北京交通大学工程硕士考试试题2013-2014(光纤通信答案

一、单项选择题(在每小题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的，请将正确选项前的字母填在题干的括号内。

每小题1分，共10分。

)1.在薄膜波导的薄膜中形成导波的条件是平面波的入射角θ1必须满足( C )A.θ1>θC13B.θ1<θC12C.90°>θ1>θC12D.90°>θ1>θC132.薄膜波导中的单模传输条件为( B )A.λc(TE0)<λ0<λc(TM0)B.λc(TM0)<λ0<λc(TE0)C.λc(TE1)<λ0<λc(TM1)D.λc(TM0)<λ0<λc(TE1)3.光纤相对折射指数差的定义为( C )A.Δ=n1－n2B.Δ=n2－n1C.Δ=(n21－n22)/2n21D.Δ=(n21－n22)/n214.阶跃型光纤中，导模的传输条件为( C )A.V<V cB.V>2.405C.V>V cD.V>0**－4每秒可传输的帧数是( D )A.1000B.2000C.4000D.80006.随着激光器温度的上升，其输出光功率会( A )A.减少B.增大C.保持不变D.先逐渐增大，后逐渐减少7.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 )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8.在下列选项中，光纤通信的监控系统不能监控的项目为( C )A.光中继器的接收光功率B.电源的电压C.光缆线路的色散特性D.光纤通信系统的误码性能9.光接收机中，雪崩光电二极管引入的噪声为( D )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10.表示光放大器放大能力的特性指标是( A )A.功率增益B.带宽C.输出饱和功率D.噪声系数二、填空题(每小题1分，共20分)1.利用光波作为载波的通信方式称为___________。

北京交通大学工程硕士考试试题答案（唐山）课程名称：光纤通信 2013-2014学年第2学期班级：⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽学号：⎽⎽⎽⎽⎽姓名：⎽⎽⎽⎽⎽⎽⎽一．填空（20分）1．在放大媒质中，N2 >N12．在STM-16帧中，每行由4320 个字节组成。

