光電子學(xué)與光纖通信考核試卷

光電子學(xué)與光纖通信考核試卷考生姓名：答題日期：得分：判卷人：

本次考核旨在檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)光電子學(xué)與光纖通信基礎(chǔ)知識(shí)的掌握程度，包括基本理論、關(guān)鍵技術(shù)、應(yīng)用領(lǐng)域等，以評(píng)估學(xué)生對(duì)本課程的理解和應(yīng)用能力。

一、單項(xiàng)選擇題（本題共30小題，每小題0.5分，共15分，在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的）

1.光電子學(xué)是研究（）的學(xué)科。

A.光與物質(zhì)的相互作用

B.電子與物質(zhì)的相互作用

C.光與電子的相互轉(zhuǎn)換

D.電子與光子的相互作用

2.光纖通信系統(tǒng)中，常用的單模光纖是（）。

A.多模光纖

B.少模光纖

C.單模光纖

D.特種光纖

3.光纖通信系統(tǒng)中，光源的主要作用是（）。

A.發(fā)送信號(hào)

B.接收信號(hào)

C.放大信號(hào)

D.解調(diào)信號(hào)

4.光纖通信系統(tǒng)中，光纖的主要作用是（）。

A.發(fā)送信號(hào)

B.接收信號(hào)

C.放大信號(hào)

D.解調(diào)信號(hào)

5.光纖通信系統(tǒng)中，調(diào)制解調(diào)器的主要作用是（）。

A.發(fā)送信號(hào)

B.接收信號(hào)

C.放大信號(hào)

D.調(diào)制和解調(diào)信號(hào)

6.光纖通信系統(tǒng)中，光放大器的主要作用是（）。

A.發(fā)送信號(hào)

B.接收信號(hào)

C.放大信號(hào)

D.解調(diào)信號(hào)

7.光纖通信系統(tǒng)中，光發(fā)射機(jī)的主要作用是（）。

A.發(fā)送信號(hào)

B.接收信號(hào)

C.放大信號(hào)

D.解調(diào)信號(hào)

8.光纖通信系統(tǒng)中，光接收機(jī)的主要作用是（）。

A.發(fā)送信號(hào)

B.接收信號(hào)

C.放大信號(hào)

D.解調(diào)信號(hào)

9.光纖通信系統(tǒng)中，光衰減器的主要作用是（）。

A.發(fā)送信號(hào)

B.接收信號(hào)

C.放大信號(hào)

D.衰減信號(hào)

10.光纖通信系統(tǒng)中，光纖耦合器的主要作用是（）。

A.發(fā)送信號(hào)

B.接收信號(hào)

C.放大信號(hào)

D.耦合信號(hào)

11.光纖通信系統(tǒng)中，光纖分路器的主要作用是（）。

A.發(fā)送信號(hào)

B.接收信號(hào)

C.放大信號(hào)

D.分路信號(hào)

12.光纖通信系統(tǒng)中，光纖連接器的主要作用是（）。

A.發(fā)送信號(hào)

B.接收信號(hào)

C.放大信號(hào)

D.連接光纖

13.光纖通信系統(tǒng)中，光纖測(cè)試儀的主要作用是（）。

A.發(fā)送信號(hào)

B.接收信號(hào)

C.放大信號(hào)

D.測(cè)試光纖

14.光纖通信系統(tǒng)中，光纖熔接機(jī)的主要作用是（）。

A.發(fā)送信號(hào)

B.接收信號(hào)

C.放大信號(hào)

D.熔接光纖

15.光纖通信系統(tǒng)中，光纖涂覆層的主要作用是（）。

A.發(fā)送信號(hào)

B.接收信號(hào)

C.放大信號(hào)

