(完整word版)光纤通信技术及应用习题解答.doc
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光纤通信技术试题及答案一、选择题1. 光纤通信系统中,下列哪种光纤类型使用最广泛?A. 多模光纤B. 单模光纤C. 塑料光纤D. 石英光纤答案:B2. 光纤通信系统中,下列哪个设备用于发送光信号?A. 光发射机B. 光接收机C. 光放大器D. 光分路器答案:A3. 光纤通信系统中,下列哪个参数表示光纤的损耗?A. 衰减系数B. 带宽C. 色散D. 抖动答案:A4. 光纤通信系统中,下列哪种调制方式应用最多?A. 直接强度调制B. 频率调制C. 相位调制D. 振幅调制答案:A5. 光纤通信系统中,下列哪种技术用于提高光纤的传输速率?A. 波分复用B. 时分复用C. 频分复用D. 码分复用答案:A二、填空题6. 光纤通信系统中,光纤的损耗主要分为__________和__________两部分。
答案:吸收损耗,散射损耗7. 光纤通信系统中,光发射机主要由__________、__________和__________组成。
答案:光源、驱动电路、调制器8. 光纤通信系统中,光接收机主要由__________、__________和__________组成。
答案:光检测器、放大器、判决器9. 光纤通信系统中,波分复用技术分为__________和__________两种。
答案:密集波分复用(DWDM),稀疏波分复用(CWDM)10. 光纤通信系统中,色散对光纤通信的影响主要表现在__________、__________和__________三个方面。
答案:信号传输速率下降,信号传输距离受限,信号误码率升高三、判断题11. 光纤通信系统中,单模光纤的传输容量大于多模光纤。
()答案:√12. 光纤通信系统中,光放大器的作用是提高光信号的功率,延长传输距离。
()答案:√13. 光纤通信系统中,波分复用技术可以提高光纤的传输容量,但无法提高传输速率。
()答案:×14. 光纤通信系统中,光纤的损耗与光纤的长度成正比。
1丄光纤通信:以光波为载频,以光纤为传播媒介的通信方式。
2.工作区域:近红外区,波长0.8〜1.8 um,对应的频率为167〜375THZ。
3•光纤通信的优点:传输频带宽,通信容量大;损耗低,中继距离远;抗电磁干扰能力强,无串话;保密性好;光纤细,光缆轻;资源丰富,节约有色金属和能源;经济效益好;抗腐蚀、不怕潮湿。
4. 光纤通信系统结构图及各部分作用:电端机对来自信源的信号进行处理,如模/数变换、多路复用处理。
光发送机吧输入电信号转换为光信号,并用耦合技术把光信号最大限度地注入光纤线路。
光纤光缆把来自光发送机的光信号以尽可能小的畸变和衰减传输到光接收机。
2.1光纤结构:折射率较高的纤芯、折射率较低的包层和外面的涂覆层。
2. 光纤的分类及每类光纤的特点:按光纤中传输的模式数量,分为多模光纤(芯径大,容易注入光功率,可以使用LED作为光源。
但存在模间色散,只能用于短距离传输)和单模光纤(单模光纤只能传输基模,它不存在模间时延差,色散小,这対于高码速长途传输是非常重要的。
但是芯径小,较多模光纤而言不容易进行光耦合,需要使用半导体激光器LD激励)。
按光纤截血上折射率分布,阶跃型(光纤纤芯及包层的折射率都为一常数,为满足全反射条件,纤芯的折射率高于包层的)和渐变型(减少了模式色散,提高光纤带宽,增加传输距离)。
按ITU-T建议分类,G.652光纤:在1310 nm工作时,理论色散值为零。
在1550 nm工作时, 传输损耗最低oG.653:零色散点从1310 nm移至1550 nm,同时1550 nm处损耗最低«G,654:纤芯纯石英制造,在1550 nm处衰减最小(仅0.185dB/km),用于长距离海底传输。
G.655:引入微量色散抑制光纤非线性,适于长途传输。
3•制造光纤的两种方法:直接熔化法、汽相氧化法。
4. 光纤的两种传输原理方法:波动理论法,射线法。
5. 光纤的光学特性:光纤的光学特性有折射率分布、最大入射角、最大理论数值孔径、模场直径及截止波长等。
情境一巩固与提高:一、填空题1.华裔学者高锟科学地预言了制造通信用的超低耗光纤的可能性,并因此获得诺贝尔物理学奖。
2.目前光纤通信所使用的光的波长为1260nm-1625nm 。
3.数字光纤通信系统由光发射机、光纤和光接收机构成。
4.光纤通信的3个低衰耗波长窗口分别是0.85um、1.31um 、和 1.55um 。
5.非色散位移光纤零色散波长在 1310 nm,在波长为1550 nm处衰减最小。
6.光纤主要由纤芯和包层构成,单模光纤芯径一般为 8-10 μm,多模光纤的芯径一般在 50 μm左右。
7.光纤的特性主要分为传输特性、机械特性、温度特性三种。
二、简答题1.简述光纤通信的优点和缺点。
答:光纤通信的优点:1)频带宽、通信容量大2)损耗低、传输距离远3)信号串扰小、保密性能好4)抗电磁干扰、传输质量佳5)尺寸小、重量轻、便于敷设和运输6)材料来源丰富、环境适应性强光纤通信的缺点:1)光纤性质脆。
需要涂覆加以保护2)对切断的连接光纤时,需要高精度技术和仪表器具3)光路的分路、耦合不方便4)光纤不能输送中继器所需的电能5)弯曲半径不宜过小2.简述光全反射原理。
答:光全反射原理:当光从光密媒质(折射率相对较大)到光疏媒质的交界面会发生全反射现象,即入射角达到一定值时,折射光线将与法线成90°角,再增大会使折射光线进入原媒质传输。
