光线在光纤端面的入射角需满足什么条件
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1-2 什么是测量误差?测量误差有几种表达方式?它们通常应用在什么场合?测量误差是测得值减去被测值的真值。
测量误差有五种表达方式分别是:(1)绝对误差:当被测量大小相同时,常用绝对误差来评定准确度。
(2)实际相对误差:相对误差常用来表示和比较测量的准确度。
(3)引用误差:引用误差是仪表中通用的一种误差表示方法。
(4)基本误差(5)附加误差:基本误差和附加误差常用于仪表和传感器中。
1-6 什么是随机误差?系统误差可以分为哪几类?系统误差有哪些检验方法?如何减小和消除系统误差?在同一测量条件下,多次测量同一量值时,绝对值和符号保持不变,或在条件改变时,按一定规律变化的误差称为系统误差。
系统误差可分为恒值(定值)系统误差和变值系统误差。
误差的绝对值和符号已确定的系统误差称为恒值(定值)系统误差;绝对值和符号变化的系统误差称为变值系统误差,变值系统误差又可分为线性系统误差、周期性系统误差和复杂规律系统误差等。
检验方法:实验对比法;残余误差观察法;准则检查法系统误差的消除:1. 从产生误差根源上消除系统误差;2.用修正方法消除系统误差的影响;3. 在测量系统中采用补偿措施;4.可用实时反馈修正的办法,来消除复杂的变化系统误差。
1-8什么是粗大误差?如何判断监测数据中存在的粗大误差?超出在规定条件下的预期的误差成为粗大误差,粗大误差又称为疏忽误差。
判断粗大误差的原则是看测量值是否满足正态分布,要对测量数据进行必要的检验。
通常用来判断粗大误差的准则有:3准则(莱以特准则);肖维勒准则;格拉布斯准则。
2-1什么叫传感器?它由哪几部分组成?他们的作用及相互关系如何?答:传感器是能感受(或响应)规定的被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置。
通常传感器有敏感元件和转换元件组成。
其中,敏感元件是指传感器中能直接感受或响应被测量的部份;转换元件是指传感器中能将敏感元件感受或响应的被测量转换成适于传输或测量的电信号部份。
一、知识点:第一章通信线路工程概述1、通信信道分()和(),通信线路提供()信道。
语音信号频带范围(),ISDN是()。
2、通信网是指(),我国的通信网采用()制,通信线路起()作用,从网络层面上分为()和(),目前常用的传输介质有()和()。
第二章通信电缆及电缆配线1、全塑电缆分为()和()两种,其结构组成分为()和()两部分。
2、电缆芯线材料是(),标称线径有()()()()()五种;电缆芯线的绝缘方式分为(),其中()应用最多;线对扭绞的作用是()、()、()。
3、构成全色谱电缆a、b线的十种色谱分别a线是(),b线是(),它们两两组合成()对线。
4、扎带色谱:双色双股扎带有()种,单色单股扎带有()种。
5、目前全塑市话电缆常用的成缆单位有()、()、()。
6、备用芯线的规定:()。
7、HY AC、HYA 意义。
8、规定电缆端别的目的是什么?判定电缆端别的方法有哪些?9、画图说明用户电缆线路组成情况10、常用的分线设备和交接设备有哪些?其在工程图纸中的表示符号有哪些?11、交接箱的作用是什么?按照芯线卡接方式分哪两种?请简要叙述电缆在模块式交接箱列、块、区及线序成端布局方法。
12、什么是主干电缆和配线电缆?在电缆网的配线设计中起芯线利用率分别是什么?分别主干电缆网和配线电缆网主要采用什么配线方法?13、什么是直接配线?结合工程实际画出直接配线图。
14、什么分线设备复接配线?复接配线时注意哪些问题?15、什么是两级电缆交接法?请画图示意。
第三章通信光缆1、什么是光纤通信?光纤通信有何特点?2、基本的光纤通信系统有哪几部分组成?其作用分别是什么?3、按照折射率分布,光纤分为()和(),应用最多的是()光纤。
4、什么是单模光纤?什么是多模光纤?它们的结构尺寸分别是()。
