《光纤通信原理》题集一、选择题(每题1分,共10分)1.光纤通信是利用什么作为信息载体的通信方式?A.电流B.光波C.电磁波D.声波2.在光纤通信中,以下哪种光线传输模式具有更高的带宽?A.多模光纤B.单模光纤C.塑料光纤D.同轴电缆3.光纤的主要成分是什么?A.硅B.铜C.玻璃或塑料D.铝4.以下哪项不是光纤通信的优点?A.传输距离远B.抗干扰能力强C.传输容量大D.容易受到电磁干扰5.在光纤通信中,哪个设备用于将电信号转换为光信号?A.光电转换器B.光发射机C.光接收机D.光纤放大器6.以下哪种现象会导致光信号在光纤中传输时发生衰减?A.光的全反射B.光的干涉C.光的散射D.光的衍射7.WDM代表的是什么技术?A.波长分复用B.时分复用C.频分复用D.码分复用8.EDFA是什么类型的放大器?A.电气放大器B.掺铒光纤放大器C.光学透镜放大器D.微波放大器9.在光纤通信系统中,哪个设备用于检测并接收光信号?A.光源B.光检测器C.光纤耦合器D.光开关10.以下哪种光纤连接器类型是最常用的?A.ST连接器B.SC连接器C.FC连接器D.LC连接器二、填空题(每题1分,共10分)1.光纤通信中,信息是通过__________在光纤中传输的。
2.单模光纤的传输特性比多模光纤更__________。
4.在光纤通信中,使用__________技术可以提高系统的传输容量。
5.光纤的损耗主要包括__________和散射损耗。
6.光纤的__________是指光在光纤中传播时能够发生全反射的条件。
7.__________是光纤通信系统中用于放大光信号的设备。
8.光纤的带宽决定了其传输信息的__________。
9.在光纤熔接过程中,应保证光纤的端面__________且干净。
光纤通信原理参考答案第一章习题1-1什么是光纤通信?光纤通信是利用光导纤维传输光波信号的通信方式。
1-2光纤通信工作在什么区,其波长和频率是什么?目前使用的通信光纤大多数采用基础材料为Si02的光纤。
它是工作在近红外区,波长为0.81.85,对应的频率为167375THZ。
1-3BL积中B利L分别是什么含义?系统的通信容量用BL积表示,其含义是比特率一距离积表示,B为比特率,L为中继间距。
1-4光纤通信的主要优点是什么?光纤通信之所以受到人们的极大重视,是因为和其他通信手段相比,具有无以伦比的优越性。
主要有:(1)通信容量大(2)中继距离远(3)抗电磁干扰能力强,无串话(4)光纤细,光缆轻(5)资源丰富,节约有色金属和能源。
光纤还具有均衡容易、抗腐蚀、不怕潮湿的优点。
因而经济效益非常显著。
1-5试画出光纤通信系统组成的方框图。
一个光纤通信系统通常由电发射机、光发射机、光接收机、电接收机和由光纤构成的光缆等组成。
发端收端1-5试叙述光纤通信的现状和发展趋势。
《光纤通信原理》综合测试题(一)一、填空题:(30分,每题1分)1、光纤通信系统基本组成部分有、和。
光纤的三个工作波长分别为、和。
G、652光纤的波长为,G、655光纤的波长为。
2、光纤的主要损耗是和,其色散主要有、、。
3、目前常用的光源有LD和LED,其中LD是物质发生过程而发光,而LED是因物质发生过程而发光,在数字光纤通信系统中对光源采用调制,而收端采用方法进行检测。
4、影响接收灵敏度的主要是光电检测器的和噪声,以及放大电路的噪声。
5光无源器件主要有、、和。
6、SDH的复用过程主要步骤是、和。
其主要设备有、、和。
二、名词解释(2*2=4分)1、SES2、消光比三、判断题(每题2分,共计10分)1、渐变型多模光纤具有自聚焦特性,故其没有模式色散。
()2、接收机能接收的光功率越高,其灵敏度越高。
()3、一个STM—1中能装入63个2Mb/s的信号,故其频带利用率比PDH高。
()4、LED的P-I特性呈线性,故无论用模拟信号和数字信号对其进行调制均不需要加偏置电流。
()5、SDH采用同步字节间插复用方式,故能实现一次性上下低速信号。
()四、简答题(每题6分,共计18分)1、1、什麽是自愈网?画图表示二纤单向复用段倒换环的工作原理。
2、2、温度对LD有什麽样的影响?采用什麽方法可以抑制温度对它的影响?3、OTDR是什麽?在光纤通信中有何用途?五、计算题(38分)1、(12分)已知阶跃型多模光纤的包层折射率为1、48,相对折射率差为1%,试求:(1)①纤芯折射率为多少?(2)②数值孔径为多少?(3)③在5km长的光纤上,脉冲展宽为多少?(4)④若要求光纤的模式色散为30ns/km,相对折射率差为1%,包层折射率应为多少?2、2、(10分)四次群系统采用4B1H码码型,(1)①试求其光接口速率为多少?(2)②其传输容量为多少个话路?(3)③其监控信息的传输速率为多少?3、3、(8分)系统发端平均发送光功率为10μW,经损耗系数为0、5dB/km的光纤传输20km后刚好能被接收,(1)①试求其接灵敏度。