3.简述光纤通信系统的基本组成。
答:光纤通信系统由光发射机、光纤、光接收机组成。
光发射机的作用就是进行电/光转换,并把转换成的光脉冲信号码流输入到光纤中进行传输。
光源器件一般是LED和LD。
光纤:完成光波的传输。
光接收机的作用就是进行光/电转换。
光收器件一般是光电二极管PIN和雪崩光电二极管APD。
4.简述G.652、G.653、G.655的特点和主要用途。
答:G.652:也称标准单模光纤,是指零色散点在1310nm附近的光纤;在1550nm处,G.652光纤具有最低损耗特性。
2Chap.1 No.1 光纤通信有哪些优点?●参见1.2.1。
3Chap.1 No.2比较五代光纤通信系统的主要特点与差别。
●参见1.1,注意各代系统在传输容量和关键技术上的区别。
4Chap.1 No.3为什么使用石英光纤的光纤通信系统中,工作波长只能选择850nm、1310nm、1550nm三种。
●参见1.3.2,由于目前使用的光纤均为石英光纤,而石英光纤的损耗-波长特性中有三个低损耗的波长区,即波长为850nm、1310nm、1550nm三个低损耗区。
为此光纤通信系统的工作波长只能是选择在这三个波长窗口。
5Chap.2 No.1 光纤产生衰减的原因是什么?衰减对通信有什么影响?……则该光纤的衰减系数α为多少?●光纤产生衰减的原因包括吸收、散射和辐射。
衰减会导致信号功率损失,造成接收困难。
●α (1550nm)=10lg(Pin/Pout)/L=10lg(4/3)/5≈0.25dB/km6Chap.2 No.2 光脉冲在光纤中传输时,为什么会产生瑞利散射?瑞利散射损耗的大小与什么有关?●瑞利散射是由于光纤内部的密度不均匀引起的,从而使折射率沿纵向产生不均匀,其不均匀点的尺寸比光波波长还要小。
●光在光纤中传输时,遇到这些比波长小,带有随机起伏的不均匀物质时,改变了传输方向,产生了散射。
瑞利散射损耗的大小与4/1成正比。
7Chap.2 No.3 光纤中产生色散的原因是什么?色散对通信有什么影响?●光纤的色散是由于光纤中所传输的光信号不同的频率成分和不同模式成分的群速度不同而引起的传输信号畸变的一种物理现象。
●色散会导致传输光脉冲的展宽,继而引起码间干扰,增加误码。
对于高速率长距离光纤通信系统而言,色散是限制系统性能的主要因素之一。
8Chap.2 No.4 光纤中色散有几种?单模传输光纤中主要是什么色散?多模传输光纤中主要存在什么色散?●从产生机理而言,光纤中的色散主要包括材料色散、波导色散和模式间色散。
第一章1. 光纤通信技术有哪些突出优点?答:优点是:(1)宽带,大容量;(2)低损耗,中继距离长;(3)体积小,重量轻;(4)抗干扰,保密性好;(5)光纤资源广博,节约有色金属。
2. 光纤通信系统有哪三部分组成?各部分的主要作用是什么?答:光纤通信系统由光发射机、光纤和光接收机组成。
各部分作用是:1) 光纤将光信号从光发射机无失真地传送到光接收机。
2) 光发射机把电信号转换为光信号,并把光信号最大限度耦合入光纤线路。
3) 光接收机在光纤末端把接收到的光信号恢复成原来的电信号。
3. 光纤通信有哪几个通信窗口?答:有850nm 、1310nm 和1550nm 三个窗口。
4. 对光波进行调制有哪三种方案?并说明它们对应的解调方案。
答:有对幅度、频率和相位进行调制三种方案。
对光波幅度调制时,解调采用光强度直接检测。
对光波的频率和相位调制,采用相干检测技术。
第二章1. 定性描述渐变型多模光纤带宽远远优于阶跃型多模光纤的原因。
答:阶跃型多模光纤以不同入射角进入光纤的光线将经历不同的路径,虽然在输入端同时入射并以相同的速度传播,但到达光纤输出端的时间却不同,出现了时间上的分散,导致脉冲严重展宽。
而渐变型多模光纤中虽然沿光纤轴线传输路径最短,但轴线上折射率最大,光传播最慢。
与轴线夹角大得光线路径较长,但大部分路径在低折射率的介质中,传播速度较快。
只要选择合适的折射率分布,可使不同入射角度入射的光线以相同的轴向速度在光纤中传输,从而使所有光线同时到达输出端,减小了延时,增加了传输带宽。
2. 已知多模阶跃型光纤,纤芯折射率为n 1=1.5,光纤芯经2a=50μm ,相对折射率差Δ=0.01,求:(1)光纤数值孔径NA.和收光角;(2)归一化频率V 和导模总数N ?(λ=1.3μm );(3)当Δ=0.001 时,光纤芯经2a 为多大时光纤可单模工作?解:3. 已知阶跃型光纤的纤芯折射率n 1=1.5,相对折射率差Δ=0.001,芯半径a=5μm ,试求LP 02、LP 11 和LP 12模的截止波长各为多少?解:mV LP mV LP mV LP V an n n V a c C c C c C c c c μλμλμλππλ38.0,52.5:88.0,405.2:55.0,832.3:22212110212221======∆=-= 1. 什么是光纤的色散?分析多模光纤和单模光纤的色散机理。
试题3•、填空题(40分,每空1分)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O2、无源器件主要有—、—、—、—、和、光开关等。
3、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。
4、光缆结构包括、和o常用光缆有、、、等结构。