5、光线能实现远距离传输的条件是什么?6、什么是光纤损耗?什么是光纤色散?7、通信光缆结构有哪结构组成部分?8、光缆按敷设方式和缆芯结构分别分为哪些类型?9、请简要画出层绞式室外光缆的结构示意图。
一、单项选择题只有5.7.10.15.17.23 没有答案。
1•目前,通信用光纤的纤芯和包层构成的材料绝大多数是()。
A. 多成分玻璃 B •石英和塑料C.石英D •塑料2 •不属于无源光器件的是()。
A. 光定向耦合器B.半导体激光器C •光纤连接器D •光衰减器3 •从射线理论的观点看,在阶跃型光纤中,入射子午光线形成波导的条件是:光线在光纤端面上的入射角必须满足的条件为()。
A. arcsin 匹 B . 0 arcsin、nj n;①--------------------------------------------------------------------------------------------------------C. arcs in、n;n; D . 0 arcsin*4. 为了使雪崩光电二极管正常工作,应在其P—N结上加()。
A•高反向偏压B .低正向偏压C .高正向偏压D .低反向偏压5. 在光纤通信系统中,中继器的作用是()。
A.对传输光的接收与转发 B .对传输光的接收与放大C. 补偿经过光纤传输的光信号的衰减,并对失真的波形进行校正D. 补偿经过光纤传输的光信号的衰减,并对光进行分路转发6. 为了得到较高的信噪比,对光接收机中的前置放大器的要求是()。
A.高增益B .低噪声C .低增益、低噪声 D.高增益、低噪声7. 光源的作用是()。
A. 产生输入光波信号B. 将电信号电流变换为光信号功率,即实现电-光转换C•产生输入光功率D.光波对电信号进行调制使其载荷信息在光纤中传输8. 在下列数字光纤通信系统的传输码型中,不属于.插入比特码的是()A. mB1P B . 4B1H C. 5B6B D . mB1C9. 掺铒光纤放大器泵浦光源的典型工作波长是()。
A . 1550 nmB . 1310 nmC . 980 nmD . 850 nm10 .为防止反射光对光源的影响,应选用哪种器件?()。
1-2自动检测系统通常由几个部分组成?其中对转感器的一般要求是什么?首先先由各种传感器将非电被测物理或化学成分参量转化成电参量信号,然后经信号调理,数据采集,信号处理后,进行显示,输出,加上系统所需的交,直流稳压电源和必要的输入设备,便构成了一个完整的自动检测系统。
对传感器通常有如下要求:1,准确性2,稳定性3,灵敏度4其他:如耐腐蚀性,功耗,输出信号形式,体积,售价等。
1-3试述信号调理和信号处理的主要功能和区别,并说明信号调理单元和信号处理单元通常由哪些部分组成。
信号调理在检测系统中的作用是对传感器输出的微弱信号进行检波,转换,滤彼,放大等,以便检测系统后续处理或显示。
信号处理模块是自动检测仪表,检测系统进行数据处理和各种控制的中枢环节,其作用和大脑相类似。
信号调理电路通常包括滤波、放大、线性化等环节。
信号处理模块通常以各种型号的嵌入式微控制器、专用高速处理器(D5P)和大规模可编程集成电路,或直接采用工业控制计算机来构建。
2-1随机误差,系统误差,粗大误差产生的原因是什么?对测量结果的影响有什么不同?从提高测量准确度看,应如何处理这些误差?随机误差主要是由于检测仪器或测量过程中某些未知或无法控制的随机因素综合作用的结果。
系统误差产生的原因大体上有:测量所用的仪器木身性能不完善或安装,布置,调整不当;在测量过程中温度,湿度,气压,电磁干扰等环境条件发生变化;测量方法不完善,或者测量所依据的理论本身不完善;操作人员视读方式不当等。
粗大误差一般由外界重大干扰或仪器故障或不正确的操作等引起的。
减小和消除系统误并的方法1.针对产生系统误差的主要原因采取相应措施2.采用修止方法减小恒差系统误差3.采用交叉读书法减小线性系统误差4.采用半周期法减小周期性系统误差随机误差的处理可以用数理统计的方法,对其分布范围做出估计,得到随机影响的不确定度。
