《光纖通信原理》題集

《光纖通信原理》題集一、選擇題（每題1分，共10分）光纖通信是利用什么作為信息載體的通信方式？

A.電流

B.光波

C.電磁波

D.聲波在光纖通信中，以下哪種光線傳輸模式具有更高的帶寬？

A.多模光纖

B.單模光纖

C.塑料光纖

D.同軸電纜光纖的主要成分是什么？

A.硅

B.銅

C.玻璃或塑料

D.鋁以下哪項(xiàng)不是光纖通信的優(yōu)點(diǎn)？

A.傳輸距離遠(yuǎn)

B.抗干擾能力強(qiáng)

C.傳輸容量大

D.容易受到電磁干擾在光纖通信中，哪個(gè)設(shè)備用于將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)？

A.光電轉(zhuǎn)換器

B.光發(fā)射機(jī)

C.光接收機(jī)

D.光纖放大器以下哪種現(xiàn)象會(huì)導(dǎo)致光信號(hào)在光纖中傳輸時(shí)發(fā)生衰減？

A.光的全反射

B.光的干涉

C.光的散射

D.光的衍射WDM代表的是什么技術(shù)？

A.波長(zhǎng)分復(fù)用

B.時(shí)分復(fù)用

C.頻分復(fù)用

D.碼分復(fù)用EDFA是什么類型的放大器？

A.電氣放大器

B.摻鉺光纖放大器

C.光學(xué)透鏡放大器

D.微波放大器在光纖通信系統(tǒng)中，哪個(gè)設(shè)備用于檢測(cè)并接收光信號(hào)？

A.光源

B.光檢測(cè)器

C.光纖耦合器

D.光開關(guān)以下哪種光纖連接器類型是最常用的？

A.ST連接器

B.SC連接器

C.FC連接器

D.LC連接器二、填空題（每題1分，共10分）光纖通信中，信息是通過__________在光纖中傳輸?shù)摹文９饫w的傳輸特性比多模光纖更__________。光纖通信系統(tǒng)中的主要噪聲來(lái)源是__________。在光纖通信中，使用__________技術(shù)可以提高系統(tǒng)的傳輸容量。光纖的損耗主要包括__________和散射損耗。光纖的__________是指光在光纖中傳播時(shí)能夠發(fā)生全反射的條件。__________是光纖通信系統(tǒng)中用于放大光信號(hào)的設(shè)備。光纖的帶寬決定了其傳輸信息的__________。在光纖熔接過程中，應(yīng)保證光纖的端面__________且干凈。WDM系統(tǒng)通過將不同__________的光信號(hào)復(fù)用到一根光纖上來(lái)提高傳輸容量。三、名詞解釋題（每題3分，共9分）解釋“光纖的色散”。闡述“光纖的衰減”。定義“光纖通信系統(tǒng)的帶寬”。四、解答題（每題5分，共15分）簡(jiǎn)述光纖通信的基本原理。描述光纖通信系統(tǒng)中發(fā)射機(jī)和接收機(jī)的主要功能。分析光纖通信相比傳統(tǒng)電纜通信的優(yōu)勢(shì)。五、計(jì)算題（每題5分，共15分）若光纖的衰減系數(shù)為0.2dB/km，求光信號(hào)傳輸100km后的衰減量。假設(shè)一個(gè)WDM系統(tǒng)可以復(fù)用8個(gè)波長(zhǎng)，每個(gè)波長(zhǎng)可以傳輸10Gbps的數(shù)據(jù)，求該系統(tǒng)的總傳輸容量。若一個(gè)EDFA的增益為20dB，輸入光功率為1μW，求輸出光功率。六、案例分析題（每題7分，共21分）分析一個(gè)光纖通信網(wǎng)絡(luò)故障案例，并提出可能的解決方案。設(shè)計(jì)一個(gè)校園光纖通信網(wǎng)絡(luò)，并說(shuō)明其關(guān)鍵組成部分和設(shè)計(jì)考慮。討論一個(gè)成功應(yīng)用光纖通信技術(shù)的城市寬帶網(wǎng)絡(luò)案例，分析其關(guān)鍵技術(shù)及實(shí)施效果?！