5、光纤主要的传输特性是和o6、光纤接续的主要方法有和o7、在光纤通信系统中,对光源的调制可分和两类。
8、掺钳光纤放大器应用方式有、和o9、光与物质作用时有、和三个物理过程。
10、EDFA的泵浦结构方式有:a. ;b. 结构;c.双向泵浦结构。
1 1、SDH的主要复用步骤是、和o12、光中继器实现方式有和两种二、单项选择题(在每小题的四个备选答案中,选出一个正确答案,并将正确答案的序号填在题干的括号内。
每小题2分,共20分)1、为增大光接收机的接收动态范围,应采用()电路。
A. ATCB. AGCC. APCD. ADC2、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3、以工作波长属于通信光纤窗口的是()。
A.632.8nmB.I3IOnmC.2000nmD. 10.6P mD.光纤连接器)B.光纤的损耗和色散D.光接收机的灵敏度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A.折射C.纤芯一包层界面上的全内反射B.在包层折射边界上的全内反射D.光纤塑料涂覆层的反射4、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5、S TM-4每秒可传输的帧数是()A.1000B.2000C.4000D.8000 6、STM-N -帧的字节数是()0A.270'9B.274、N*9C.270x N x9D.26I X N X9 7、在光纤通信系统中,当需要保证在传输信道光的单向传输时,采用()。
光纤通信技术习题及答案(1、2)汇总第 1 页共 13 页光纤通信概论一、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 3 目前光纤通信所用光波的波长范围是: A~B~C ~D ~4 目前光纤通信所用光波的波长有三个,它们是:A 、、; B、、;C 、、;D 、、。
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;D 近紫外区第 2 页共 13 页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 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 于群速度不同而引起光纤中光功率的减少;B 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 于光纤材料的固有吸收而引起光纤中光功率的减少。
第 3 页共 13 页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。
光纤通信试题及答案一、单选题(每题2分,共10分)1. 光纤通信中,光纤的传输介质是什么?A. 铜线B. 玻璃纤维C. 塑料D. 无线电波答案:B2. 下列哪个是光纤通信的优点?A. 传输距离短B. 抗干扰能力差C. 传输容量大D. 传输速度慢答案:C3. 光纤通信中,光信号的调制方式不包括以下哪一项?A. 调幅B. 调频C. 调相D. 调时答案:D4. 在光纤通信中,下列哪种光纤损耗最小?A. 多模光纤B. 单模光纤C. 塑料光纤D. 石英光纤答案:B5. 光纤通信系统中,光信号的接收设备是什么?A. 调制解调器B. 光端机C. 路由器D. 交换机答案:B二、多选题(每题3分,共15分)1. 光纤通信中,下列哪些因素会影响光纤的传输性能?A. 光纤的折射率B. 光纤的直径C. 光纤的弯曲度D. 光纤的材质答案:A, B, C, D2. 下列哪些是光纤通信系统的主要组成部分?A. 光纤B. 光端机C. 路由器D. 光放大器答案:A, B, D3. 光纤通信中,下列哪些是光信号的调制方式?A. 调幅B. 调频C. 调相D. 调时答案:A, B, C4. 在光纤通信中,下列哪些是光纤的类型?A. 单模光纤B. 多模光纤C. 塑料光纤D. 石英光纤答案:A, B, C5. 光纤通信中,下列哪些是光信号的传输特性?A. 高频带宽B. 低损耗C. 抗电磁干扰D. 传输距离远答案:A, B, C, D三、判断题(每题1分,共10分)1. 光纤通信的传输介质是铜线。
(错)2. 光纤通信的传输容量比传统的铜线通信大。
(对)3. 光纤通信中,光信号的调制方式包括调时。
(错)4. 单模光纤的损耗比多模光纤大。
(错)5. 光纤通信系统中,光信号的接收设备是调制解调器。
(错)6. 光纤的折射率不会影响光纤的传输性能。
(错)7. 光纤通信系统的主要组成部分包括光纤和光端机。
(对)8. 光纤通信中,光信号的调制方式只有调幅。
一、填空题(40分,每空1分)1、光纤通信是光纤为传输媒质。
以光波为载波的通信方式。
2、无源器件主要有光纤连接器、波分复用器、光调制器、光隔离器、光耦合器和光衰减器、光开关等。
3、单模光纤纤芯直径一般为8~10um ,多模光纤纤芯直径为50~80um ,光纤包层直径一般为125 um 。
4、光缆结构包括缆芯、铠装和护套。
常用光缆有层绞式、骨架式、中心管式、带状式等结构。
5、光纤主要的传输特性是损耗和色散。
7、在光纤通信系统中,对光源的调制可分外调制和内调制两类。
8、掺铒光纤放大器应用方式有中继放大器、前置放大器和后置放大器。