粗大误差的处理拉伊达准则和格拉布斯准则2-2工业仪表常用的精度等级是如何定义的?精度等级与测量误差是什么关系?人为规定:取最大引用误差百分数的分子作为检测仪器(系统)精度等级的标志,即用最大引用误差去掉正负号的数字来表示精度等级。
光纤通信延长中继距离入纤功率灵敏度五、计算题1.弱导波阶跃型光纤芯子和包层的折射指数分别为n1=1.5, n2=1.48, 试计算:光纤的数值孔径。
2.上题中,若纤芯半径a=6μm, λ0=1μm, 试计算光纤中传输的模数量。
3.阶跃型光纤,若n1=1.5, λ0=1μm, 若Δ=0.018,当保证单模传输时,光纤芯径取多大?4.已知阶跃光纤的n1=1.62,n2=1.52, 试计算:(1)相对折射率Δ(2)数值孔径5.已知阶跃型光纤的n1=1.5,Δ=0.01,芯子半径a=10μm,波长λ0=1.5μm, 试计算:(1)数值孔径NA (2)归一化频率(3)入射光线的激励角范围6. 已知均匀光纤的n1=1.51,Δ=0.01,工作波长λ0=0.85μm, 当纤芯半径a=25μm,此光纤中传输的导模数是多少?若要实现单模传输,纤芯半径应为多少?7. 已知阶跃型光纤的n1=1.5,Δ=0.5%,λ0=1.3μm, 若光纤中的导模数量N=2,试问至少纤芯半径为多大?8.已知光功率为2.4mw,光波频率为1015Hz,求单位时间传播的光子数。
9.某光纤通信系统,其发送光功率为-4dBm,光接收机灵敏度为-40dBm,设备富余度为6 dB,光缆富余度为0.1dB/km,光纤接头损耗为0.2dB/km,且不考虑色散的影响,求当无光缆配线架时,如果希望最长中继距离为60 km,此时的光缆的衰减系数为多大?10.有622Mbit/s速率的单模光缆传输系统,应用InGaAs-LD,其It<50mA,标称波长为1310nm,光谱宽度为2nm,发送光功率为-2.3dBm, 接收灵敏度为-38dBm, 动态范围≥20dB。
采用的光缆其固有损耗为0.3dB/km, 接头损耗为0.1dB/km,光连接器衰减为1dB,光纤色散系数≤2.0ps/nm·km, 光纤富余度为0.1dB/km。
若考虑1dB色散代价(ε取0.115),5dB 设备富余度,试计算在系统设计时,最大中继距离为多少?11、若一个2.5Gbit/s单模光缆通信系统,其系统总体要求如下:系统中采用的激光器为单纵摸激光器,其阈值电流小于50mA,激光器工作于1550nm.光脉冲谱线宽度Δλmax≤1.8nm。
重邮高函2012学年1期2011级通信工程专业(专升本)《光纤通信原理》综合练习姓名学号一:填空题1、光纤通信是()为传输媒质。
以()为载波的通信方式。
光纤的工作波长为()、()和()。
2、光纤通信系统(PDH)的构成由()、()、()、()、()组成。
3、光纤的主要材料是(),光纤的结构从里到外依次为()、()、()、(),其中()部分是用来传导光信号的。
光纤的分类中按传输的模式来分可分为()和()光纤,按纤芯的折射率分布的不同来分可分为()和()光纤。
4、光纤中的纤芯折射率必须()包层折射率,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()。
()和()。
常用光缆有()、5、光缆结构包括()、()、()、()等结构。
6、光纤的传输特性是光纤的()特性、()特性。
7、单模光纤的特征参数是()和(),实现单模传输的条件是()。
8、ITU-T建议的G.652光纤称为(),其零色散窗口为(),色散位移光纤是ITU-T建议的G.()光纤,其零色散窗口为(),G.655光纤称为(),主要应用于()系统中。
9、发光二极管依靠()发光,半导体激光器依靠()发光。
(空白处选填“受激吸收”、“自发辐射”、“受激辐射”中的一种)。
11、光电检测器有()和()两种,其中()具有内部电流放大作用。
