光纤通信与数字传输试题(答案)

《通信原理及实验》（A卷），第1页，共6页《通信原理及实验》（A卷），第2页，共6页学号：姓名：系(部)：年级、专业、班级：考场(教室)：座号：∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶装∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶订∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶线∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶广西民族师范学院课程考核试卷（2013—2014学年度第二学期）《》课程(A/B卷)课程代码考核形式开卷考核日期2014年7月7日考核时长120分钟命题教师签名教研室主任签名主管系领导签名题号一二三四五总分分值30301030１００实得分统分人核分人得分评卷人一、填空题（本大题共15空，每空1分，共30分）1、光源的作用是将(电信号)变换为(光信号)。2、光纤中的传输信号由于受到光纤的(色散)和(损耗)的影响,使得信号的幅度受到衰减,波形出现失真。3、通常用的光纤绝大多数用(石英)材料制成,折射率高的中心部分叫做(纤芯),折射率稍低的外层称为(包层)。4、EDFA称为(掺铒光纤放大器),其实现放大的光波长范围是(1.53~1.56um)。5、光纤通信是以(光纤)为传输媒质。以(光波)为载波的通信方式。6、在光纤通信系统中光接收机的基本功能是:(把接收来的光信号转变为原来的电信号)。7、目前光纤通信的长波波长低损耗工作窗口是(波长1.31un附近)和(波长1.55附近)。8、光二极管依靠(自发辐射)发光,半导体激光器依靠(受激辐射)发光。9、单模光纤是指在给定的工作波长上,只传输(单一基模)的光纤。10、阶跃型光纤的单模传输条件是(0＜V＜2.405)。11、光纤的主要材料是(二氧化硅),光纤的结构从里到外依次为(纤芯)、(包层),其中(纤芯)部分是用来传导光信号的。12、WDM技术从传输方向分:有(双向结构)和(单向结构)两种基本应用形式。13、光中继器实现方式主要有(光-电-光中继器)和(对光信号直接放大的中继器)两种。14、光纤传输衰减分为(材料的吸收)衰减、(光纤的散射)衰减和(辐射)衰减。15、mBnB码又称为(分组码),它是把(把输入码流中M比特分为一组,然后变换为N比特)。得分评卷人二、判断题（本大题共16小题，每小题1.5分，共24分）1、光纤单模传输条件,归一化频率V应满足(B)A．V2.405B．V2.405C．V3.832D．V3.8322、激光是通过什么产生的？(A)A.受激辐射B.自发辐射C.热辐射D.电流3、EDFA的泵浦光源的典型工作波长为(D)A.850nmB.980nmC.1310nmD.1550nm4、光隔离器的工作原理是:(A)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5、光隔离器的作用是(B)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6、光纤数字通信系统中不能传输HDB3码的原因是(A)√光纤通信原理《通信原理及实验》（A卷），第3页，共6页《通信原理及实验》（A卷），第4页，共6页学号：姓名：系(部)：年级、专业、班级：考场(教室)：座号：∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶装∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶订∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶线∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶A.光源不能产生负信号光B.将出现长连1或长连0C.编码器太复杂D.码率冗余度太大7、在激光器中,光的放大是通过:(C)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8、单模光纤中主要色散是()。多模光纤中主要色散是()。(A)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9、目前光纤通信系统中广泛使用的调制─检测方式是(D)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10、光合波器是:(D)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11、光纤是利用光的()现象传送光信号的。(C)A、折射B、散射C、全反射D、辐射12、光纤的纤芯折射率应()包层折射率,光纤才能导光。(A)A、大于B、小于C、等于D、大于等于13、通常,影响光接收机灵敏度的主要因素是:(B)A．光纤色散B．光接收机噪声C．光纤衰减D．暗电流14、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)/n2115、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(C)A.VVcB.V2.405C.VVcD.V016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,后逐渐减少得分评卷人二、简答题（本大题共4小题，共34分）1、试述光纤通信系统的组成及各部分的关系。（7分）答：光纤通信系统主要由光发送机、光纤光缆、中继器和光接收机组成。系统中光发送机将电信号转换为光信号，并将生成的光信号注入光纤光缆，调制过的光信号经过光纤长途传输后送入光接收机，光接收机将光纤送来的光信号还原成原始的电信号，完成信号的传送。中继器就是用于长途传输时延长光信号的传输距离。2．光纤是由哪几部分组成的？各部分有何作用？（7分）答：光纤是由折射率较高的纤芯、折射率较低的包层和外面的涂覆层组成的。纤芯和包层是为满足导光的要求；涂覆层的作用是保护光纤不受水汽的侵蚀和机械擦伤，同时增加光纤的柔韧性。《通信原理及实验》（A卷），第5页，共6页《通信原理及实验》（A卷），第6页，共6页学号：姓名：系(部)：年级、专业、班级：考场(教室)：座号：∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶装∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶订∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶线∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶∶3、光复用技术主要有哪些种类？它们如何实现信道间互不干扰？（10分）答：光复用技术主要有：光波分复用技术、光时分复用技术、光副载波复用技术和光码分复用技术。光波分复用技术是在发送端将不同波长的光信号组合起来，并耦合到光缆线路上的同一根光纤中进行传输，不同波长之间互不干扰。光时分复用技术是在发送端的同一载波波长上，把时间分割成周期性的帧，每一帧再分割成若干个时隙，然后根据一定的时隙分配原则，使每个信源在每帧内只能按指定的时隙向信道发送信号，接收端在同步的条件下，分别在各个时隙中取回各自的信号而不混扰。光副载波复用技术的每个信道具有不同的副载波频率，占据光载波附近光谱的不同部分，从而保证各信道上信号互不干扰。光码分复用技术是不同信道的信号用互成正交的不同码序列来填充，经过填充的信道信号调制在同一光波上在光纤信道中传输，接收端用与发送方向相同的码序列进行相关接收，由于采用的是正交码，相关接收时不会产生相互干扰。4.光纤耦合器的作用是什么？简述系统对波分复用器与解复用器要求的异、同点？（10分）答：光纤耦合器的作用是将光信号进行分路、合路、插入、分配。系统对波分复用器与解复用器共同的要求是：复用信道数量要足够多、插入损耗小、串音衰减大和通带范围宽。波分复用器与波分解复用器的不同在于：解复用器的输出光纤直接与光检测器相连，芯径与数值孔径可以做得大些，因此制造低插入损耗的解复用器并不太难；而复用器的输出光纤必须为传输光纤，不能任意加大芯径和数值孔径，而减小输入光纤的芯径和数值孔径，又会增加光源到输入光纤的耦合损耗，所以复用器的插入损耗一般比较大。得分评卷人三、计算题（本题共1小题，每小题12分，共12分）1．均匀光纤纤芯和包层的折射率分别为n1=1.50，n2=1.45，光纤的长度L=10Km。试求：（1）光纤的相对折射率差Δ；（2）数值孔径NA；（3）若将光纤的包层和涂敷层去掉，求裸光纤的NA和相对折射率差Δ。解：（1）%3.31.5245.11.52nn-n222212221＝（2）0.390.03321.521nNA（3）若将光纤的包层和涂敷层去掉，则相当于包层的折射率n2=1，则%1.281.5211.52nn-n222212221＝1.120.28121.521nNA而sin0NA最大为1，所以说只要光纤端面的入射角在90O以内，就可以在光纤中形成全反射