10、EDFA的泵浦结构方式有:a. 同向泵浦;b. ___反向泵浦____结构;c.双向泵浦结构。
11、SDH的主要复用步骤是映射、定位和复用。
12、光中继器实现方式有光-电-光形式中继放大器和光放大器两种1、为增大光接收机的接收动态范围,应采用( B )电路。
A.ATC B.AGC C.APC D.ADC2、光纤数字通信系统中不能传输HDB3码的原因是( A )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4、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5、STM-4每秒可传输的帧数是( D )A.1000B.2000C.4000D.80006、STM-N一帧的字节数是( C )。
A.2709B.274N9C.270N9D.261N97、在光纤通信系统中,当需要保证在传输信道光的单向传输时,采用( B )。
A.光衰减器B.光隔离器C.光耦合器D.光纤连接器8、决定光纤通信中继距离的主要因素是( B )A.光纤的型号B.光纤的损耗和色散C.光发射机的输出功率D.光接收机的灵敏度9、下列哪一个不是SDH网的特点( D )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10、将光限制在有包层的光纤纤芯中的作用原理是( B )A.折射B.在包层折射边界上的全内反射C.纤芯—包层界面上的全内反射D.光纤塑料涂覆层的反射三、简答题(20分)1、简述掺铒光纤放大器(EDFA)工作原理。
光纤通信复习题库(整合版)一、填空题1.有规律地破坏长连“0”和长连“1”的码流,以便时产生信号的提取,称_扰码电路 __ 。
2.PIN光电二极管是在P型材料和N型材料之间加一层_ _I___型材料,称为__耗尽层。
3.APD中促使其电流猛增的是__倍增效应。
碰撞电离4.在半导体激光器的P—I 曲线上,当I>It 时,激光器发出的是激光,反之为荧光5. EDFA在光纤通信系统中主要的应用形式主要有作前置放大器使用、作功率放大器使用和作_线路放大器使用。
6. SDH网有一套标准化的信息结构等级,称为_同步传送模块STM-N_。
7.从波动理论的观点看,光波作为一种电磁波来处理。
8.目前光纤通信的长波波长低损耗工作窗口是 1.31μm和1.55um 。
9.光纤主要由纤芯和包层两部分构成。
10.LED适用于模拟的光纤传输系统。
11.光纤中的传输信号由于受到光纤的损耗和色散的影响,使得信号的幅度受到衰减,波形出现失真。
12.光纤数值孔径的物理意义是表示光纤端面_ 集光 _的能力。
接受和传输光13.准同步数字体系的帧结构中,如果没有足够的开销字节,就不能适应网络管理、运行和维护。
14.SDH中STM—1的速率是 155Mb/s 。
15. 按照泵浦方式的不同,EDFA可分为正向泵浦结构、反向泵浦结构和双向泵浦结构等三种形式。
16.响应度和量子效率都是描述光电检测器光电转换能力的一种物理量。
17.目前光纤通信三个实用的低损耗工作窗口是0.85um ,1.55um 和__1.31um_。
18.PDH复用成SDH信号必须经过映射、定位、复用三个步骤。
19.受激辐射过程中发射出来的光子与外来光子不仅频率相同,而且相位、偏振方向、传播方向都相同,因此,称它们是_相干光 ___。
20. SDH中STM—4的速率是 622 Mb/s 。
21.常用的SDH设备有:终端复用器、__再生器_和数字交叉连接设备等。
22.在光接收机中,与___光检测器__紧相连的放大器称为前置放大器。
光纤通信技术复习题答案1. 光纤通信技术中,光纤的主要类型是什么?答案:光纤通信技术中,光纤的主要类型包括单模光纤和多模光纤。
2. 光纤通信系统的基本组成有哪些?答案:光纤通信系统的基本组成包括光源、光调制器、光纤、光接收器和光放大器。
3. 光纤通信中,光信号的传输方式有哪些?答案:光纤通信中,光信号的传输方式主要有强度调制直接检测(IM-DD)和相干光通信。
4. 光纤通信技术中,色散是如何影响信号传输的?答案:在光纤通信技术中,色散会导致信号脉冲展宽,影响信号的传输质量,降低通信系统的性能。
5. 光纤通信系统中,光放大器的作用是什么?答案:光纤通信系统中,光放大器用于放大光信号,以补偿光纤传输过程中的损耗,延长传输距离。
6. 光纤通信技术中,波分复用(WDM)技术的原理是什么?答案:波分复用(WDM)技术的原理是在一根光纤中同时传输多个不同波长的光信号,以提高光纤的传输容量。
7. 光纤通信技术中,光时分复用(OTDM)技术是如何工作的?答案:光时分复用(OTDM)技术通过在极短的时间内将光信号进行时分复用,使得多个数据流在同一光纤中以不同的时间间隔传输。
8. 光纤通信中,非线性效应对信号传输有何影响?答案:非线性效应如自相位调制(SPM)、交叉相位调制(XPM)和四波混频(FWM)等,会导致信号失真,影响光纤通信系统的性能。
9. 光纤通信技术中,光纤的损耗主要由哪些因素引起?答案:光纤的损耗主要由散射损耗和吸收损耗引起,其中散射损耗包括瑞利散射和非线性散射,吸收损耗包括本征吸收和杂质吸收。
10. 光纤通信技术中,如何实现光信号的调制?答案:光纤通信技术中,光信号的调制可以通过改变光的强度、频率、相位或偏振等属性来实现,常用的调制方式有幅度调制(AM)、频率调制(FM)、相位调制(PM)和脉冲编码调制(PCM)。