12、EDFA称为(),其实现放大的光波长范围是()。
13、光纤接续的主要方法有和。
14、光与物质作用时有、和三个物理过程。
15、光电检测器的作用是,PIN管本质上是外加偏压的,其主要噪声是噪声和噪声。
16、半导体激光器主要特性有、、、和。
LD的阈值电流达到初始值的倍时产生寿命告警。
18、掺铒光纤放大器应用方式有()、()、()。
19、PDH光端机光发送机由和组成;光接收机由()和()组成。
光线路传输码型为()和()。
20、在光纤通信系统中,对光源的调制可分和两类。
21、在LD调制中,I b的选择原则是。
光纤通信试题选择题练习要⾃信,绝对的⾃信,⽆条件的⾃信,时刻⾃信,即使在错的时候《光纤通信》选择题练习公布精选精炼+课后精讲(QQ在线讲解)张延锋2014/8/1忍⼈之所不能忍,⽅能为⼈知所不能为选择题练习1. ⽬前光纤通信三个实⽤的低损耗⼯作窗⼝是µm, µm, µm µm, µm, µmµm, µm, µm µm, µm, µm2.在阶跃型光纤中,传输模式的传输条件为>0 >Vc ><Vc3.在阶跃型光纤中,当模式处于截⽌的临界状态时,其特性参数=0 B.β=0 =0 =04. 下列不属于影响光电⼆极管响应时间的因素是A.零场区光⽣载流⼦的扩散时间B.有场区光⽣载流⼦的漂移时间时间常数D.器件内部发⽣受激辐射的时间5.通常,影响光接收机灵敏度的主要因素是A.光纤⾊散 B.噪声 C.光纤衰减 D.光缆线路长度6.⽬前实⽤光纤通信系统普遍采⽤的调制─检测⽅式是A. 相位调制—相⼲检测B. 直接调制—相⼲检测C. 频率调制—直接检测D. 直接调制—直接检测7.下列属于掺铒光纤放⼤器泵浦光源的典型⼯作波长是nm nm nm nm8.下列属于描述光电检测器光电转换效率的物理量是A. 响应度B. 灵敏度C. 消光⽐D. 增益9.下列属于有源光器件的是A.光定向耦合器B.半导体激光器C. 光纤连接器D. 光隔离器10.在下列的传输码型中,不属于插⼊⽐特码的是A. mB1PB. 4B1HC. 5B6BD. mB1C11. 在激光器中,光的放⼤是通过A.粒⼦数反转分布的激活物质来实现的B.光学谐振腔来实现的C.泵浦光源来实现的D.外加直流来实现的12. 下列哪⼀项不是要求光接收机有动态接收范围的原因A.光纤的损耗可能发⽣变化B.光源的输出功率可能发⽣变化C.系统可能传输多种业务D.光接收机可能⼯作在不同系统中13. 光纤通信中光需要从光纤的主传输信道中取出⼀部分作为测试⽤时,需⽤A.光衰减器B.光耦合器C.光隔离器D.光纤连接器14. 使⽤连接器进⾏光纤连接时,如果接头不连续时将会造成A.光功率⽆法传输B.光功率的菲涅⽿反射C.光功率的散射损耗D.光功率的⼀部分散射损耗或以反射形式返回发送端15. 在系统光发射机的调制器前附加⼀个扰码器的作⽤是A.保证传输的透明度 B.控制长串“1”和“0”的出现C.进⾏在线⽆码监测 D.解决基线漂移16. 下列关于交叉连接设备与交换机的说法正确的是A.两者都能提供动态的通道连接B.两者输⼊输出都是单个⽤户话路C.两者通道连接变动时间相同D.两者改变连接都由⽹管系统配置17. ⽬前EDFA采⽤的泵浦波长是A.µm和µm B.µm和µmC.µm和µm D.µm和µm18. 下列不是WDM的主要优点是A.充分利⽤光纤的巨⼤资源 B.同时传输多种不同类型的信号C.⾼度的组⽹灵活性,可靠性 D.采⽤数字同步技术不必进⾏玛型调整19. 下列要实现OTDM解决的关键技术中不包括A.全光解复⽤技术 B.光时钟提取技术C.超短波脉冲光源 D.匹配技术20. 掺饵光纤的激光特性A.由掺铒元素决定B.有⽯英光纤决定C.由泵浦光源决定D.由⼊射光的⼯作波长决定21. 下述有关光接收机灵敏度的表述不正确的是A.光接收机灵敏度描述了光接收机的最⾼误码率B.光接收机灵敏度描述了最低接收平均光功率C.光接收机灵敏度描述了每个光脉冲中最低接收光⼦能量D.光接收机灵敏度描述了每个光脉冲中最低接收平均光⼦数22. 