豆饫w通信原理》題集答案一、選擇題答案B（光波是光纖通信的信息載體）B（單模光纖具有更高的帶寬）C（光纖的主要成分是玻璃或塑料）D（光纖通信不容易受到電磁干擾，這是其優(yōu)點(diǎn)之一）B（光發(fā)射機(jī)用于將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)）C（光的散射會(huì)導(dǎo)致光信號(hào)在光纖中傳輸時(shí)發(fā)生衰減）A（WDM代表波長(zhǎng)分復(fù)用技術(shù)）B（EDFA是摻鉺光纖放大器的縮寫）B（光檢測(cè)器用于檢測(cè)并接收光信號(hào)）D（LC連接器是常用的光纖連接器類型之一）二、填空題答案光信號(hào)優(yōu)越/好（答案不唯一，意在表達(dá)單模光纖傳輸性能更好）自發(fā)輻射噪聲（或熱噪聲、散粒噪聲等，具體根據(jù)教學(xué)內(nèi)容而定）波分復(fù)用（或WDM）吸收損耗數(shù)值孔徑（或全反射條件，具體表述可能因教材而異）光放大器容量或速度（答案不唯一，意在表達(dá)帶寬對(duì)傳輸信息能力的影響）平整/光滑（答案不唯一，意在強(qiáng)調(diào)端面處理的重要性）波長(zhǎng)三、名詞解釋題答案光纖的色散：光纖的色散是指光信號(hào)在光纖中傳輸時(shí)，由于不同頻率或波長(zhǎng)的光在光纖中的傳播速度不同，導(dǎo)致光信號(hào)在時(shí)間上散開，造成信號(hào)失真。光纖的衰減：光纖的衰減是指光信號(hào)在光纖中傳輸時(shí)，由于光纖材料的吸收、散射等因素導(dǎo)致光信號(hào)能量逐漸減小的現(xiàn)象。光纖通信系統(tǒng)的帶寬：光纖通信系統(tǒng)的帶寬是指系統(tǒng)能夠傳輸?shù)男盘?hào)頻率范圍，它決定了系統(tǒng)的傳輸容量和速度。帶寬越大，系統(tǒng)能夠傳輸?shù)男畔⒘烤驮酱?。四、解答題答案光纖通信的基本原理是利用光波作為信息載體，在光纖中進(jìn)行傳輸。發(fā)射機(jī)將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)，通過光纖傳輸?shù)浇邮斩耍儆山邮諜C(jī)將光信號(hào)轉(zhuǎn)換回電信號(hào)，實(shí)現(xiàn)信息的傳遞。光纖通信系統(tǒng)中發(fā)射機(jī)和接收機(jī)的主要功能：發(fā)射機(jī)主要負(fù)責(zé)將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為適合在光纖中傳輸?shù)墓庑盘?hào)；接收機(jī)則負(fù)責(zé)接收光信號(hào)并將其轉(zhuǎn)換回電信號(hào)，以供后續(xù)處理和分析。光纖通信相比傳統(tǒng)電纜通信的優(yōu)勢(shì)包括：傳輸距離更遠(yuǎn)、傳輸速率更高、抗干擾能力更強(qiáng)、保密性更好、維護(hù)成本更低等。五、計(jì)算題答案光信號(hào)傳輸100km后的衰減量計(jì)算如下：

衰減量=衰減系數(shù)×傳輸距離=0.2dB/km×100km=20dBWDM系統(tǒng)的總傳輸容量計(jì)算如下：

總傳輸容量=波長(zhǎng)數(shù)量×每個(gè)波長(zhǎng)的傳輸速率=8×10Gbps=80GbpsEDFA的輸出光功率計(jì)算如下（假設(shè)增益以功率比表示）：

輸出光功率=輸入光功率×10^(增益/10)=1μW×10^(20dB/10)=1μW×10^2=100μW六、案例分析題答案（由于案例分析題具有開放性，以下提供回答方向和思路）光纖通信網(wǎng)絡(luò)故障案例分析：分析故障現(xiàn)象，如信號(hào)丟失、傳輸質(zhì)量下降等。檢查光纖連接、設(shè)備狀態(tài)及環(huán)境因素等可能原因。提出解決方案，如更換損壞的光纖、清潔連接器、調(diào)整設(shè)備參數(shù)等。校園光纖通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)：確定網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵組成部分，如光纜布局、光端機(jī)位置等?？紤]設(shè)計(jì)因素，如傳輸距離、帶寬需求、可擴(kuò)展性等。繪制網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D，并