光纤技术及应用第二版课后答案以下哪类光纤需要测试22米截止波长 [单选题] *A:G652DB:G652BC:G657A1D:G654E(正确答案)22米用专用装置绕多少圈 [单选题] *A:25(正确答案)B:26C:27D:28截止波长测试方法: [单选题] *A:散射法B:前向散射法C:后向散射法D:传输功率法(正确答案)22米测试时光纤沿在工作台面上需绕()cm大圈 [单选题] * A:20B:25D:28(正确答案)主界面输入测试命令(),确定进入测试 [单选题] * A:AOF(正确答案)B:tglasspC:speccutD:Wavausi测试中输入光纤长度,输入()m长度 [单选题] * A:2B:1C:22(正确答案)D:1000测试中按()键盘,调节清晰度 [单选题] *A:F3B:F8(正确答案)C:F1D:F5测试中按()键盘,调节端面左右 [单选题] *A:F3B:F6(正确答案)C:F1测试中按()键盘,调节端面上下 [单选题] *A:F4B:F7(正确答案)C:F2D:F6测试中若屏幕上没有图像显示,按()键盘,CENTER IN(自动搜索输入端端面) [单选题] *A:F4(正确答案)B:F7C:F2D:F6测试中目视检查光纤端面处理质量,如光纤端面需圆整无裂痕、无黑色缺陷点。
[判断题] *对(正确答案)错测试过程中无需注意观察条码信息有无异常。
[判断题] *对错(正确答案)绕一个28cm的小圈必须贴合轨道绕 [判断题] *对(正确答案)错测试中的光纤不能碰触,确保光纤状态不受外力、弯曲影响 [判断题] *对(正确答案)错测试时观察光纤外观有无涂覆缺陷、夹丝、抛丝、边缘凸起、碰撞痕迹等异常现象。
[判断题] *对(正确答案)错端面制作好需用洁净纸沾取酒精擦拭干净后再测试。
[判断题] *对(正确答案)错制作断面时,用剥线钳的第二个口,剥掉端头1~2cm涂覆层 [判断题] *对错(正确答案)测试后无论数据合格与否,记录纸及22m光纤直接扔到垃圾框 [判断题] *对错(正确答案)。
第1章概述1-1、什么是光纤通信?参考答案:光纤通信(Fiber-optic communication)是以光作为信息载体,以光纤作为传输媒介的通信方式,其先将电信号转换成光信号,再透过光纤将光信号进行传递,属于有线通信的一种。
光经过调变后便能携带资讯。
光纤通信利用了全反射原理,即当光的注入角满足一定的条件时,光便能在光纤内形成全反射,从而达到长距离传输的目的。
1-2、光纤通信技术有哪些特点?参考答案:(1)无串音干扰,保密性好。
(2)频带极宽,通信容量大。
(3)抗电磁干扰能力强。
(4)损耗低,中继距离长。
(5)光纤径细、重量轻、柔软、易于铺设。
除以上特点之外,还有光纤的原材料资源丰富,成本低;温度稳定性好、寿命长等特点。
1-3、光纤通信系统由哪几部分组成?简述各部分作用。
参考答案:光纤通信系统最基本由光发送机、光接收机、光纤线路、中继器以及无源器件组成。
其中光发送机负责将信号转变成适合于在光纤上传输的光信号,光纤线路负责传输信号,而光接收机负责接收光信号,并从中提取信息,然后转变成电信号,最后得到对应的话音、图象、数据等信息。
(1)光发送机:由光源、驱动器和调制器组成,实现电/光转换的光端机。
其功能是将来自于电端机的电信号对光源发出的光波进行调制,成为已调光波,然后再将已调的光信号耦合到光纤或光缆去传输。
(2)光接收机:由光检测器和光放大器组成,实现光/电转换的光端机。
其功能是将光纤或光缆传输来的光信号,经光检测器转变为电信号,然后,再将这微弱的电信号经放大电路放大到足够的电平,送到接收端的电端机去。
(3)光纤线路:其功能是将发信端发出的已调光信号,经过光纤或光缆的远距离传输后,耦合到收信端的光检测器上去,完成传送信息任务。
(4)中继器:由光检测器、光源和判决再生电路组成。
它的作用有两个:一个是补偿光信号在光纤中传输时受到的衰减;另一个是对波形失真的脉冲进行整形。
(5)无源器件:包括光纤连接器、耦合器等,完成光纤间的连接、光纤与光端机的连接及耦合。
一、填空:1、1966年,在英国标准电信实验室工作的华侨科学家第一提出用石英玻璃纤维作为光纤通讯的媒质,为现代光纤通讯确立了理论基础。
2、光纤传输是以作为信号载体,以作为传输媒质的传输方式。
3、光纤往常由、和三部分构成的。
4、据光纤横截面上折射率散布的不一样将光纤分类为和。
5、光纤色散主要包含资料色散、、和偏振模色散。
6、光纤通讯的最低消耗波长是,零色散波长是。
7、数值孔径表示光纤的集光能力,其公式为。
8、阶跃光纤的相对折射率差公式为9、光纤通讯中常用的低消耗窗口为、1310nm、。
10、V是光纤中的重要构造参量,称为归一化频次,其定义式为。
11、模式是任何光纤中都能存在、永不截止的模式,称为基模或主模。
12、阶跃折射率光纤单模传输条件为:。
13、电子在两能级之间跃迁主要有3个过程,分别为、和受激汲取。
14、光纤通讯中最常用的光源为和。
15、光调制可分为和两大类。
16、光纤通讯中最常用的光电检测器是和。
17、掺铒光纤放大器EDFA采纳的泵浦源工作波长为1480nm和。
18、STM-1是SDH中的基本同步传输模块,其标准速率为:。
19、单信道光纤通讯系统功率估算和色散估算的设计方法有两种:统计设计法和。
20、光纤通讯是以为载频,以为传输介质的通讯方式。