光纤通信原理试题_1参考答案一、单项选择题(本大题共10小题,每小题1分,共10分)在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,请将其代码填写在题后的括号内。
错选、多选或未选均无分。
1.光纤通信指的是(B)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。
光纤通信原理习题库及答案一、单选题(共50题,每题1分,共50分)1、下列属于有源光器件的是()。
A、光连接器B、光隔离器C、半导体激光器D、耦合器正确答案:C2、()的主要功能有补偿衰减的光信号,对畸变失真的信号波形进行整形,以延长通信距离。
A、光电检测器B、光中继器C、电光中继器D、全光中继器正确答案:B3、光纤是利用光的以下哪种现象传送光信号的()A、辐射B、散射C、折射D、全反射正确答案:D4、目前使用的光纤一般是()光纤。
A、阶跃型单模光纤B、渐变型单模光纤C、阶跃型多模光纤D、渐变型多模光纤正确答案:A5、SDH的复用采用()。
A、按比特间插B、同步复用、按字节间插C、异步复用、D、按字节间插正确答案:B6、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、光纤连接器B、光功率衰减器C、光功率隔离器D、光耦合器正确答案:D7、渐变型多模光纤一般纤芯直径为()μm,A、300μmB、600μmC、200μmD、50μm正确答案:D8、加强元件一般采用圆形钢丝、扇形()丝、钢绞线或钢管等。
A、玻璃B、钢C、木头D、塑料正确答案:B9、光纤通信指的是()。
A、以水作载波、以电缆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、以电作载波、以光纤为传输媒介的通信方式D、以空气作载波、以导线为传输媒介的通信方式正确答案:B10、光纤通信是以以下哪一选项为载体()。
A、微波B、卫星C、电信号D、光波正确答案:D11、光发射机中实现电/光转换的关键器件是()。
A、光放大器B、调制电路C、光源D、光检测器正确答案:C12、下列关于交叉连接设备与交换机的说法正确的是()。
A、光定向耦合器B、光纤功率连接器C、光衰减隔离器D、有源光器件正确答案:D14、光合波器是()。
1月全国自考光纤通信原理试题及答案解析全国2018年1月高等教育自学考试光纤通信原理试题课程代码:02338一、单项选择题(本大题共10小题,每小题1分,共10分)在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,请将其代码填写在题后的括号内。
全国2018年10月高等教育自学考试光纤通信原理试题课程代码:02338第一部分选择题一、单项选择题(本大题共10小题,每小题1分,共10分)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后的括号内。
通信原理第三版习题答案通信原理是一门研究通信系统基本原理和技术的学科,它涉及到信号的传输、调制解调、编码解码、信道传输特性等方面的知识。
通信原理第三版是一本经典的教材,它系统地介绍了通信原理的基本概念和理论,对于学习者来说是一本非常重要的参考书。
然而,对于许多学习者来说,理解教材中的习题并给出正确的答案是一项具有挑战性的任务。
因此,本文将为大家提供通信原理第三版习题的答案,希望能够帮助大家更好地理解这门学科。
第一章:引言在通信原理的引言部分,主要介绍了通信系统的基本原理和通信信号的特性。
习题一:什么是通信系统?答案:通信系统是指将信息从发送方传输到接收方的系统,它包括发送端、接收端和传输介质。
第二章:信号与线性系统在这一章中,我们学习了信号的基本概念和线性系统的特性。
第三章:傅里叶分析傅里叶分析是一种将信号分解成基本频率成分的方法。
习题三:什么是傅里叶级数展开和傅里叶变换?答案:傅里叶级数展开是将周期信号表示为一系列正弦和余弦函数的和,而傅里叶变换是将非周期信号表示为连续频谱的方法。
第四章:调制与解调调制与解调是通信系统中非常重要的环节,它涉及到信号的调制方式和解调方式。
习题四:什么是调制和解调?答案:调制是将信息信号转换成适合传输的调制信号的过程,解调是将调制信号恢复为原始信息信号的过程。
第五章:编码与解码编码与解码是通信系统中用于提高传输效率和可靠性的重要技术。
习题五:什么是编码和解码?答案:编码是将信息转换为特定的编码形式,解码是将编码信号恢复为原始信息的过程。
第六章:信道传输特性信道传输特性是指信号在传输过程中受到的干扰和衰减等影响。
