（）、（）及（）。
4、对光检测器的基本要求是高的（），低的（）和快的（）。 5、影响光源与光纤耦合效率的主要因素是（ ）和（ ）。 6、光纤和光纤连接的方法有两大类（ ）和（ ）。
7、在一根光纤中同时传播多个不同波长的光载波信号称为（ ）。 8、影响光纤耦合性能的主要因素有（ ）、（ ）、（ ）和（ ）。 答案
1、 高 窄 高 窄
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2、输出功率与效率 输出光谱特性 响应速率与带宽 3、耗尽层很宽 偏置电压很小 附加噪声小 4、响应度 噪声 响应速度
5、光源的发散角 光纤的数值孔径 6、活动连接 固定连接 7、光波分复用
8、插入损耗 附加损耗 分光比(耦合比) 隔离度 作业：
3-4 ①LED的P-I特性呈线性，而LD的P-I特性呈非线性。
②LED产生是非相干光，功率低，方向性差；而LD发出的是相干光，功率高，方向性好。 ③LED的波谱宽度比LD的宽。
④LED基本不受温度影响，而LD对温度变化敏感。 ⑤LED使用寿命比LD长。 3-9 λ≈0.87μm（GaAs），λ≈1.29μm（InGaAsP） 第4章
1、光发送机指标主要有 和 。 平均发送光功率、消光比
2、光接收机指标主要有 、 和 。 误码率、灵敏度、动态范围 3、为增大光接收机的接收动态范围，应采用 电路。 AGC 4．画出数字光发射机组成方框图，并简述个部分功能。
输入码型变换电路
光发送电路 码型变换 ATC 光源 均衡放大 扰码 线路编码 调制电路 输入码型变换电路 时钟提取 APC 背向光监测 告警检测 均衡放大——补偿经电缆传输后产生的数字电信号失真。
码型变换——将电端机送入的信号码型从HDB3或CMI码变为NRZ码。 扰码——将信号中的长连“0”或“1”有规律地进行消除。 线路编码----
时钟提取——提取与网络同步的时钟供给扰码与线路编码等电路。
光发送电路
调制电路—用经过编码的数字信号对光源进行直接光强度调制，完成电/光转换。 自动温度控制电路ATC——保持光源的温度恒定在室温左右，以稳定LD的阈值电流，从而稳定发送光功率。 自动功率控制电路APC——检测发送光功率变化，动态调节光源的偏置电流，以稳定发送光功率。 其余保护及告警检测电路——实现LD过流保护、LD无光告警及寿命告警。 5．画出数字光接收机组成方框图，并简述个部分功能。(见教材)
6. 按照转换步骤，试将二进制信号“10”转换成为HDB3码。
7 按照转换步骤，试将二进制信号“00001”转换成为CMI码。
8. 将以下HDB3码还原为二进制NRZ码（写出数字序列并画出波形），指出其中是否有误码。 解：该HDB3码中无误码
9. 将以下CMI码还原为二进制NRZ码（写出数字序列并画出波形），指出其中是否有误码。
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