21、光纤单模传输时,其归一化频次应小于等于。
22.数值孔径表示光纤的集光能力,其公式为:。
23、所谓模式是指能在光纤中独立存在的一种散布形式。
24、传统的O/E/O式重生器拥有3R功能,即在、和重生功能。
25、按射线理论,阶跃型光纤中光射线主要有子午光芒和两类。
26、光纤中的传输信号因为遇到光纤的消耗和的影响,使得信号的幅度受到衰减;波形出现失真。
27、半导体资料的能级构造不是分立的单值能级,而是有必定宽度的带状构造,称为。
28、半导体P-N结上外加负偏压产生的电场方向与方向一致,这有益于耗尽层的加宽。
29、采纳渐变型光纤能够减小光纤中的色散。
30、SDH网中,为了便于网络的运转、管理等,在SDH帧构造中设置了。
1.光纤通信的优缺点各是什么?答:优点有:带宽资源丰富,通信容量大;损耗低,中继距离长;无串音干扰,保密性好;适应能力强;体积小、重量轻、便于施工维护;原材料来源丰富,潜在价格低廉等。
缺点有:接口昂贵,强度差,不能传送电力,需要专门的工具、设备以及培训,未经受长时间的检验等。
2.光纤通信系统由哪几部分组成?各部分的功能是什么?答:光纤通信系统由三部分组成:光发射机、光接收机和光纤链路。
光发射机由模拟或数字电接口、电压—电流驱动电路和光源组件组成。
光源组件包括光源、光源—光纤耦合器和一段光纤(尾纤或光纤跳线)组成。
模拟或数字电接的作用是实现口阻抗匹配和信号电平匹配(限制输入信号的振幅)作用。
光源是LED或LD,这两种二极管的光功率与驱动电流成正比。
电压—电流驱动电路是输入电路与光源间的电接口,用来将输入信号的电压转换成电流以驱动光源。
光源—光纤耦合器的作用是把光源发出的光耦合到光纤或光缆中。
光接收机由光检测器组件、放大电路和模拟或数字电接口组成。
光检测器组件包括一段光纤(尾纤或光纤跳线)、光纤—光检波器耦合器、光检测器和电流—电压转换器。
光检测器将光信号转化为电流信号。
常用的器件有PIN和APD。
然后再通过电流—电压转换器,变成电压信号输出。
模拟或数字电接口对输出电路其阻抗匹配和信号电平匹配作用。
光纤链路由光纤光缆、光纤连接器、光缆终端盒、光缆线路盒和中继器等组成。
光纤光缆由石英或塑料光纤、金属包层和外套管组成。
光缆线路盒:光缆生产厂家生产的光缆一般为2km一盘,因而,如果光发送与光接收之间的距离超多2km时,每隔2km将需要用光缆线路盒把光缆连接起来。
光缆终端盒:主要用于将光缆从户外(或户内)引入到户内(或户外),将光缆中的光纤从光缆中分出来,一般放置在光设备机房内。
光纤连接器:主要用于将光发送机(或光接收机)与光缆终端盒分出来的光纤连接起来,即连接光纤跳线与光缆中的光纤。
3.假设数字通信系统能够在高达1%的载波频率的比特率下工作,试问在5GHz的微波载波和 1.55μm的光载波上能传输多少路64kb/s的音频信道?解:根据题意,求得在5GHz的微波载波下,数字通信系统的比特率为50Mb/s,则能传输781路64kb/s的音频信道。
《光纤通信技术》课后习题参考答案习题1:一.选择题1.光纤导光原理要求纤芯区的折射率( A ) 包层的折射率。
A. 大于B. 小于C. 等于D.以上都正确2.单模光纤芯区直径比多模光纤芯区直径( B )。
A. 大B. 小C. 相等D. 以上都正确3.( A )又称非零色散光纤,主要用于高速TDM系统和WDM系统。
A. G.655B. G.652C. G.654D. G.6534.光纤的包层直径为( C )。
A. 150umB. 250umC. 125umD.100 um5.通过在纤芯中掺(A )来提高折射率。
A.氧化锗B. 氧化硼C.氟D.饵6.通过在包层中掺( B )来降低折射率。
A. 氧化锗B. 氧化硼C.氧化磷D. 饵二.填空1.光纤的包层直径为125μm ,多模光纤的纤芯区比单模光纤的纤芯区大(大/小)。
2.光纤的传输特性主要是指色散、衰减。
3.光缆结构简单可分为缆芯、加强件、护层。
4.光纤成缆可以有多种结构,分为层绞式、束管式,骨架式和带状式。
5. G.652 是标准单模光纤, G..653 是色散位移光纤(G652/G653/G654/G655)。
6.色散和衰减是光纤的主要传输特性,描述光纤色散的参数是色散系数,其单位是ps/nm·km,描述光纤衰减的参数是损耗系数,其单位是dB/km 。
三. 综合1.光纤损耗的分类。
答:损耗吸收损耗散射损耗杂质离子的吸收本征吸收过渡族金属离子OH-离子紫外吸收红外吸收制作缺陷本征散射及其它瑞利散射布里渊散射拉曼散射折射率分布不均匀芯-涂层界面不理想气泡、条纹、结石2. 说明光纤色散的分类,指出多模光纤以那种色散。
光纤的几何特性包含哪几项?答:在光纤中一般把色散分成模间色散、色度色散、偏振模色散。
多模光纤主要以模间色散为主。
光学特性主要有:截止波长、模场直径3. 某光缆金属加强构件、松套层填充式、铝-聚乙烯粘结护套、皱纹钢带铠装、聚乙烯套通用室外光缆,包含24根B1.1类单模光纤,请写出该光缆的型号。
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 ~B ~C ~D ~4 目前光纤通信所用光波的波长有三个,它们是:A 、、;B 、、;C 、、;D 、、。
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。