习题六:什么是信道传输特性?答案:信道传输特性是指信号在传输过程中受到的衰减、失真、噪声等影响。
第七章:数字通信系统数字通信系统是一种利用数字技术进行信息传输的系统。
自考光纤通信试题及答案一、选择题(每题2分,共10分)1.光纤通信中,光信号传输的介质是:A.铜线B.光纤C.无线电波D.微波答案:B2.光纤通信中,光信号的调制方式不包括:A.振幅调制B.频率调制C.相位调制D.脉冲编码调制答案:D3.光纤通信系统中,用于放大光信号的设备是:A.光放大器B.光调制器C.光滤波器D.光分路器答案:A4.下列哪个参数不是光纤的特性参数?A.模场直径B.色散C.衰减D.带宽答案:D5.光纤通信中,单模光纤的中心折射率比包层折射率高:A.相等B.略高C.略低D.明显高答案:D二、填空题(每题2分,共10分)1.光纤通信中,光纤的损耗主要由________和________引起。
答案:材料吸收、散射2.光纤通信系统中,________光纤能够限制光信号在光纤内部传播,减少光信号的损耗。
答案:单模3.光纤通信中,________是指光信号在光纤中传播时,不同波长的光信号传播速度的差异。
答案:色散4.在光纤通信系统中,________是一种用于连接不同光纤段的设备,以实现光纤的连续传输。
答案:光纤连接器5.光纤通信中,________是指光纤中光信号的强度随着距离的增加而逐渐减弱的现象。
答案:衰减三、简答题(每题5分,共10分)1.简述光纤通信的优点。
答案:光纤通信的优点包括传输距离远、传输速度快、抗干扰能力强、保密性好、体积小重量轻、能耗低。
2.光纤通信中,色散对信号传输有什么影响?答案:色散会导致光信号在光纤中传播时波形展宽,从而影响信号的传输质量和传输距离,严重时可能导致误码率增加。
四、计算题(每题5分,共10分)1.已知光纤的衰减系数为0.5dB/km,求光纤在10km处的衰减值。
光纤通信原理习题库与参考答案一、单选题(共10题,每题1分,共10分)1、光缆形式分类代号GY表示()。
A、室内光缆B、通信用室外光缆C、海底光缆D、特殊光缆正确答案:B2、光电型中继器主要由()和光发送部分组成。
A、区间通信接口B、再放大(re-amplifying)C、再定时(re-timing)D、光接收部分正确答案:D3、()为客户提供端到端的传送网络业务,即提供客户信号端到端的传送。
A、段层B、通路层C、伪线层D、通道层(TMC)正确答案:D4、SDH的复用采用()。
A、按比特间插B、同步复用、按字节间插C、异步复用、D、按字节间插正确答案:B5、它有全世界统一的网络节点接口(NNI),从而简化了信号的互通以及信号的传输,交叉连接和交换过程。
它有一套标准化的信号结构等级,称为同步传输模块()。
A、STM-16B、STM-1C、STM-4D、STM-N正确答案:D6、以下不是光有源器件的是()。
A、开关B、光检测器C、光放大器D、光源正确答案:A7、光缆中的GY指()。
A、室(局)内光缆B、通信用室(野)外光缆C、特殊光缆D、设备内光缆正确答案:B8、SDH系统是()。
A、准同步数字系列B、同步数字系列C、码分数字复用系统D、频分复用系统正确答案:B9、下列哪项是光纤的光学特性?()A、偏心度B、带宽C、直径D、折射率分布正确答案:D10、基群PCM端机输出端口的接口码速率和码型分别为()。
A、2.048Mb/s,HDB3B、8.448Mb/sC、2.048Mb/sD、8448Mb/s正确答案:A二、多选题(共40题,每题1分,共40分)1、光纤的特性主要包括()、()、()、()。
A、几何特性B、物理特性C、化学特性D、传输特性正确答案:ABCD2、光纤通信系统是由以下哪几部分组成的()、()、()、()A、光端机B、中继器C、光纤光缆线路D、电端机正确答案:ABCD3、掺铒光纤放大器主要由()、()、()、()及光滤波器等组成。
光纤通信第三版习题答案光纤通信第三版习题答案光纤通信是一种高速传输信息的技术,它利用光信号在光纤中传输数据。
第一章:光纤通信基础知识1.什么是光纤通信?光纤通信是利用光纤作为传输介质,将信息以光信号的形式传输的一种通信方式。
2.光纤通信的优点有哪些?光纤通信具有大带宽、低损耗、抗干扰能力强等优点。
3.光纤通信的基本组成部分有哪些?光纤通信的基本组成部分包括光源、调制器、光纤、解调器和接收器等。
4.光纤通信的工作原理是什么?光纤通信的工作原理是利用光的全反射特性将光信号在光纤中传输,通过调制器和解调器的处理,将光信号转换为电信号进行传输和接收。
第二章:光纤通信系统设计1.光纤通信系统的设计包括哪些方面?光纤通信系统的设计包括光源的选择、光纤的布线和连接、调制器和解调器的设计等方面。