光发射机的消光⽐,⼀般要求⼩于或等于A.5% B.10% C.15% D.20%23. 在误码性能参数中,严重误码秒(SES)的误码率门限值为A.10-6 B.10-5 C.10-4 D.10-324. ⽇前采⽤的LD的结构种类属于A.F-P腔激光器(法布⾥—珀罗谐振腔)B.单异质结半导体激光器C.同质结半导体激光器D.双异质结半导体激光器25. ⼆次群PCM端机输出端⼝的接⼝码速率和码型分别为A. Mb/s,HDB3 B. Mb/s,HDB3C. Mb/s,CMI D. Mb/s,CMI26. 数字光接收机的灵敏度Pr=100微⽡,则为多少dBmA.-10 B.10 C.-20 D.-3027. WDH系统的单纤双向传输⽅式可实现以下哪种通信A.单⼯ B.双⼯ C.全双⼯ D.单⼯与双⼯28. 光孤⼦源主要有哪⼏种A.掺铒光纤孤⼦激光器、锁模半导体激光器B.掺铒光纤孤⼦激光器、窄纤谱半导体激光器C.锁模半导体激光器、锁模半导体激光器D.掺铒光纤孤⼦激光器、信道频率激光器29. 前置放⼤器的三种类型中,属于双极型晶体管放⼤器的主要特点是A.输⼊阻抗低 B.噪声⼩C.⾼频特性较差 D.适⽤于低速率传输系统30. 下列哪⼀个不是SDH⽹的特点A.具有全世界统⼀的接⼝标准B.⼤量运⽤软件进⾏系统配置的管理C.复⽤映射结构灵活D.指针调整技术降低了设备复杂性31. 光缆的基本型式有哪些(1)层绞式 (2)⾻架式 (3)中⼼束管式 (4)带状式A.(1)(2)(3) B.(1)(3)(4) C.(2)(3)(4) D.(1)(2)(3)(4)32. 光缆有哪些特性(1)拉⼒特性 (2)压⼒特性 (3)弯曲特性 (4)温度特性A.(1)(2)(3) B.(1)(3)(4) C.(2)(3)(4) D.(1)(2)(3)(4)33. 下列哪项是光纤的光学特性(1)偏⼼度 (2)折射率分布 (3)模场直径 (4)带宽A.(1)(2) B.(3)(4) C.(2)(3) D. (2)(3)(4)34. 以下不是模拟光纤传输系统⽬前使⽤的主要调制⽅式是A.模拟基带直接光强调制 B.模拟间接光强调制C.频分复⽤光强调制 D.⽅波频率调制35. DFP激光器与FP激光器相⽐有什么优点(1)单纵模激光器(2)普线窄,动态普线好,线性好(3)普线宽(4)纵横模数多A.(1)(2) B.(3)(4) C.(2)(3) D. (2)(3)(4)36. 以下不是PIN光电⼆极管的主要特性是A.波长响应特性 B.量⼦效率和光谱特性C.响应时间和频率特性 D.噪声37. 光接受机的噪声主要来源是(1)主放⼤器(2)光发射器(3)光检测器(4)前置放⼤器A.(1)(2) B.(3)(4) C.(2)(3) D. (2)(3)(4)38. 以下不是光有源器件的是A.光源 B.光放⼤器 C.光检测器 D.光开关39. 光开关可以分为(1)机械光开关(2)固体光开关(3)物理光开关(4)电⼦光开关A.(1)(2) B.(3)(4) C.(2)(3) D. (2)(3)(4)40. 以下不是通信⽹的发展⽅向是A.数字化B.综合化C.宽带化D.模拟化41. 光纤通信是以以下哪⼀选项为载体,光纤为传输媒体的通信⽅式A 、光波B 、电信号C 、微波D 、卫星 42. 要使光纤导光必须使A 、纤芯折射率⼩于包层折射率B 、纤芯折射率⼤于包层折射率C 、纤芯折射率是渐变的D 、纤芯折射率是均匀的43.以下哪项是把光信号变为电信号的器件A 、激光器B 、发光⼆极管C 、光源D 、光检测器 44. CCITT 于以下哪⼀年接受了SONET 概念,并重新命名为SDH A 、1985 B 、1970 C 、1988 D 、1990 45. SDH 传输⽹最基本的同步传送模块是STM-1,其信号速率为多少kbit /s A 、 B 、 C 、 D 、 46. 掺铒光纤放⼤器(EDFA )的⼯作波长为多少nm 波段A 、1310B 、1550C 、1510D 、850 47. 