3．FM-FDM信号光纤传输系统中，传输信道为30-45 。

4．半导体激光器是由正反馈、谐振腔和放大器组成一体的光振荡器。

5．长途WDM系统的接口中具有8×22dB，3×33dB和5⨯30 系统。

6．OMSP是只在光路上进行1+1保护，而不对终端设备进行保护。

7．前置放大器电路有互阻抗放大器，高阻抗放大器和低阻抗放大器。

8．DP的中文全称是微分相位。

9．光纤的色散，主要有波导色散、材料色散和模式色散三种。

10．功率放大器是将EDFA放在光发射机后面对光信号进行放大。

11．光交换系统可分为空分光交换、时分光交换和波分光交换。

12．光监控通路波长是1510nm 。

13．一次群的话路数为⎽⎽30⎽⎽⎽⎽。

14．发光二极管有面发光二极管、边发光二极管和⎽超辐射⎽三种类型。

15．灵敏度是指在正常工作下，光接收机所允许接收的最小光功率。

16．常见光纤连接器的种类有SC、ST和⎽⎽FC⎽⎽⎽⎽。

17．光同步传输网可以工作的波长是1550nm和⎽⎽1310nm⎽⎽。

18．光纤通信中线路编码的种类主要有分组码、⎽⎽扰码⎽⎽和插入码。

19．OXC的中文全称是⎽光交叉连接⎽⎽⎽⎽⎽。

20．EDFA主要由⎽掺铒光纤⎽⎽、泵浦源和隔离器等组成。

二． 简单分析数字光纤通信系统中激光器直流偏置的位置。

（10分） 答：如图是数字信号调制时直流偏置I b 的位置，I b ≈I th ，I b ≠I th 。

因为，当偏置电流I b 远大于I th 时，“0”码时激光器也要发出较强的光，消光比性能不好，降低了接收机的灵敏度。

当偏置电流I b 远小于I th 时，“1”码时驱动电流虽然较大但是激光器不能发出较强的光。

通信⼯程《光纤通信》考试题（含答案）1、1966年7⽉，英籍华⼈（⾼锟）博⼠从理论上分析证明了⽤光纤作为传输介质以实现光通信的可能性。

2、光在光纤中传输是利⽤光的（折射）原理。

3、数值孔径越⼤，光纤接收光线的能⼒就越( 强)，光纤与光源之间的耦合效率就越( ⾼)。

4、⽬前光纤通信所⽤光波的波长有三个，它们是：（0.85µm、1.31µm、1.55µm）。

5、光纤通信系统中最常⽤的光检测器有：（PIN光电⼆极管；雪崩光电⼆极管）。

6、要使物质能对光进⾏放⼤，必须使物质中的( 受激辐射)强于( 受激吸收)，即⾼能级上的粒⼦数多于低能级上的粒⼦数。

物质的这⼀种反常态的粒⼦数分布，称为粒⼦数的反转分布。

7、在多模光纤中，纤芯的半径越( ⼤)，可传输的导波模数量就越多。

8、光缆由缆芯、( 加强元件(或加强芯) )和外护层组成。

9、（波导⾊散）是指由光纤的光谱宽度和光纤的⼏何结构所引起的⾊散。

10、按光纤传导模数量光纤可分为多模光纤和( 单模光纤)。

11、PDH的缺陷之⼀：在复⽤信号的帧结构中，由于( 开销⽐特 )的数量很少，不能提供⾜够的运⾏、管理和维护功能，因⽽不能满⾜现代通信⽹对监控和⽹管的要求。

12、光接收机的主要指标有光接收机的动态范围和（灵敏度）。

13、激光器能产⽣激光振荡的最低限度称为激光器的（阈值条件）。

14、光纤的（⾊散）是引起光纤带宽变窄的主要原因，⽽光纤带宽变窄则会限制光纤的传输容量。

15、误码性能是光纤数字通信系统质量的重要指标之⼀，产⽣误码的主要原因是传输系统的脉冲抖动和（噪声）。

⼆、选择题：（每⼩题2分，共20分。

1-7:单选题，8-10：多选题）1、光纤通信是以（A ）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2、要使光纤导光必须使（ B ）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3、（D ）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4、CCITT于（C）年接受了SONET概念，并重新命名为SDH。

1、光接收机灵敏度的测试，以竣工时的测试指标为准。

NRZ 码2、 FC /PC/APC 。

3、 作用：将电信号转换为光信号，并将光信号射入光纤。

LED 和LD.4、dBm 的含义是：表示绝对功率电平，计算公式为：10lg(电功率/1m w )；dB 的含义是：表示相对功率电平，计算公式为：10lg(甲功率/乙功率 ) 。

5、合成/分离，6、光源是指：能发出一定范围波长的电磁波的物体称为光源 。

7、EDFA 称为：掺铒光纤放大器 ，其作用是对光信号进行放大 。

8、在LD 激光器的预置电路中，APC(Automatic Power Control)的含义是： 自动功率控制 。

9、在光纤通信中，常用的光电检测器是：PIN 光电二极管 和APD 雪崩光电二极管。

10、光衰减器的作用是：对光能量进行预期的衰减，使光能量减小 。

11、法兰盘1、分析PIN 光电二极管的工作原理。

（14分）答：PIN 光电二极管在PN 结中间设置掺杂浓度非常低的I 层，PN 结上有内建电场，当PN 结加上反向电压后，入射光主要在耗尽区被吸收。

在耗尽区产生光生载流子(电子空穴对)，在耗尽区电场作用下，电子向N 区飘移，空穴向P 区飘移，产生光生电动势。

在远离PN 结的地方，因为没有电场的作用，电子空穴作扩散运动，产生扩散电流。

所以，PIN 光电二极管的灵敏度高，接通回路负载 R L 上有电流，于是将光信号转变为电信号，完成光电转换。

2、从原理分析：激光器（LD ）产生激光的两个条件是什么？(6分) 答：一是光的放大作用，它要求电子数反转分布，要求具有正反馈的谐振腔； 二是要满足阈值条件，即光功率增益大于光功率衰减。