2.光纤通信系统中如何选择合适的光源?选择合适的光源需要考虑光源的功率、频率范围和调制方式等因素。
3.光纤通信系统中如何设计光纤的布线和连接?光纤的布线和连接需要考虑光纤的长度、弯曲半径和连接方式等因素,以保证光信号的传输质量。
4.光纤通信系统中如何设计调制器和解调器?调制器和解调器的设计需要考虑调制方式、解调方式和信号处理的算法等因素,以实现光信号的调制和解调。
第三章:光纤通信的性能评估1.光纤通信系统的性能评估指标有哪些?光纤通信系统的性能评估指标包括传输速率、误码率、信噪比和带宽等。
3.如何评估光纤通信系统的误码率?光纤通信系统的误码率可以通过发送和接收的比特数之间的差异来评估。
4.如何评估光纤通信系统的信噪比?光纤通信系统的信噪比可以通过测量信号和噪声的功率之间的比值来评估。
第四章:光纤通信的应用1.光纤通信在哪些领域得到了广泛应用?光纤通信在通信、互联网、电视传输和医疗等领域得到了广泛应用。
自考光纤通信试题及答案一、选择题1.光纤通信中,光信号的传输媒介是()。
A.铜线B.光纤C.无线电波D.微波答案:B2.下列哪项不是光纤通信的优点?()。
A.传输距离远B.抗干扰能力强C.易于安装维护D.传输速率低答案:D3.单模光纤和多模光纤的主要区别在于()。
A.光纤的直径B.光纤的材料C.光纤的折射率分布D.光纤的长度答案:C4.光纤通信系统中,光发射机的作用是()。
A.将电信号转换为光信号B.将光信号放大C.将光信号转换为电信号D.过滤噪声答案:A5.在光纤通信中,光放大器的作用是()。
A.将电信号转换为光信号B.将光信号放大C.将光信号转换为电信号D.过滤噪声答案:B二、填空题6.光纤通信是一种利用________作为传输媒介的通信方式。
答案:激光7.光纤按其传播模式的不同,可分为________和________两种基本类型。
答案:单模光纤、多模光纤8.光纤通信系统中,________用于将光信号转换回电信号,以便接收端进行处理。
答案:光检测器9.光纤通信的带宽远远大于________和________,因此可以实现高速数据传输。
答案:同轴电缆、双绞线10.光纤通信的损耗主要由________、________和弯曲损耗组成。
答案:吸收损耗、散射损耗三、简答题11.简述光纤通信的基本组成。
光发射机负责将电信号转换为光信号,通过光纤传输后,光放大器用于增强光信号,最后光接收机将光信号转换回电信号。
12.解释为什么光纤通信具有较高的抗干扰能力。
答案:光纤通信具有较高的抗干扰能力,主要是因为光纤由玻璃或塑料制成,不受电磁干扰,同时光纤埋入地下或封装在管道中,不易受到外部环境的影响。
此外,光纤的传输损耗低,信号衰减小,因此传输质量高。
四、计算题13.假设一个光纤通信系统在1550nm波长下工作,其衰减系数为0.35dB/km。
光纤通信原理试题1.什么是光纤通信?简要说明其基本原理。
2.光纤通信中的光源有哪些种类?各有何特点?3.光纤通信中的传感器应用有哪些?简述其工作原理。
4.光纤通信系统中主要的传输方式有哪些?它们之间有何区别与联系?5.光纤通信中常用的调制解调技术有哪些?请说明其应用场景及原理。
6.光纤通信的安全性如何保障?简要介绍其加密手段。
7.光纤通信在当今社会中的应用前景如何?对未来的发展有何新的预期?8.请简述光纤通信技术在信息通信领域中的重要性及优势。
9.关于光纤通信的可持续发展,你有何看法与建议?10.结语:光纤通信作为现代通信技术的重要组成部分,在不断的创新发展中为人类社会的进步做出了重要贡献。
希望未来光纤通信技术能够更好地推动信息通信领域的发展,为我们的生活带来更多便利和新的可能性。
《光纤通信原理》习题及参考答案第1讲光纤通信概述1-1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。
1-2光纤通信有哪些优点?第2讲光纤光缆的结构和分类2-1光纤的主要材料是,结构从内到外依次是、、和。
其中是光纤导光部分。
2-2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。
2-3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。
2-4光缆结构包括、和。
常用光缆有、、、等结构。
第3讲光纤的导光原理2-5光纤的数值孔径NA=sinin它的含义是什么?2-6某阶跃折射率光纤的纤芯折射率n1=1.50,相对折射率差Δ=0.01,试求:1)光纤的包层折射率n2=?2)该光纤数值孔径NA=?2-7阶跃光纤中相对折射率差Δ=0.005,n1=1.50,当波长分别为0.85μm和1.31μm时,要实现单模传输,纤芯半径a应小于多少?2-8在渐变多模光纤中,n1=1.50,Δ=0.01,λ=0.85μm,a=60μm,试计算光纤能传输的模式数量N=?第4讲光纤的损耗特性2-9光纤主要的传输特性是和。
