光纤通信试卷(-整理-)

★★一、填空题★★★光接收机中,PIN光电二极管引入的主要噪声有(暗电流)噪声和(量子)噪声。★光隔离器是一种只允许光沿(一个方向)通过而在(相反方向)阻挡光通过的光无源器件。★光与物质的粒子体系的相互作用主要有三个过程是:(自发辐射),(受激吸收),(受激辐射)；产生激光的最主要过程是:(受激辐射)。★光源的作用是将(电信号)变换为(光信号)。★光检测器的作用是将(光信号)转换为(电信号)。★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。★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。★光纤数字通信系统中,(误码)性能和(抖动)性能是系统传输性能的两个主要指标。★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。★光与物质作用时有(输出功率与效率)、(输出光谱特性)和(响应速率与带宽)三个物理过程。★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。★光纤的传输特性是光纤的(损耗)特性、(色散)特性。★光纤的色散分为(材料)色散、(波导)色散和(模式)色散。★光纤的分类中按传输的模式来分可分为(单模)和(多模)光纤,按纤芯的折射率分布的不同来分可分为(阶跃型)和(渐变型)光纤。★光纤通信中常用的三个低损耗窗口的中心波长:(0.85um),(1.31um),(1.55um),最低损耗窗口的中心波长是在(1.55um)。★目前光纤通信所用光波的光波波长范围为(0.8~1.8um),属于电磁波谱中的(近红外区)区。★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)。★光纤通信是以(光纤)为传输媒质。以(光波)为载波的通信方式。★光纤通信系统的长期平均误码率定义为(传送错误的码元数占传送的总码元数的百分比),反映突发性误码,用(严重误码秒(SES))、(误码秒(ES))两个性能指标来评价。★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。★单模光纤的波长色散分为(材料)色散、(波导)色散和(光纤)色散。★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)。★PIN光电二极管,是在P型材料和N型材料之间加上一层(轻掺杂质的N型材料，I层)。★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。★在热平衡条件下,一个电子占据一个能量为E的能级的概率f(E)的计算式为(f(E)=1/{1+e^[(E-E^f)/KT]})。★在阶跃型光纤中,(LP01)模是最低工作模式,(LP11)是第一高阶模。★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)。★在光接收机中,与光电检测器相连的放大器称为(前置放大器),它是(低噪声、髙增益)的放大器。★渐变型光纤中,不同的射线具有相同轴向速度的现象称为(光纤的自聚焦)现象。★随着半导体激光器温度的上升,其输出功率会(降低)。★发光二极管依靠(自发辐射)发光,半导体激光器依靠(受激辐射)发光。★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)。★阶跃型光纤的单模传输条件是(0＜V＜2.405)。★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)。★工程上光接收机的灵敏度常用(光功率的相对值)表示,单位是(dBm)。★表示光纤捕捉光射线能力的物理量被定义为(数值孔径),用(NA)表示。★对于半导体激光器,当外加正向电流达到某一值时,输出光功率将急剧增加,这时输出的光为(激光),这个电流称为(阈值)电流。★由于双异质结激光器在有源区两侧,既限制了(光波),又限制了(载流子),故它的光强分布基本被约束在有源区,而且(阈值)电流大大降低。★根据ITU-T的建议,STM-1码速率分别=(155.520)Mb/s。★★二、选择题★★★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．V3.832★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★EDFA的泵浦光源的典型工作波长为(D)A.850nmB.980nmC.1310nmD.1550nm★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★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★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0C.编码器太复杂D.码率冗余度太大★在激光器中,光的放大是通过:(C)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★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★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★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★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★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★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★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)/n21★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.V0★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★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(D)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★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★光中继器中均衡器的作用是(D)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★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★EDFA中用于降低放大器噪声的器件是(C)A.光耦合器B.波分复用器C.光滤波器D.光衰减器★以下哪一样不是无源光器件。(C)A、光调制器B、光纤连接器C、LEDD、光纤耦合器★关于PIN和APD的偏置电压表述,正确的是(B)。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★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)A.自发辐射B.受激吸收C.受激辐射D.非辐射复合★目前在光纤通信系统中已获得广泛应用的光放大器是(B)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★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(C)A.1≥211nnsinB.1121nnsinC.1≥121nnsinD.1211nnsin★表示光纤色散程度的物理量是(C)A.时延B.相位差C.时延差D.速度差★STM-1每秒可传的帧数是(A)A.8000B.4000C.2000D.1000★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)A.自发辐射B.受激吸收C.受激辐射D.非辐射复合★PIN光电二极管,因无雪崩倍增作用,因此其雪崩倍增因子为。(C)A.G＞1B.G＜1C.G＝1D.G＝0★光纤通信系统中常用的光源主要有:(D)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★STM—1中信息净负荷的字节数为。(C)A.576B.261C.2349D.4608★光纤的连接分为(C)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★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必须满足的条件为(B)A.≥arcsin12nnB.0≤≤arcsin2221nnC.＞arcsin2221nnD.0≤≤arcsin12nn★EDFA的最大输出功率常用(B)来表示。A.饱和输出功率B.3dB饱和输出功率C.功率增益D.饱和功★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％★EDFA中光滤波器的主要作用是(A)A.降低光放大器输出噪声B.消除反射光的影响C.提高光放大器增益D.使光信号再生★为了使雪崩光电二极管正常工作,在其P－N结上应加(D)A.高正向偏压B.低正向偏压C.低反向偏压D.高反向偏压★不属于无源光器件的是(B)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★阶跃型光纤中数值孔径的计算式为(C)A.21nnB.2aC.2n1D.21nna★随着激光器使用时间的增长,其阈值电流会(C)A.逐渐减少B.保持不变C.逐渐增大D.先逐渐增大,后逐渐减少★以下指标不是掺铒光纤放大器特性指标的是。(D)A.功率增益B.输出饱和功率C.噪声系数D.倍增因子★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★★三、名词解释★★★数值孔径:表示光纤捕捉光射线能力的物理量,用NA表示:maxsinNA,max是光纤能捕捉的射线的最大入射角。★mBnB码:又称分组码，它是把输入信码流中每m比特码分为一组,然后变换为n比特(n＞m)输出。★瑞利散射损耗:光纤在加热制造过程中,热扰动使原子产生压缩性的不均匀,造成材料密度不均匀,进一步造成折射率不均匀,这种不均匀性在冷却过程中固定下来并引起光的散射,造成瑞利散射损耗。★法拉第效应:不具有旋光性的材料在磁场作用下使通过该物质的光的偏振方向发生旋转,也称磁致旋光效应。★插入码:插入比特码是将信码流中每m比特划为一组,然后在这一组的末尾一位之后插入一个比特码输出.★粒子数反转分布:在外界能量作用下,处于低能级的粒子将不断地被激发到高能级上去,从而使高能级上的粒子数大于低能级上的粒子数,这种分布状态称为粒子数的反转分布。★光纤色散:光信号通过光纤传播期间,波形在时间上发生展宽的现象称为光纤色散。★光接收机的灵敏度:在保证一定误码率的条件下,光接收机所需接收的最小光功率。★光时分复用(OTDM):将多个通道的低速率数字信息以时间分割的方式插入到同一个物理信道(光纤)中,复用之后的数字信息成为高速率的数字流。★抖动:所谓抖动一般指定时抖动，它是数字传输中的一种不稳定现象，即数字信号在传输过程