5 下面说法中正确的是:A 脉冲时延法是测量光纤色散的基准测试方法;B 脉冲时延法是测量光纤色散的标准测试方法;C 相移法是测量光纤色散的基准测试方法;D 相移法是测量光纤色散的替代测试方法。
情境一巩固与提高:一、填空题1. 华裔学者高锟科学地预言了制造通信用的超低耗光纤的可能性,并因此获得诺贝尔物理学奖。
2. 目前光纤通信所使用的光的波长为1260nm-1625 nm 。
3. 数字光纤通信系统由光发射机、光纤和光接收机构成。
4. 光纤通信的 3 个低衰耗波长窗口分别是0.85um 、 1.31um 、和1.55um 。
5. 非色散位移光纤零色散波长在1310 nm ,在波长为1550nm 处衰减最小。
6. 光纤主要由纤芯和包层构成,单模光纤芯径一般为8-10 μm ,多模光纤的芯径一般在50 μm 左右。
7. 光纤的特性主要分为传输特性、机械特性、温度特性三种。
二、简答题1.简述光纤通信的优点和缺点。
答:光纤通信的优点:1)频带宽、通信容量大2)损耗低、传输距离远3)信号串扰小、保密性能好4)抗电磁干扰、传输质量佳5)尺寸小、重量轻、便于敷设和运输6)材料来源丰富、环境适应性强光纤通信的缺点:1 )光纤性质脆。
需要涂覆加以保护2 )对切断的连接光纤时,需要高精度技术和仪表器具3 )光路的分路、耦合不方便4 )光纤不能输送中继器所需的电能5 )弯曲半径不宜过小2.简述光全反射原理。
答:光全反射原理:当光从光密媒质(折射率相对较大)到光疏媒质的交界面会发生全反射现象,即入射角达到一定值时,折射光线将与法线成 90 °角,再增大会使折射光线进入原媒质传输。
3.简述光纤通信系统的基本组成。
答:光纤通信系统由光发射机、光纤、光接收机组成。
光发射机的作用就是进行电 / 光转换,并把转换成的光脉冲信号码流输入到光纤中进行传输。
光源器件一般是 LED 和 LD 。
光纤:完成光波的传输。
光接收机的作用就是进行光/ 电转换。
光收器件一般是光电二极管PIN 和雪崩光电二极管 APD 。
4. 简述 G.652 、 G.653 、G.655 的特点和主要用途。
答: G.652 :也称标准单模光纤,是指零色散点在1310nm附近的光纤;在1550nm处,G.652光纤具有最低损耗特性。
一般用于骨干网、城域网传送及早期的通信干线。
G.653: 也称色散位移光纤,是指零色散点在1550nm附近的光纤;是因为相对于 G.652 ,零色散点发生了位移;所以叫做色散位移光纤。
该光纤使用光纤放大器技术,可以将高功率光信号在单波道上传输得更远,是极好的单波道传输媒质。
在骨干传输网上,利用G.653 光纤开通“长距离高速”系统。
G.655 :也称非零色散位移单模光纤,将零色散点位置从1550nm附近移开一定的波长数,使零色散点不在1550nm附近的DWDM工作波长范围内。
这样就大大减轻了零色散点处的“四波混频”效应的影响。
一般用于单信道超高速、 DWDM系统中,一些海缆通信业使用G.655.5.光缆按敷设方式和主要用途分类,分别有哪几种?答:光缆按敷设方式和主要用途分为直埋、架空、管道、水缆(地沟)和海缆。
6.如何识别光缆的 A 、B 端?答:敷设光缆时必须按端别次序敷设,因此应识别光缆的端别。
光缆与电缆一样均分为 A 端与 B 端。
光缆端别识别方法一般有三种。
(1)、按色谱识别。
一般的识别方法是:面对光缆截面,由领示光纤(或导电线或填充线),以红头绿尾(或蓝头黄尾)的顺序,顺时针为 A 端;逆时针为 B 端。
(2)、按米标识别。
光缆表皮上标有表示光缆长度的米标,按要求配盘时已将光缆 A 、B 端与米标对应。
米标小的一端为 A 端,米标大的一端为 B 端。
(3) 、实际应用中,长途光缆线路走向,还可以以局(站)所处地理位置规定:北(东)方向为 A 端;南(西)方向为 B 端。
三、综合题图 1.37作业用光缆图1.某公司采购了一批光缆,如图 1.37 所示,请说明该光缆基本结构特点。
答:由该光缆型号“GYSTA53“可看出,该光缆为通信室外用光缆,金属加强构件,光纤松套被覆结构,层绞填充式结构,铝-聚乙烯粘结内护套,皱纹钢带纵包,聚乙烯外护层。
2.一种光缆用于局外,结构为金属加强构件、填充式、钢—铝聚乙烯护套和单钢带皱纹纵包聚乙烯护层,包含 24 根 G.652A 光纤,试写出它的规格型号。
答: GYTS53-24B1情境二巩固与提高:一、填空题1.光缆线路的维护工作分为日常维护和技术维护两大类。
2.“三盯”指盯紧、盯死、盯到底。
二、不定项选择题1.区别 OTDR 分辨率高低的主要指标有( A B)。
A 脉宽B采样间隔C成缆因素 D 动态范围2.光纤中由于物质密度不均匀造成的光散射,属于(B)。
A 结构散射B瑞利散射C费涅耳散射D布里渊散射3.决定 OTDR 测量距离精确度的因素有(ABCD )。
A时基准确性B抽样距离C折射率设置D光缆因素三、简答题1.光缆线路维护的目的是什么?答:维护工作就是确保通信线路畅通,做好网络服务支撑。
应坚持“预防为主,防抢结合”的基本方针。
维护工作的基本任务是:1、保证设备完整良好,运行正常,各项性能符合维护技术指标;2、预防障碍并尽快排除障碍,提高故障处理有效率;3、在保证通信质量的前提下,挖掘资源潜力,合理使用维护费用,做好服务支持;4、做好维护档案资料的管理,保证资料完整、准确。
2.简述日常维护和技术维护的主要内容和周期。
