《光纖通信》試題(信息08)1

1、中南大學(xué)考試試卷200 - 200 學(xué)年 學(xué)期 時間100分鐘 光纖通信技術(shù) 課程 32 學(xué)時 2 學(xué)分 考試形式： 半開卷 專業(yè)年級：電子信息工程 級 總分100分，占總評成績 70 %班級： 學(xué)號： 姓名： 成績： 一、填空題（本題38分，每空1分） 得分： 1. 光波在真空中的傳播速度是（ ）千米秒，它在單模光纖（n=1.5）中的傳播速度是（ ）千米秒。2. 在空間長度為L的均勻光纖中，走得最快的射線與走得最慢的射線在時間上差別稱為（）。為了減少這種差別，人們研究采用了（ ）。3. 多模光纖的NA（）于單模光纖的NA，對于耦合光信號有利，但從另一方面看NA大將引起（），限制了（）。4.

2、目前，用于光纖通信的光源包括（ ）即LD和（ ）即LED，它們的共同特點是：體積（ ）、重量（ ）、耗電量（ ）。LD和LED的主要區(qū)別是：LD發(fā)出的是（ ）光，其譜線寬度（ ），LED發(fā)出的是（ ）光，其譜線寬度（ ），但它的輸出特性曲線（ ）度好。5. 在正常情況下，占據(jù)低能級的粒子數(shù)量（ ）于占據(jù)高能級的粒子數(shù)量，而處于非正常的時候我們稱之為（ ）。6. 處于高能級E2上的粒子，當(dāng)受到外來光子的激發(fā)而躍遷到低能級E1上，同時放出一個能量為E =（ ）的光子 。由于這個過程是在外來光子的激發(fā)下產(chǎn)生的，因此叫做（ ）。7. 光纖中光波的衰減頻率特性總的趨勢是：波長大則衰減（ ），但在近紅外波

3、段中存在著某些傳輸衰減比較小的區(qū)域，目前所采用的三個通信窗口是：（ ）、（ ）、（ ）。8. 一個激光振蕩器應(yīng)包括以下三個部分： 必須有能夠產(chǎn)生激光的（）； 有能夠使工作物質(zhì)處于粒子數(shù)反轉(zhuǎn)分布狀態(tài)的（ ）； 必須有能夠完成頻率選擇及反饋作用的（ ）。9. 在光纖應(yīng)用之前，通信傳輸中主要的傳輸媒介是（ ）、（ ）和（）。10. 光纖通信系統(tǒng)的調(diào)制方法有（ ）和（ ）兩種，其中（ ）又分為（ ）和（ ），前者借改變光學(xué)諧振腔的參數(shù)輸出已調(diào)光；后者是在光源輸出的通路上外加調(diào)制器來對光波進(jìn)行調(diào)制，它又可以分為（ ）、（ ）和（ ）。二、選擇題（單選題，本題10分，每空2分）得分： 11. 目前已經(jīng)投入

4、實用的光纖放大器是 放大器；A摻雜光纖；B光纖喇曼；C 光纖參量；D半導(dǎo)體12. 光纖中 窗口只能傳輸單模信號；A 850nm；B 1550nm；C 2100nm；D 1310nm13. 按照5B6B的定義規(guī)則，下面第 組代碼適合表示一位5B代碼。A 101000、111010；B 101010、111000；C 110011、001100；D 111100、11000014. ITU-T推薦的SDH同步數(shù)字體系中，其STM-1的傳輸速率是 。A 1.554Mb/s；B 155.520Mb/s；C 622.080Mb/s；D 2.048Mb/s15. 已知二線，則應(yīng)選 交叉方式。A ×

5、;×· ；B ·×· ；C ·×× ；D ×··三、問答及計算題：（本大題有8小題，共52分）16. （4分）波分復(fù)用（WDM）及其分類？17. （4分）SDH網(wǎng)絡(luò)的物理拓?fù)溆心膸追N類型？18. （4分）解釋下列英語縮寫的中文含義：ATM、CDMA、EDFA、STM？19. （4分）能夠增加光纖通信傳輸容量的新技術(shù)有哪些？20. （6分）數(shù)字傳輸系統(tǒng)加擾亂器的優(yōu)點有哪些？21. （10分）一階躍折射率光纖，纖芯半徑，折射率1.5，相對折射率差，長度。求： 光纖的數(shù)值孔徑為NA； 子午光