发光⼆极管发出的光是⾮相⼲光,它的基本原理是A 、受激吸收B 、⾃发辐射C 、受激辐射D 、⾃发吸收 48. 光纤通信系统的是由以下⼏部分组成的①电端机②光端机③中继器④光纤光缆线路 A. ①②③ B. ②③④ C. ①③④ D. ①②③④ 49. 要精确控制激光器的输出功率,应从两⽅⾯着⼿:⼀是控制调制脉冲电流的幅度;⼆是控制A 、微型半导体制冷器B 、调制脉冲电流的相位C 、热敏电阻D 、激光器的偏置电流 50. 光纤传输特性主要有①⾊散②损耗③模场直径④截⽌波长A. ①②B. ②③C. ①④D. ①③ 51. 各模式在光纤中传播⽽形成传输模式的条件是A.k n k n 21<<βB.k n 2<βC.k n 1>βD.k n k n 12<<β52. 渐变型光纤中,不同⼊射⾓的光线会聚于同⼀点的现象称为何种效应 A.⾃聚焦 B.⾃变陡 C.⾊散 D.弛张 53. 在阶跃型(弱导波)光纤中,基模为模模模模54. 半导体激光器对光的频率和⽅向进⾏选择的器件是A.泵浦源B.激活物质C.耦合器D.光学谐振腔55. 光接收机中,使经过其处理后的信号波形成为有利于判决的波形的器件是 A.均衡器 B.判决器 C.前置放⼤器 D.光检测器56. 光发射机中实现电/光转换的关键器件是A.光源B.调制电路C.光检测器D.放⼤器 57. 转换光路,实现光交换的重要器件是A.光开关B. 耦合器C. 隔离器D. 光衰减器58. 下列不属于EDFA的优点的是A.增益⾼B. 频带宽C. 噪声系数⼩D.可放⼤多个波段59. 下列不属于常⽤的线路码型是A.扰码B. mBnB码C.插⼊码D. NRZ码60. 在⼀根光纤中同时传输多个波长信号的⼀项技术是A.⾊散补偿技术B.相⼲光通信技术C.光时分复⽤技术D.光波分复⽤技术61. 光纤单模传输条件,归⼀化频率V应满⾜A.V> B.V< C.V> D.V<62. 激光是通过什么产⽣的A.受激辐射B.⾃发辐射C.热辐射63. EDFA的泵浦光源的典型⼯作波长为nm nm nm nm64. 光隔离器的⼯作原理是A.基于法拉第旋转的⾮互易性B.基于多层电介质⼲涉膜的滤波原理C.基于光栅的衍射原理D.基于圆柱形透镜的聚焦原理65. 光隔离器的作⽤是A.调节光信号的功率⼤⼩B.保证光信号只能正向传输C.分离同向传输的各路光信号D.将光纤中传输的监控信号隔离开66. 光纤数字通信系统中不能传输HDB3码的原因是A.光源不能产⽣负信号光B.将出现长连"1"或长连"0"C.编码器太复杂D.码率冗余度太⼤67. 在激光器中,光的放⼤是通过A.光学谐振腔来实现 B.泵浦光源来实现C.粒⼦数反转分布的激活物质来实现 D.外加直流来实现68. 单模光纤中主要⾊散是;多模光纤中主要⾊散是A.波长⾊散、模式⾊散 B.波长⾊散材料⾊散C.材料⾊散、偏振模式⾊散 D.偏振模式⾊散、模式⾊散69. ⽬前光纤通信系统中⼴泛使⽤的调制─检测⽅式是A.相位调制—相⼲检测B.强度调制—相⼲检测C.频率调制—直接检测D.强度调制—直接检测70. 光合波器是A.将多个光波信号合成⼀个光波信号在⼀根光线中传输B.将多路光信号合并成⼀路光信号在光纤中传输C.将同波长的多个光信号合并在⼀起耦合到⼀根光纤中传输D.将不同波长的多个光信号合并在⼀起耦合到⼀根光纤中传输71. 光纤是利⽤光的以下哪种现象传送光信号的B、散射C、全反射D、辐射72. 光纤的纤芯折射率应包层折射率,光纤才能导光A 、⼤于B 、⼩于C 、等于D 、⼤于等于 73. 通常,影响光接收机灵敏度的主要因素是A .光纤⾊散B .光接收机噪声C .光纤衰减D .暗电流 74. 光纤相对折射指数差的定义为A.Δ=n1-n2B.Δ=n2-n1C.Δ=(n21-n22)/2n21D.Δ=(n21-n22)/n2175. 阶跃型光纤中,某种模式截⽌时的归⼀化频率为Vc,则这种模式形成导模的传输条件为>Vc >0 76. 随着激光器温度的上升,其输出光功率会A.减少B.增⼤C.保持不变D.