答:日常维护:1.巡回:每周 1-2 次,每月 4-8 次(每月徒步巡回至少1-2 次)。
注:不得漏巡;高速公路中线路巡回周期是2-3 次每月。
2.标石、标志牌: 1)除草、培土按需进行50cm 内务杂草、物品2)油漆、描字按年(可视具体情况缩短周期)3.路由探测:按年(可结合徒步巡回进行)。
4.人孔检修:半年(高速公路的人孔检修按需进行)。
5.人孔抽水:按需。
杆路维护要点: 1)整理、更换挂钩,检修吊线(按年)。
2)清除光缆及吊线上杂物:(按需)。
3)杆路检修:按年(可结合巡回进行)。
技术维护:1.中继段光纤通道后向散射信号曲线检查主用光纤:按需进行。
备用光纤:长途半年一次;本地网一年一次。
2.光缆线路光纤衰减主用光纤:按需进行。
备用光纤:一年一次。
3.光纤偏振模色散4.直埋接头盒监测电极间绝缘电阻长途半年一次,本地网按需。
5.防护接地装置地线电阻半年,雨季前后需要各一次。
3.管道光缆线路维护的主要内容有哪些?答::管道光缆线路维护的主要内容有:①定期检查人孔内的托架、托板是否完好,标志是否清晰醒目,光缆的外护套及其接头盒有无腐蚀、损坏或变形等异常情况。
发现问题应及时处理。
②定期检查人孔内的走线排列是否整齐,预留光缆和接头盒的固定是否可靠。
③发现管道或人孔沉陷、破损及井盖丢失等情况,应及时通知产权单位采取措施进行修复。
④清除人孔内光缆上的污垢,根据需要抽除人孔内的积水。
4.试述架空光缆线路维护工作的内容。
答:①整理、添补或更换缺损的挂钩;清除光缆和吊线上的杂物。
②检查光缆的外护套及垂度有无异常情况,发现问题应及时处理;剪除影响线路的树枝,砍伐妨碍光缆线路安全的树木。
③检查吊线与电力线、广播线等其他线路交越处的防护装置是否齐全、有效及符合规定。
④逐个检修电杆、拉线及加固设备。
⑤检查架空光缆线路的接头盒和预留处的固定是否可靠。
5.简述开展护线宣传的目的、方式和内容。
答:开展护线宣传的目的:通过护线宣传活动,与当地政府、公安、媒体、市政规划等部门建立良好的合作关系,与群众建立互信互助的关系,创造和谐的护线环境。
开展护线宣传的方式:1)在电视电台报刊等媒体上用新闻广告纪录短片点播海报等方式。
2)用网络、短信、彩铃等通讯手段。
3)在城镇、野外用大型广告牌、墙体广告、标语、宣传画/ 牌、高标桩、标石、线杆等。
4)重大节日或通讯保障的重要阶段,联合部队、公安、通信运营商通过宣传车播放宣传录音,散发宣传单、走访交流等。
5)举办大型文艺演出进行宣传。
6)召开座谈会、新闻发布会进行宣传。
7)“三盯”现场的警示保护宣传。
8)每年对光缆经过的院落、厂房、田地等区域的户主、业主进行登记,互通联系电话、定期回访。
9)发展沿线附件的义务宣传员,开展群众护线。
开展护线宣传的内容:1)保护通信设施的有关法律,法规、法章。
2)依法严厉打击破坏、偷盗光缆等通信设施的违法犯罪行为的案例。
关于严厉打击盗窃、迫害公用通信设施违法活动的通告等方面的威慑性文件。
3)光缆、光纤通信传输的普及知识和光缆在社会经济生活中作用。
4)向相关部门、施工单位告知光缆位置走向和重要性文件。
6.对“三盯”现场人员有哪些要求?答:1:熟悉线路路由、埋深,特殊危险地段埋深有消息登记,负责绘制“三盯”现场线路路由图、剖面图(一米一点)和光缆线路保护图。
2:熟悉施工管理人员和大型机械手,了解施工方案和变动情况,能准确及时掌握施工动向和进度要求,并及时做好“三盯”记录。
3:加强现场的巡回,发现警戒线内动土应及时制止并汇报,注重施工高峰、工程复工、收尾等时段的防护工作。
4:“三盯”人员和联络安全员应按要求坚守岗位、佩戴明显标志。
做好交接班工作。
7.“三盯”分几个等级?分别采用哪些看护方式?答:分为三个等级1 .一级看护:当施工点或施工迹象点距光缆垂直距离在10 米以内时,应实行 24 小时看护2 .二级看护:当施工点或施工迹象点距光缆垂直距离在10 — 20 米范围内时,要采取施工方式看护3 .三级看护:当施工点或施工迹象点距光缆垂直距离在20 — 50 米范围内时,要采取流动方式看护8.阐述 OTDR 的工作原理。
答:机器内的脉冲发生器产生脉冲,驱动半导体激光器而发出光脉冲,入射到被测光纤中,当光脉冲在光纤内传输时,会由于光纤本身的性质,连接器接合点,弯曲或其它类似的事件而产生散射、反射,其中一部分的散射和反射就会返回到 OTDR 中。
返回的有用信息由OTDR 的探测器来测量,在光接收装置中(光电检测器)变成电信号,经过放大和平均处理馈送到显示器,对波形进行显示。
它们就作为光纤内不同位置上的时间或曲线片断,从而看显示出光纤的特性。
9.简述用 OTDR 测试判断光缆线路障碍点的方法。
答: 1. 用OTDR测出障碍点到测试端的大致距离;2.沿线路路由巡查,明显故障点即可查到;3.对于不明显故障点可用实测的 OTDR 曲线与原始测试资料比较、分析,最后得出故障点位置。
在查找故障点时为提高准确性一般使用双向测试法。
双向测试法是在两端中继站分别用 OTDR 进行测试,把两边测试结果进行综合分析,一般可准确判断出光纤的断点位置。
四、综合题1.请说明图 2.34 中标石标号的含义,并说明此图中反映出维护工作存在什么不足?图 2.34 标石实例图答:(1)该标石含义是本中继段有596 个标石,此处是直线标石,标示光缆是直线走向。
(2)不足:此标石周围50cm 内有杂草、杂物,应及时清除。
2.图 2.35 是用 OTDR 测量所得的一条背向散射信号曲线。