6、纖的最大時延差 ； 若將光纖的包層和涂敷層去掉，求裸光纖的NA和。22. （10分）寫出3階本原不可約多項式系數(shù)為13的m系列的特征方程，畫出其中一種移位寄存器接線圖并寫出對應(yīng)一個周期的m系列。923. （10分）電路如下圖所示，分析該電路的工作原理；說明的作用，并說明當(dāng)時，應(yīng)如何調(diào)整；試判斷是正的還是負(fù)的溫度系數(shù)。光纖通信技術(shù)試題答案一、填空題（本題38分，每空1分） ，；（最大）時延差，漸變型光纖； 大，脈沖展寬，傳輸容量； 半導(dǎo)體激光器，半導(dǎo)體發(fā)光二極管，小，輕，少，受激幅射，窄，自發(fā)幅射，寬，線性； 大，粒子數(shù)反轉(zhuǎn)分布；，受激幅射； 小，850nm，1310nm，1550nm； 工作（

7、激光）物質(zhì)，泵浦源，（光學(xué)）諧振腔； 架空明線，對稱電纜，同軸電纜； 直接調(diào)制，間接調(diào)制，間接調(diào)制，內(nèi)調(diào)制，外調(diào)制，電光，磁光，聲光；二、選擇題（單選題，本題10分，每空2分） A； B； C； B； D。三、簡答及計算題：（本題共52分）（4分）在一根光纖中同時傳輸多個光源產(chǎn)生的不同波長的光載波信號，它分為稀疏（粗）波分復(fù)用（CWDM）；密集波分復(fù)用（DWDM），光頻分復(fù)用（OFDM）。（4分）線形、星形、樹形、環(huán)形、網(wǎng)孔形。（4分）ATM：異步傳輸模式；CDMA：碼分多址；EDFA：摻鉺光纖放大器；STM：同步傳輸模塊。（4分）波分復(fù)用、光孤子技術(shù)、相干光通信、副載波復(fù)用、全波光纖、光時分

8、復(fù)用（有四個即可）（6分）變長周期信號為短周期信號；變短周期信號為長周期信號；將長“1”或長“0”信號變化為“0”、“1”均勻的信號，便于時鐘信號的提取。21. （3分）； （3分）； ，（4分）22. 由寫出所對應(yīng)的本原不可約多項式： 3 10 （13）2=( 001011 ) 20 23 （4分）對有 111,010,0 11,101,00；對有 101, 110,010,1 11,00 （3分）（3分）23. （5分）這是半導(dǎo)體激光器LD的自動溫度控制電路，其中、和構(gòu)成一個電橋，當(dāng)LD工作（溫度）正常時，電橋，有，三極管截止，TEC不工作，否則，溫度過高，TEC工作，使LD降溫；（3分）

9、在LD溫度正常時，調(diào)整使，若，有，那么應(yīng)減小；（2分）應(yīng)為正溫度系數(shù)的熱敏電阻。中南大學(xué)考試試卷200 - 200 學(xué)年 學(xué)期 時間110分鐘光纖通信原理 課程 48 學(xué)時 3 學(xué)分 考試形式： 半開卷專業(yè)年級： 總分100分，占總評成績 70 %注：此頁不作答題紙，請將答案寫在答題紙上一、填空題（本題48分，每空1分）1. 副載波通信指的是先對微波電載波進(jìn)行調(diào)制，形成的信號仍是 信號，然后用若干個這樣的信號對一個 載波進(jìn)行調(diào)制，形成的是一個 信號，為與后面的載波相區(qū)別，就把前面的 載波稱為 載波。2. 介質(zhì)的折射率n的定義為：光在 中的速度與在介質(zhì)中的 之比。其值必 于1。3. 當(dāng)光纖的歸一

10、化頻率小于 時，該光纖就只能傳輸 個模式的光波，則稱它為單模光纖。4. 通常將通過光纖軸線的平面稱作 面。如果光在光纖中傳輸時，它的路徑自始至終都在同一 面內(nèi)，則稱之為 光線；如果光的傳輸路徑不在同一平面內(nèi)，即不一定通過光纖的軸線則稱作 光線。5. 在使用光纖以前所用的傳輸線有 、 、 。6. 在空間長度為L的均勻光纖中，走得最快的射線與走得最慢的射線在時間上的差別稱為 。為了減少這種差別，人們研究采用 光纖。7. 一般處于高能級的電子有向低能級 的趨勢。在未受到外界激發(fā)的情況下，自發(fā)地由高能級 到低能級時，發(fā)射出頻率為 的光子。8. 光纖的色散包括 色散、 色散和 色散三種。在單模光纖中只有