一、填空题：（每空1分，共20分）二、原理分析题：（共20分）5分）答：作用是：对光信号能量进行预期的衰减，使光能量减小。

使用场合：光通信系统的指标测量，短距离通信系统的信号衰减以及系统实验等。

2、在光纤通信工程实际中，如何测量光信号的强弱？请说明采用该仪表测试的具体步骤。

《光纤通信》试题和参考答案一填空（1×20＝20分）1.系统参考模型有三种假设形式：，和。

2.系统的质量指标: 1. 2. 。

3.SDH称为。

4.是数字信号传输中的一种瞬时不稳定现象。

5.SDH的帧结构是以做基础的矩形块状帧结构。

6.光纤是一种利用原理进行光信号传递的导波介质。

7.局域网的媒质接入控制（MAC）协议包括、和。

8.是用来稳定地、准确地减小信号光功率的无源器件。

9.光放大器主要由放大、组成。

10.LD称为光放大器，EDFA称为光纤放大器。

11.光发射机的基本功能是将携带信息的信号转换成信号。

12.光源的自动功率控制简称。

二选择题：（2×10＝20分）1.ITU―T建议的一个标准最长HRX全长为（）。

A 27500kmB 420kmC 280km2.将传输不同信号的频段之间的间隔（）100GHz的复用通信称为波分复用。

A 大于B 小于C 等于3.当入射角大于临界角时，光的这种现象称为（）。

A 全反射B 漫反射C 折射4.SDH复用结构是指（）。

A 时分复用B 码分复用C 帧结构5.下图中造成损耗影响最大的是（）、（）。

6.均衡器的目的是（）。

A 取样判决 B补偿电信号 C 时钟提取7．波分复用中又将同一窗口开的多路通信称为（）。

A 复合通信B 密集波分复用通信C 单窗口通信8．解决色散补偿问题。

一个有效的解决方法是应用( )进行色散补偿。

A 啁啾光纤光栅B 均衡器C 光隔离器9．定时抖动是指脉码传输系统中的（）。

A 同步误差B 异步误差C 不稳定三判断对错(2×10＝20分)（T or F）1.光纤连接时，产生的损耗主要来自工作人员技术不过关（）2.若光纤的色散大，则经过相同距离的传输出现的波形失真越严重。

（）3.光衰减器和光隔离器结构一样可以互换使用。

（）4.光源的自动温度控制简称APC 。

（）5.光发射机的基本功能是将携带信息的电信号转换成光信号，并将光信号送入光纤中。

一．单项选择题（每题1分,共20分）1、在激光器中，光的放大是通过（Ａ）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2、下列哪一项不是要求光接收机有动态接收范围的原因?( B )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3、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（Ｂ）Ａ．光衰减器Ｂ．光耦合器Ｃ．光隔离器Ｄ．光纤连接器4、使用连接器进行光纤连接时，如果接头不连续时将会造成（D）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5、在系统光发射机的调制器前附加一个扰码器的作用是（A）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6、下列关于交叉连接设备与交换机的说法正确的是（A）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7、目前EDFA采用的泵浦波长是( C )A．0.85μm和1.3μm B．0.85μm和1.48μmC．0.98μm和1.48μm D．0.98μm和1.55μm8、下列不是WDM的主要优点是( D )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9、下列要实现OTDM解决的关键技术中不包括（ D ）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10、掺饵光纤的激光特性（A）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11、下述有关光接收机灵敏度的表述不正确的是( A)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12、光发射机的消光比，一般要求小于或等于（B）A．5％ B．10％ C．15％ D．20％13、在误码性能参数中，严重误码秒（SES）的误码率门限值为（D）A．10-6B．10-5 C．10-4 D．10-314、日前采用的LD的结构种类属于（D）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15、二次群PCM端机输出端口的接口码速率和码型分别为（ B）A．2.048 Mb/s，HDB3 B．8.448 Mb/s，HDB3C．2.048 Mb/s，CMI D．8.448 Mb/s，CMI 16、数字光接收机的灵敏度Pr=100微瓦，则为（ A ）dBm。