先逐渐增⼤,后逐渐减少78. 在光纤通信系统中,EDFA 以何种应⽤形式可以显著提⾼光接收机的灵敏度 A.作前置放⼤器使⽤ B.作后置放⼤器使⽤ C.作功率放⼤器使⽤ D.作光中继器使⽤ 79. 光接收机中,雪崩光电⼆极管引⼊的噪声为A.光电检测器的暗电流噪声、雪崩管倍增噪声、光接收机的电路噪声B.量⼦噪声、雪崩管倍增噪声、光接收机的电路噪声C.量⼦噪声、光电检测器的暗电流噪声、光接收机的电路噪声D.量⼦噪声、光电检测器的暗电流噪声、雪崩管倍增噪声 80. 光中继器中均衡器的作⽤是A.放⼤B.消除噪声⼲扰C.均衡成矩形脉冲D.均衡成有利于判决的波形 81. 通常,影响光接收机灵敏度的主要因素是A.光纤⾊散B.光接收机噪声C.光纤衰减D.暗电流 82. EDFA 中⽤于降低放⼤器噪声的器件是A.光耦合器B.波分复⽤器C.光滤波器D.光衰减器 83. 以下哪⼀样不是⽆源光器件A 、光调制器B 、光纤连接器C 、LED D 、光纤耦合器 84. 关于PIN 和APD 的偏置电压表述,正确的是A.均为正向偏置B.均为反向偏置C.前者正偏,后者反偏D.前者反偏,后者正偏85. 处于⾼能级E2的电⼦,在未受外界激发的情况下,⾃发地跃迁到低能级E1,从⽽发射出⼀个能量为hf(=E2-E1)的光⼦的过程称为A.⾃发辐射B.受激吸收C.受激辐射D.⾮辐射复合 86. ⽬前在光纤通信系统中已获得⼴泛应⽤的光放⼤器是A.半导体光放⼤器B.掺铒光纤放⼤器C.拉曼光纤放⼤器D.布⾥渊光纤放⼤器 87. 阶跃光纤中,⼦午线在包层和纤芯分界⾯上形成全反射的条件为 A.1θ≥211n n sin - B.1θ<121n n sin - C.1θ≥121n n sin - D.1θ<211n n sin -88. 表⽰光纤⾊散程度的物理量是A.时延B.相位差C.时延差D.速度差89. STM-1每秒可传的帧数是90. 处于⾼能级E2的电⼦,在未受外界激发的情况下,⾃发地跃迁到低能级E1,从⽽发射出⼀个能量为hf(=E2-E1)的光⼦的过程称为A.⾃发辐射B.受激吸收C.受激辐射D.⾮辐射复合 91. PIN 光电⼆极管,因⽆雪崩倍增作⽤,因此其雪崩倍增因⼦为A. G >1B. G <1C. G =1D. G =0 92. 光纤通信系统中常⽤的光源主要有 A .光检测器、光放⼤器、激光器B .半导体激光器、光检测器、发光⼆极管C .PIN 光电⼆极管、激光、荧光D .半导体激光器LD 、半导体发光⼆极管 93. STM —1中信息净负荷的字节数为A. 576B. 261C. 2349D. 4608 94. 光纤的连接分为A .固定连接和永久性连接B .固定连接和熔连接C .固定连接和活动连接D .粘连接和熔连接95. 从射线理论的观点看,在阶跃型光纤中,⼊射⼦午光线形成导波的条件是:光线在光纤端⾯上的⼊射⾓Φ必须满⾜的条件为A. Φ≥arcsin 12n n ≤Φ≤arcsin2221n n - C. Φ>arcsin2221n n - ≤Φ≤arcsin 12n n 96. EDFA 的最⼤输出功率常⽤来表⽰。
1实验一光纤数值孔径(N A)测量实验一、实验目的:1. 了解光纤导光的原理;2. 掌握测量石英光纤的数值孔径原理与方法;3. 掌握光电探测的基本原理及光功率计设计原理;4.掌握用CCD、matlab测量高斯光斑大小的方法及原理。
二、实验装置激光器及电源,导轨,读数旋转台,光纤,光纤耦合架,导轨滑块、支撑杆和套筒,光电探头,电阻盒,5V电源,万用表,CCD,电脑。
三、实验原理1、光纤数值孔径测量光纤,也称光纤波导,它的典型结构是多层同轴圆柱体,如图1,自内向外由纤芯、包层、涂敷层三部分组成。
纤芯位于光纤的中心部位。
纤芯和包层主要成分都是高纯度的二氧化硅,不同的是它们掺入的少量掺杂剂不同。
纤芯掺杂剂如五氧化二磷(P2O5)和二氧化锗(G e O2),掺杂的作用是提高纤芯的折射率。
包层掺杂剂有氟和硼,掺杂剂的作用是降低包层的折射率。