11、 傳輸，因此不存在 色散，這時 色散就比較嚴(yán)重。9. 單模光纖的NA 于多模光纖的NA，因而它捕捉光線的能力比多模光纖 。10. 光與物質(zhì)的作用有三種形式，它們分別是 、 、 。11. 強度調(diào)制直接檢波光通信系統(tǒng)的調(diào)制方法有 和 兩種，其中 又分為 和 ，前者將調(diào)制器放置在激光器的內(nèi)部；后者是在光源輸出的通路上放置調(diào)制器。12. 所謂波分復(fù)用，是在一根光纖中同時單向傳輸幾個不同 的光波信號。波分復(fù)用系統(tǒng)中用 實現(xiàn)分波與合波的作用。13. 主要的三種光交換方式是： 、 、 。14. 光只有從光密介質(zhì)向光疏介質(zhì)投射時才會產(chǎn)生 ，所以纖芯的折射率 于包層的折射率。15. 設(shè)半導(dǎo)體激光器的閾值電流為，

12、當(dāng)激勵電流時，激光器發(fā)出的是 ，因此它的光譜 ，當(dāng)時，發(fā)射光譜 ，譜線中心強度急劇增加，證明發(fā)出的是 。二、選擇題（單選題，本題10分，每空2分）16. 已知二線，則應(yīng)選 交叉方式； ×·× ； ··× ； ·×× ； ·×·17. 減少架空明線串音的主要方法是 ； 補償電容； 增加線間距離； 交叉； 屏蔽18. 按照5B6B的定義規(guī)則，下面第 組代碼適合表示一位5B代碼。 110101、110101； 111000、111000； 110101、001010； 111000

13、、00011119. PDH基群（PCM30/32）的傳輸速率是 ； 2Mb/s； 2.048Mb/s； 1.544Mb/s； 8.448Mb/s20. 下面 不是無源光器件。 光連接器； 光開關(guān)； 光耦合器； 半導(dǎo)體激光器三、簡答題：（本題共24分）21. （5分）SDH網(wǎng)絡(luò)的物理拓?fù)溆心膸追N類型？22. （3分）什么是“粒子數(shù)反轉(zhuǎn)分布”？23. （5分）寫出下列英語縮寫的中文含義：EDFA、SCM、DWDM、FTTH、ATM。24. （3分）增加光纖通信傳輸容量的新技術(shù)有哪些？25. （8分）下圖為二纖雙向復(fù)用段倒換環(huán)，簡述的它自愈原理（設(shè)B、D間通信）。四、計算題（本題共18分）26.

14、（10分）寫出本原不可約多項式系數(shù)為“45”的m序列的特征方程式，畫出其中一種移位寄存器接線圖，并求前10位m序列代碼。27. （8分）一階躍光纖，折射率n1=1.52，n2=1.49，求： 光纖浸在水中（n0=1.33），求光從水中入射到光纖輸入端面的最大接收角； 光纖放在空氣中，求數(shù)值孔徑NA。光纖通信試題答案一、填空題：（本題共48分，每空1分） 電，光，光，電，副； 真空，速度，大； 2.405，一； 子午，子午，子午，偏射； 架空明線，對稱電纜，同軸電纜； 最大時延差，漸變型多模光纖； 躍遷，躍遷，； 模間，波導(dǎo)，材料，單模，模間，材料； 小，弱； 受激吸收，自發(fā)幅射，受激幅射； 直

15、接，間接，間接，內(nèi),外； 波長，解復(fù)用器； 空分，時分，波分； 全反射，大； 熒光，寬，窄，激光二、選擇題（單選題，本題10分，每空2分） ； ； 或； ； 三、簡答題：（本題共24分）21. （5分）線形、星形、樹形、環(huán)形、網(wǎng)孔形。22. （3分）高能級處的粒子數(shù)多于低能級處的粒子數(shù)。23. （5分）EDFA：摻鉺光纖放大器；SCM：副載波復(fù)用；DWDM：密集波分復(fù)用；FTTH：光纖到戶；ATM：異步傳輸模式。24. （3分）波分復(fù)用、光孤子技術(shù)、相關(guān)光通信、副載波復(fù)用、全波光纖、光時分復(fù)用（有三個即可）25. （8分）時分復(fù)用方式，環(huán)路正常時，BD的信號上半時隙S1走（外環(huán)）BCD，下半時隙P2空閑，DB的信號下半時隙S2走（內(nèi)環(huán)）DCB，上半時隙P1空閑；當(dāng)CD間出故障時，二處的倒換開關(guān)轉(zhuǎn)向，BD的信號（上半時隙S1）走BC（轉(zhuǎn)進(jìn)內(nèi)環(huán)，P1）BAD，而