1、1966年7月，英籍华人（高锟）博士从理论上分析证明了用光纤作为传输介质以实现光通信的可能性。

2、光在光纤中传输是利用光的（折射）原理。

3、数值孔径越大，光纤接收光线的能力就越( 强)，光纤与光源之间的耦合效率就越( 高)。

4、目前光纤通信所用光波的波长有三个，它们是：（0.85μm、1.31μm、1.55μm）。

5、光纤通信系统中最常用的光检测器有：（PIN光电二极管；雪崩光电二极管）。

6、要使物质能对光进行放大，必须使物质中的( 受激辐射)强于( 受激吸收)，即高能级上的粒子数多于低能级上的粒子数。

物质的这一种反常态的粒子数分布，称为粒子数的反转分布。

7、在多模光纤中，纤芯的半径越( 大)，可传输的导波模数量就越多。

8、光缆由缆芯、( 加强元件(或加强芯) )和外护层组成。

9、（波导色散）是指由光纤的光谱宽度和光纤的几何结构所引起的色散。

10、按光纤传导模数量光纤可分为多模光纤和( 单模光纤)。

11、PDH的缺陷之一：在复用信号的帧结构中，由于( 开销比特 )的数量很少，不能提供足够的运行、管理和维护功能，因而不能满足现代通信网对监控和网管的要求。

12、光接收机的主要指标有光接收机的动态范围和（灵敏度）。

13、激光器能产生激光振荡的最低限度称为激光器的（阈值条件）。

14、光纤的（色散）是引起光纤带宽变窄的主要原因，而光纤带宽变窄则会限制光纤的传输容量。

15、误码性能是光纤数字通信系统质量的重要指标之一，产生误码的主要原因是传输系统的脉冲抖动和（噪声）。

二、选择题：（每小题2分，共20分。

1-7:单选题，8-10：多选题）1、光纤通信是以（A ）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2、要使光纤导光必须使（ B ）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3、（D ）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4、CCITT于（C）年接受了SONET概念，并重新命名为SDH。

一、单项选择题(在每小题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的，请将正确选项前的字母填在题干的括号内。

每小题1分，共10分。

)1.在薄膜波导的薄膜中形成导波的条件是平面波的入射角θ1必须满足( C )A.θ1>θC13B.θ1<θC12C.90°>θ1>θC12D.90°>θ1>θC132.薄膜波导中的单模传输条件为( B )A.λc(TE0)<λ0<λc(TM0)B.λc(TM0)<λ0<λc(TE0)C.λc(TE1)<λ0<λc(TM1)D.λc(TM0)<λ0<λc(TE1)3.光纤相对折射指数差的定义为( C )A.Δ=n1－n2B.Δ=n2－n1C.Δ=(n21－n22)/2n21D.Δ=(n21－n22)/n214.阶跃型光纤中，导模的传输条件为( C )A.V<V cB.V>2.405C.V>V cD.V>05.STM－4每秒可传输的帧数是( D )A.1000B.2000C.4000D.80006.随着激光器温度的上升，其输出光功率会( A )A.减少B.增大C.保持不变D.先逐渐增大，后逐渐减少7.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 )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8.在下列选项中，光纤通信的监控系统不能监控的项目为( C )A.光中继器的接收光功率B.电源的电压C.光缆线路的色散特性D.光纤通信系统的误码性能9.光接收机中，雪崩光电二极管引入的噪声为( D )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10.表示光放大器放大能力的特性指标是( A )A.功率增益B.带宽C.输出饱和功率D.噪声系数二、填空题(每小题1分，共20分)1.利用光波作为载波的通信方式称为___________。

光纤通信概论一、单项选择题1.光纤通信指的是：A 以电波作载波、以光纤为传输媒介的通信方式；B 以光波作载波、以光纤为传输媒介的通信方式；C 以光波作载波、以电缆为传输媒介的通信方式；D 以激光作载波、以导线为传输媒介的通信方式。

2 光纤通信所使用的波段位于电磁波谱中的：A 近红外区B 可见光区C 远红外区D 近紫外区3 目前光纤通信所用光波的波长范围是：A 0.4～2.0B 0.4～1.8C 0.4～1.5D 0.8～1.64 目前光纤通信所用光波的波长有三个，它们是：A 0.85、1.20、1.80；B 0.80、1.51、1.80；C 0.85、1.31、1.55；D 0.80、1.20、1.70。

6 下面说法正确的是：A 光纤的传输频带极宽，通信容量很大；B 光纤的尺寸很小，所以通信容量不大；C 为了提高光纤的通信容量，应加大光纤的尺寸；D 由于光纤的芯径很细，所以无中继传输距离短。

二、简述题1、什么是光纤通信？2、光纤的主要作用是什么？3、与电缆或微波等电通信方式相比，光纤通信有何优点？4、光纤通信所用光波的波长范围是多少？5、光纤通信中常用的三个低损耗窗口的中心波长分别是多少？光纤传输特性测量一、单项选择题1 光纤的损耗和色散属于：A 光纤的结构特性；B 光纤的传输特性；C 光纤的光学特性；D 光纤的模式特性。

2 光纤的衰减指的是：A 由于群速度不同而引起光纤中光功率的减少；B 由于工作波长不同而引起光纤中光功率的减少；C光信号沿光纤传输时，光功率的损耗；D 由于光纤材料的固有吸收而引起光纤中光功率的减少。

3 光纤的色散指的是：A 光纤的材料色散；B光在光纤中传播时，不同波长光的群时延不一样所表现出来的一种物理现象；C 光纤的模式色散；D 光纤的波导色散。

4 测定光纤衰减的测试方法有三中，它们是：A 切断法、插入损耗法和后向散射法；B 相移法、切断法和散射法；C插入损耗、脉冲时延法和散射法；D 切断法、插入损耗法和相移法。