2-10什么叫光纤损耗?造成光纤损耗的原因是什么?2-11当工作波长λ=1.31μm,某光纤的损耗为0.5dB/km,如果最初射入光纤的光功率是0.5mW,试问经过4km以后,以dB为单位的功率电平是多少?2-12为什么光纤工作波长选择1.55μm、1.31μm、0.85μm三个窗口?第5讲光纤的色散特性2-13什么叫光纤色散?试分析造成光脉冲展宽的原因?2-14为什么光纤通信向长波长、单模传输方向发展?2-15某激光二极管(LD)的谱线宽度Δλ1=1.5nm,某发光二极管(LED)谱线宽度Δλ2=40nm,某单模光纤在波长1.5μm时材料色散系数为20ps/km.nm,求经1km光纤传播不同光源的光脉冲展宽值。
第7章复习思考题参考答案7-1光纤数字通信系统中,选择码型时应考虑哪几个因素答:光纤传输系统光源的发射功率和线性都有限,因此通常选择二进制脉冲传输,因为传输二进制脉冲信号对接收机SNR的要求非常低(15.6dB,见5.5.2节),甚至更低(见7.7.2节),对光源的非线性要求也不苛刻。
信道编码的目的是使输出的二进制码不要产生长连“1”或长连“0”(ConsecutiveIdenticalDigits,CID),而是使“1”码和“0”码尽量相间排列,这样既有利于时钟提取,也不会产生因长连零信号幅度下降过大使判决产生误码的情况。
7-2光纤数字通信系统中常用的线路码型是什么答:大多数高性能干线系统使用扰码的NRZ码,如SDH干线。
这种码型最简单,带宽窄,SNR高,线路速率不增加,没有光功率代价,无需编码。
在发送端只要一个扰码器,在接收端增加一个解扰码器即可,使其适合长距离系统应用。
扰码和解扰可由反馈移位寄存器和对应的前馈移位寄存器实现。
通过扰码器可将简单的二进制序列的“0”码和“1”码的分布打乱,并按照一定的规律重新排列,从而减少长串连“0”,或长串连“1”,并使“0”码和“1”码的分布均匀,使定时提取容易。
但是,扰码没有引入冗余度,还不能根本解决问题,所以在现代通信系统中,还需要进行码变换。
mBnB编码就是一种码变换。
另一种在ITU-TG.703建议中规定PDH接口速率139.264Mb/s和SDH接口速率155.520Mb/s的物理/电接口码型是CMI码,它规定输入码字为“0”时,输出为01;输入码字为“1”时,输出为00或11。
双二进制编码(DuoBinary,DB)技术能使“0”和“1”的数字信号,经低通滤波后转换为具有三个电平“1”、“0”和“1”的信号。
这种技术与一般的幅度调制技术比较,信号谱宽减小一半,这就使相邻信道的波长间距减小,可扩大信道容量,所以有的高速光纤通信系统采用双二进制编码。
1全国2019年10月高等教育自学考试光纤通信原理试题课程代码:02338一、单项选择题(本大题共10小题,每小题1分,共10分)在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,请将其代码填写在题后的括号内。
A.TEB.EHC.TMD.TEM8.在阶跃型光纤中,导波的特性参数有()A.β、α、WB.U、V、αC.U、W、βD.V、W、α9.为了使雪崩光电二极管能正常工作,需在其两端加上()A.高正向电压B.高反向电压C.低反向电压D.低正向电压10.EDFA泵浦光源的典型工作波长是()A.0.85μmB.0.98μmC.1.31μmD.1.55μm二、填空题(本大题共20小题,每小题1分,共20分)请在每小题的空格中填上正确答案。
光纤通信课后习题解答第7章光放大器参考题答案第七章光放大器复习思考题答案1.光放大器在光纤通信中有哪些重要用途?答:(1)利用光放大器代替原有的光电光再生中继器,能够大幅度延长系统传输距离。
(2)在波分复用系统中,它一方面可以同时实现多波长的低成本放大,另一方面,可以补偿波分复用器,波分解复用器、光纤光缆等无源器件带来的损耗。
(3)光放大器在接入网中使用,可以补偿由于光分支增加带来的损耗,使得接入网服务用户增加,服务半径扩大。
(4)光孤子通信必须依靠光放大器放大光信号,使光脉冲能量大到可以在光纤中满足孤子传输条件,从而实现接近无穷大距离的电再生段传输。
(5)光放大器在未来的光网络中必将发现越来越多的新用途。
2.光放大器按原理可分为几种不同的类型?答:光放大器按原理不同大体上有三种类型。
(1)掺杂光纤放大器,就是将稀土金属离子掺于光纤纤芯,稀土金属离子在泵浦源的激励下,能够对光信号进行放大的一种放大器。
(2)传输光纤放大器,就是利用光纤中的各种非线性效应制成的光放大器。