光纤纤芯折射率是稍大于包层折射率,纤芯的直径一般为4~60微米(单模光纤直径小于10um,多模光纤直径一般50-62.5um),为了使光纤具有较好的柔性,包层外径约为125um。
包层的外面涂敷一层很薄的涂敷层。
涂敷层材料一般为环氧树脂或硅橡胶。
该层的作用是增强光纤的机械强度。
为了加强光纤的机械强度,有的光纤在涂敷层之外加上套塑进行保护。
多模光纤损耗大、色散较强,因而脉冲畸变严重;而单模光纤损耗和色散性能都较佳,对光脉冲的影响较小。
光纤长距离通讯中的光纤是用单模光纤,就是这个原因。
实验用的单模石英光纤,它的芯和包层是由不同掺杂比例的石英材料拉制而成,保护层是环氧树脂。
光纤为什么能导光,能传送大量的信息?光纤是利用光的光的反射、折射和全反射等特性来导光的。
折射率小的物质称为光疏介质,折射率大的物质称为光密介质,当光从光密介质入射到光疏介质时,折射角大于入射角,当入射角增大到某一角度,使折射角达到90°时,折射光完全消失,只剩下反射光,这时的入射角就叫临界角。
入射角大于或等于临界角时,折射光线消失,发生了全反射现象。
第一章作业1、光纤通信与电通信有什么不同?在光纤通信中起主导作用的部件是什么?光纤通信,就是用光作为信息的载体、以光纤作为传输介质的一种通信方式。
起主导作用的是激光器和光纤。
2、常规的光纤的三个的低损耗窗口是在哪个波段?其损耗值各为多少?850nm 3db/km ;1310nm 0.4db/km;1550nm 0.2db/km3、光纤通信有哪些优点?(1)频带宽,通信容量大(2)损耗低,中继距离长(3)抗电磁干扰(4)无窜音干扰,保密性好(5)光纤线径细,重量轻,柔软(6)光纤原材料丰富,用光纤可节约金属材料(7)耐腐蚀,抗辐射,能源消耗小4、PDH和SDH各表示什么?其速率等级标准是什么?PDH表示准同步数字序列,即在低端基群采用同步,高次群复用采用异步,SDH表示同步数字序列PDH速率标准SDH速率等级标准:STM-1:155.520Mbit/s STM-4:622.080 Mbit/s STM-16:2.5 Gbit/s STM-64:10 Gbit/s5、图示光纤通信系统,解释系统基本结构。
光纤通信系统由光发送机、光纤光缆与光接收机等基本单元组成。
系统中包含一些互连与光信号处理部件,如光纤连接器、隔离器、调制器、滤波器、光开关及路由器等。
在长距离系统中还设置有中继器(混合或全光)。
第2章1节布置的作业1、光纤的主要材料是什么?光纤由哪几部分构成?各起什么作用?SiO2;芯区、包层、图层;芯区:提高折射率,光传输通道;包层:降低折射率,将光信号封闭在纤芯内,并保护纤芯;图层:提高机械强度和柔软性2、光纤中的纤芯折射率与包层折射率的关系?单模光纤和多模光纤中两者的纤芯直径一般分别为多少?纤芯折射率较高,包层折射率较小单模光纤纤芯直径:2a=8μm~12μm,包层直径:2b=125μm;多模光纤纤芯直径:2a=50μm,包层直径:2b=125μm。
3、根据芯、包折射率分布及模式传播情况,指出有哪些典型形式光纤?折射率在纤芯与包层介面突变的光纤称为阶跃光纤;折射率在纤芯内按某种规律逐渐降低的光纤称为渐变光纤;根据模式传播情况不同分为多模光纤和单模光纤4、什么是全反射?它的条件是什么?指光从光密介质入射到光疏介质是,全部被反射会原介质的现象条件:光从光密介质入射至光疏介质;入射角大于或等于临界角( =arcsin(n2/n1))在光纤端面:要求入射角θ < θo 全;在芯包界面:要求入射角θ1 > θC芯包界面全反射5、数值孔径NA的物理意义?表达式是什么?反映光纤对光信号的集光能力,定义入射临界角 的正弦为数值孔径N A ,N A越大,对光信号的接受能力越强N A=sin=6、什么是光纤的自聚焦?产生在何种类型光纤里?如果折射率分部合适,就用可能使以不同角度入射的全部光线以同样的轴向速度在光纤中传播,同时到达光纤轴上的某点,即所有光线都有相同的空间周期L,这种现象称为自聚焦。