(3)半导体激光放大器,其结构大体上与激光二极管(LaserDiode,LD)相同。
如果在法布里-派罗腔(Fabry-Perotcavity,F-P)两端面根本不镀反射膜或者镀增透膜则形成行波型光放大器。
半导体光放大器就是行波光放大器。
3.光放大器有哪些重要参数?答:光放大器参数主要有(1)增益;(2)增益带宽;(3)饱和输出光功率;(4)噪声指数。
4.简述掺杂光纤放大器的放大原理。
答:在泵浦源的作用下,掺杂光纤中的工作物质粒子由低能级跃迁到高能级,得到了粒子数反转分布,从而具有光放大作用。
当工作频带范围内的信号光输入时,信号光就会得到放大,这就是掺杂光纤放大器的基本工作原理。
只是掺杂光纤放大器细长的纤形结构使得有源区能量密度很高,光与物质的作用区很长,有利于降低对泵浦源功率的要求。
5.EDFA有哪些优缺点?答:EDFA之所以得到迅速的发展,源于它的一系列优点:(1)工作波长与光纤最小损耗窗口一致,可在光纤通信中获得广泛应用。
光纤通信考试试题及答案第一部分:选择题1.光纤通信系统中,光信号的主要传输方式是:A.广播传输B.串行传输C.并行传输D.随机传输答案:B.串行传输2.光纤通信中,下列哪个参数不属于光纤特性:A.折射率B.纤芯直径C.数字传输速率D.衰减系数答案:C.数字传输速率3.光纤通信系统中,起到光信号放大作用的设备是:A.光开关B.光放大器C.光电探测器D.光纤衰减器答案:B.光放大器4.光纤传输速率的单位是:A.MbpsB.GbpsC.KbpsD.Hz答案:B.Gbps5.光纤通信系统中,用于将光信号转换为电信号的设备是:A.光开关B.光放大器C.光电探测器D.光纤衰减器答案:C.光电探测器第二部分:填空题6.光纤通信中,被称为“光之窗”的波长范围是________。
答案:1310nm-1550nm7.光纤通信系统中,光纤的主要组成部分是由________和________组成。
答案:纤芯(core)和包层(cladding)8.光纤通信中,衰减是指光信号在传输过程中的________损耗。
答案:光功率9.光纤通信中,常用的光纤连接器有________和________两种类型。
答案:FC和LC10.光纤通信中,光纤主要通过________的方式进行信号传输。
答案:全内反射第三部分:简答题11.请简要介绍光纤通信的基本原理及优势。
答:光纤通信是利用光的全内反射原理,将信息信号转换为光信号,通过光纤进行传输的通信方式。
其优势包括传输速率高、信号衰减小、抗干扰性强、带宽大等。
12.请简述光纤通信系统中的光放大器的作用及常见类型。
答:光放大器是光纤通信系统中起到放大光信号的作用的设备。
常见的光放大器类型包括EDFA(Erbium-DopedFiberAmplifier)、Raman放大器等。
13.请解释光纤衰减的原因及常见的衰减方式。
全国2018年10月自学考试光纤通信原理试题课程代码:02338一、单项选择题(本大题共10小题,每小题1分,共10分)在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,请将其代码填写在题后的括号内。
第一章概论一、填空题1.1966年华人科学家首次提出利用是石英介质进行导光的概念1970年,康宁公司研制成功低损耗石英光纤。
2.对于SiO2光纤,在有、和三个低损耗窗口,它们是目前光纤通信的实用工作波长。
3.光纤通信系统主要由、、和长途干线上必须设置的光中继器组成。
4.利用传输的通信方式称为光纤通信。
5.是光纤通信的主要传输媒质。
6.光纤的主要特性是和。
二、选择题1.1970年,光纤研制取得了重大突破,美国康宁公司成功研制了损耗为()的石英光纤,从而展现了光纤通信美好的前景。
A)20dB/kmB)1000dB/kmC)2.5dB/kmD)4dB/km2.光纤通信的优越性(),多选题。
A)传输频带宽,通信容量大B)传输损耗小C)抗电磁干扰的能力强D)光纤线径细、重量轻,而且制作光纤的资源丰富E)泄漏小,保密性好三、判断题1.光波属于电磁波的范畴,属于光波范畴之内的电磁波包括紫外线、可见光和红外线,)2.光纤通信中光中继器的形式主要有两种,一种是光-电-光转换形式的中继器,另一种是在光信号上直接放大的光放大器。
()第一章概论习题答案一、填空题1.高车昆2.0.85pm、1.31um及1.55um3.电端机、光端机、光纤4.光导纤维、光波信号5.光纤6.损耗、色散。
二、选择题1.A2.ABCDE三、判断题1.(对)2.(对)A)TM波B)EM波波2光缆线路按建筑形式分为(施工,确保质量。
A)直埋B)架空3.一条光缆线路上吊线不超过(A)2B)1C)6D)4第二章光纤光缆习题一、填空题1.光纤是由中心的和外围的同轴组成的圆柱形细丝;为实现光能量在光纤中的传输,要求中心的纤芯的折射率稍高于外围的包层的折射率。
2.渐变型光纤的说明不同入射角的光线,虽然经历的路程不同,但最终都会聚在一点上3.由于的存在,使得在光纤中传输的光纤信号,无论是模拟信号还是数字信号的幅度都要减小;光纤的决定了系统的。
式(0-2)与式(0-6)——表示变化的磁场将感应出变化电场,称为电磁感应定律,又称法拉第定律。
式(0-3)与式(0-7)——表示磁力线是闭合的,无头无尾的,称为磁通连续性定理。
式(0-4)与式(0-8)——表示电位移矢量与源之间的关系。
称为高斯定理。
2.当平面波投射到两种介质分界面时,将产生什么现象?用什么定律来说明?其表示式是什么?答:平面波沿k1方向由介质I射到两介质分界面上,这时将产生反射和折射。
一部分能量沿k1′方向反回原来的介质,这称为反射波;一部分能量沿k2方向进入第二种介质,称为折射波。
入射线、反射线、折射线各在k1,k1′,k2方向,θ1,θ1′,θ2为入射线、反射线、折射线与法线之间的夹角,分别称为入射角、反射角和折射角。
反射和折射的基本规律是由斯奈耳定律和菲涅尔公式表示的,下面我们给出最后结果,即表示式为:θ1=θ1′n1sinθ1=n2sinθ2斯奈耳定律说明反射波、折射波与入射波方向之间的关系。
水平极化波:垂直极化波:菲涅尔公式表明反射波、折射波与入射波的复数振幅之间的关系。
3.什么是临界角?全反射的条件是什么?答:我们把折射角刚好达到90o时的入射角称为临界角,用θc表示。
利用折射定律可得出全反射的条件是:4.写出介质I和介质II中合成波的表示式。
并说明其物理意义。
答:介质I中既有入射波,又有反射波,合成应为二者的叠加。
下面以水平极化波的电场分量为例来进行分析此式即为在全反射情况下,介质I中合成波的表达式。
从式中可得出以下两个结论:(1)第一项cos(k1xx+Φ1)是合成波表达式的幅度中的一部分,由物理的波动学知道,这是一种驻波的形式,说明合成波沿x方向按三角函数规律变化,呈驻波分布;(2)第二项)(11Φ--zkjze表达式中是相位成分,221111coscoscos2θθθnnnT+=22112211coscoscoscosθθθθnnnnR+-=21121121122112coscoscos2coscoscoscosθθθθθθθnnnTnnnnR+=+-=21nn>901<<θθc)(110111)cos(2Φ--Φ+=zkjxzexkEE可看出相位随Z增加而落后,即相位随传播距离Z的增大而越落后。
显然表示是一个沿Z传播的成份。
即沿Z是呈行波状态。
介质II中只有折射波E2,现仍以水平极化波为例来进行分析)(01212||Φ---=zkjxzxeeTEEα此式即为在全反射情况下,介质II中水平极化波电场分量的表示式。
从式中可得出以下两个结论:(1)式中包含两个因子,随Z方向变化的相位因子为,它说明沿Z方向呈行波状态,其相位常数k2z与介质I中的相位常数相同。
说明介质I中的波和介质II中的波是一个统一波型的两部分,它们用同样的速度沿Z方向传播。
(2)随x方向变化的因子是xeα,它是描述幅度情况的因子。
说明介质II中波的幅度随离开界面的距离越远而呈指数式的减少,减小的速度以参量xα来决定,称为x方向的衰减常数。
5.什么是导行波?答:当衰减常数a足够大时,d很小,介质II的波将只存在于介质I表面的附近,所以称为表面波。
又因为它是沿与界面平行的方向传播,又被介质表面所导行,因而也叫导行波,简称为导波。
2.光纤通信是以(光波)作为载波,以(光纤)为传输介质的一种通信方式。
3.目前实用的光纤通信系统,普遍采用的调制方式是(强度调制)和检波方式是(直接检波)。
4.光纤数字长途通信系统主要有(光发送机)、(光接收机)、(光缆)和(放大器)四大部分组成。
5.通常根据传播方向上有无电场或磁场分量,可将光(电磁波)的传播形态分为(TE)波、(TM)波和(TEM)波三类。
二、名词解释题1.光纤通信光纤通信是以光波作载波,以光纤为传输介质的一种通信方式。
三、简答题1.何为TEM波,TE波和TM波?答:通常,根据传播方向上有无电场分量或磁场分量,可将光(电磁波)的传播形态分成如下三类:TEM波:在传播方向上没有电场和磁场分量,称为横电磁波。
TE波:在传播方向上有磁场分量但无电场分量,称为横电波。
TM波:在传播方向上有电场分量而无磁场分量,称为横磁波。
任何光都可以用这三种波的合成形式表示出来。
2.光纤通信的主要优点?答:(1)传输频带宽、通信容量大。
(2)传输损耗小。
(3)抗电磁干扰能力强。
(4)线径细、重量轻。
(5)资源丰富。
)(12Φ--zkjze3.简述光纤通信技术的发展趋势。
答:光纤通信的发展趋势,可以通过以下几个方面展望:(1)为了实现越来越大的信息容量和长距离传输,必须使用低损耗和低色散的单模光纤。
(2)为了适应WDM系统的需要,近年已开始研制多波长光源器件(MLS)。
(3)对于光纤通信系统的接收端机,它的光电监测器和前置放大器,主要是向高速率或宽频带响应方向发展。
(4)光纤通信系统中的以点到点传输的PDH系统已不能适应现代电信网的发展,因此,光纤通信向联网化发展(SDH)已成为必然趋势。
(5)光纤接入网是当前重要的研究课题,有望FTTH早日实现。
四、画图题请画出光纤数字通信系统的原理方框图。
P.24图1-2第三章光导纤维与光缆1、填空题1.按照射线理论的观点,阶跃型光纤是根据光线在纤芯与包层分界面上的(全反射)原理将光线束缚在纤芯中沿光纤轴向传输的。
2.阶跃型光纤中,子午线在包层与纤芯分界面上形成全反射的条件是(1211sinnnC-=≥θθ)。
3.阶跃光纤中,子午光线是指(位于光纤子午面内)的光线,它的传输特点是子午光线在传输过程中始终位于(同一子午面内)。
4.从射线理论的观点,在阶跃型光纤端面上的光线在纤芯中形成导波的条件是:光线在光纤端面上的投射角必须满足关系式()(sinsin02221101maxnnnNA-==≤≤--)。
5.所谓弱导波光纤是指纤芯折射率(稍大于)包层折射率的光纤。
6.按照光纤折射率分布的不同,光纤可以分为(阶跃型光纤)和(渐变型光纤);按照光纤中传输模式的多少,光纤可以分为(多模光纤)和(单模光纤)。
7.在阶跃型(弱导波)光纤中,导波的主模为(01LP),第一高次模为(11LP),其单模传输条件是(40483.20< 8.阶跃型单模光纤的截止波长=cλ(40483.2221anπ),它是以(11LP)模的归一化截止频率Vc而给出的。 9.所谓光纤的最佳折射指数分布是指(可以使光纤中产生自聚焦现象)的折射指数分布。 10.渐变型光纤中,子午光线的自聚焦是指光纤中不同的光线具有(相同的轴向速度)的现象。 11.形成光纤损耗的原因,归结起来主要包括(吸收损耗)和散射损耗两大类。 12.单模光纤中不存在(模式)色散,只有材料色散和波导色散。 13.表示光纤色散程度的物理量是(时延差)。 14.造成光纤传输衰减的原因是(光纤损耗)它主要可以分为(材料吸收损耗)和(材料散射损耗)两大类。 15.在阶跃型光纤中,导波的传输条件是(V>VC)而截止条件是(V≤VC)。 16.光缆主要由缆芯、(加强元件)和护层等几部分组成。 17.常用通信光缆的缆芯结构有层绞式、单位式、(带状式)和骨架式等几种。 19.按照射线理论,阶跃型光纤中的光纤主要有(子午线)和斜射线两种。 二、名词解释题1.相对折射率差2122212nnn-=2.数值孔径max0sinnNA=,它表示光纤端面的集光能力。 3.弱导波光纤弱导波光纤是指纤芯折射率(n1)稍大于包层折射率(n2)的光纤。 4.光纤的子午面通过光纤轴线的平面称为光纤的子午面。 5.子午光线子午光线就是位于光纤子午面内的光线。 6.导波的基模在光纤所有导模中,归一化截止频率最小的模式称为导波的基模,亦称主模。 8.自聚焦渐变型光纤中不同射线,具有相同轴向速度的现象。 9.本地数值孔径在渐变型光纤中,把射入纤芯某点r处的光线的数值孔径称为本地数值孔径。 10.材料色散材料色散是由于材料本身的折射率随频率而变化,使信号各频率成分的群速度不同而引起色散。 11.波导色散波导色散是对于光纤某一个模式而言,在不同的频率下,相位常数β不同,使得群速度不同而引起的色散。 12.线极化波电场矢量空间取向不变,即其端点的轨迹为一直线的波称为线级化波。 13.单模光纤的零色散波长单模光纤的色散系数(D)等于零时所对应的光波长称为它的零色散波长。 三、简答题1.何谓弱导波光纤?它对光纤的数值孔径和模式色散分别会产生什么影响?答:弱导波光纤指纤芯折射率n1稍大于包层折射率n2的阶跃型光纤。 由于121nnn-=比较小,所以=21nNA和CLn=1maxτ都比较小。 2.何谓渐变型光纤的最佳折射指数分布?最佳折射指数分布形式又是什么?答:可以使光纤中产生自聚焦时的折射率分布称为最佳折射指数分布。 折射指数按双曲正割型分布是最佳折射指数分布形式。 严格来讲,只有折射指数按双曲正割型分布时的光纤,才可使光纤中子午线产生自聚焦,而由于平方律型折射指数分布光纤的折射率分布,接近于双曲正割型光纤的折射率分布,因此可以认为平方律型折射指数分布光纤,具有较小的模式色散的特点。 它的折射率分布形式,接近于最佳折射指数分布。 其表示式为:2/1221)0()(-=arnrn式中)0(2)()0(222nann-=3.何谓渐变型光纤的本地数值孔径?答:渐变型光纤芯子中的折射指数n1,随半径r而变化,因此其数值孔径是芯子端面上位置的函数。