D.保護(hù)光纖

16.光纖通信系統(tǒng)中，光纖的損耗主要是由（）引起的。

A.吸收損耗

B.散射損耗

C.衰減損耗

D.傳播損耗

17.光纖通信系統(tǒng)中，光纖的色散主要是由（）引起的。

A.吸收損耗

B.散射損耗

C.衰減損耗

D.傳播損耗

18.光纖通信系統(tǒng)中，光纖的非線性效應(yīng)主要是由（）引起的。

A.吸收損耗

B.散射損耗

C.衰減損耗

D.傳播損耗

19.光纖通信系統(tǒng)中，光纖的截止波長(zhǎng)主要是由（）決定的。

A.材料折射率

B.光纖直徑

C.光纖長(zhǎng)度

D.光纖涂覆層

20.光纖通信系統(tǒng)中，光纖的帶寬主要是由（）決定的。

A.材料折射率

B.光纖直徑

C.光纖長(zhǎng)度

D.光纖涂覆層

21.光纖通信系統(tǒng)中，光纖的傳輸距離主要是由（）決定的。

A.材料折射率

B.光纖直徑

C.光纖長(zhǎng)度

D.光纖涂覆層

22.光纖通信系統(tǒng)中，光纖的傳輸速率主要是由（）決定的。

A.材料折射率

B.光纖直徑

C.光纖長(zhǎng)度

D.光纖涂覆層

23.光纖通信系統(tǒng)中，光纖的功率主要是由（）決定的。

A.材料折射率

B.光纖直徑

C.光纖長(zhǎng)度

D.光纖涂覆層

24.光纖通信系統(tǒng)中，光纖的連接損耗主要是由（）引起的。

A.吸收損耗

B.散射損耗

C.衰減損耗

D.傳播損耗

25.光纖通信系統(tǒng)中，光纖的色散損耗主要是由（）引起的。

A.吸收損耗

B.散射損耗

C.衰減損耗

D.傳播損耗

26.光纖通信系統(tǒng)中，光纖的非線性效應(yīng)損耗主要是由（）引起的。

A.吸收損耗

B.散射損耗

C.衰減損耗

D.傳播損耗

27.光纖通信系統(tǒng)中，光纖的損耗補(bǔ)償主要是由（）實(shí)現(xiàn)的。

A.光放大器

B.光衰減器

C.光隔離器

D.光連接器

28.光纖通信系統(tǒng)中，光纖的偏振特性主要是由（）引起的。

A.材料折射率

B.光纖直徑

C.光纖長(zhǎng)度

D.光纖涂覆層

29.光纖通信系統(tǒng)中，光纖的衰減特性主要是由（）決定的。

A.材料折射率

B.光纖直徑

C.光纖長(zhǎng)度

D.光纖涂覆層

30.光纖通信系統(tǒng)中，光纖的傳輸特性主要是由（）決定的。

A.材料折射率

B.光纖直徑

C.光纖長(zhǎng)度

D.光纖涂覆層

二、多選題（本題共20小題，每小題1分，共20分，在每小題給出的選項(xiàng)中，至少有一項(xiàng)是符合題目要求的）

1.光電子學(xué)的研究領(lǐng)域包括（）。

A.光電器件

B.光源技術(shù)

C.光信號(hào)處理

D.光通信技術(shù)

E.光存儲(chǔ)技術(shù)

2.光纖通信系統(tǒng)中，光源的類型主要有（）。

A.發(fā)光二極管（LED）

B.半導(dǎo)體激光器

C.氦氖激光器

D.氬離子激光器

E.氦鎘激光器

3.光纖的類型主要包括（）。

A.多模光纖

B.單模光纖

C.包層光纖

D.核心光纖

E.芯層光纖

4.光纖通信系統(tǒng)中，光纖的損耗類型包括（）。

A.吸收損耗

B.散射損耗

C.衰減損耗

D.傳播損耗

E.非線性損耗

5.光纖通信系統(tǒng)中，影響光纖傳輸特性的主要因素有（）。

A.材料折射率

B.光纖直徑

C.光纖長(zhǎng)度

D.光纖涂覆層

E.環(huán)境溫度

6.光纖通信系統(tǒng)中，光纖的色散類型包括（）。

A.吸收色散

B.散射色散

C.偏振色散

D.色度色散

E.非線性色散

7.光纖通信系統(tǒng)中，光纖的非線性效應(yīng)包括（）。

A.自相位調(diào)制

B.受激散射

C.自頻率轉(zhuǎn)化

D.受激拉曼散射

E.受激布里淵散射

8.光纖通信系統(tǒng)中，光纖的連接方式包括（）。

A.光纖熔接

B.光纖連接器

C.光纖耦合器

D.光纖分路器

E.光纖隔離器

9.光纖通信系統(tǒng)中，光放大器的類型包括（）。

A.EDFA

B.Raman放大器

C.Erbium-dopedfiberamplifier

D.Ramanamplifier

E.Thulium-dopedfiberamplifier

10.光纖通信系統(tǒng)中，調(diào)制解調(diào)器的主要功能包括（）。

A.模擬信號(hào)到數(shù)字信號(hào)的轉(zhuǎn)換

B.數(shù)字信號(hào)到模擬信號(hào)的轉(zhuǎn)換

C.調(diào)制信號(hào)

D.解調(diào)信號(hào)

E.放大信號(hào)

11.光纖通信系統(tǒng)中，光纖測(cè)試儀的主要功能包括（）。

A.光功率測(cè)試

B.衰減系數(shù)測(cè)試

C.色散測(cè)試

D.接收靈敏度測(cè)試

E.發(fā)射功率測(cè)試

12.光纖通信系統(tǒng)中，光纖熔接機(jī)的主要功能包括（）。

A.光纖熔接

B.光纖切割

C.光纖清潔

D.光纖端面處理

E.光纖連接

13.光纖通信系統(tǒng)中，影響光纖傳輸質(zhì)量的因素包括（）。

A.光纖材料

B.光纖結(jié)構(gòu)

C.光源質(zhì)量

D.環(huán)境因素

E.系統(tǒng)設(shè)計(jì)

14.光纖通信系統(tǒng)中，光纖通信的優(yōu)點(diǎn)包括（）。

A.傳輸速率高

B.傳輸距離遠(yuǎn)

C.抗干擾能力強(qiáng)

D.體積小、重量輕

E.成本低

15.光纖通信系統(tǒng)中，光纖通信的缺點(diǎn)包括（）。

A.信號(hào)調(diào)制復(fù)雜

B.難以實(shí)現(xiàn)模擬信號(hào)傳輸

C.光纖易受物理?yè)p傷

D.信號(hào)傳輸速率受限于光源

E.傳輸距離受限于光纖長(zhǎng)度

16.光電子學(xué)的應(yīng)用領(lǐng)域包括（）。

A.光纖通信

B.光顯示技術(shù)

C.光存儲(chǔ)技術(shù)

D.光傳感器技術(shù)

E.光學(xué)成像技術(shù)

17.光纖通信系統(tǒng)的組成包括（）。

A.發(fā)射機(jī)

B.光纖

C.接收機(jī)

D.放大器

E.信號(hào)處理設(shè)備

18.光纖通信系統(tǒng)的性能指標(biāo)包括（）。

A.傳輸速率

B.傳輸距離

C.誤碼率

D.衰減系數(shù)

E.色散系數(shù)

19.光纖通信系統(tǒng)的可靠性包括（）。

A.系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行

B.系統(tǒng)的故障率

C.系統(tǒng)的維護(hù)成本

D.系統(tǒng)的抗干擾能力

E.系統(tǒng)的擴(kuò)展性

20.光纖通信系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)包括（）。

A.傳輸速率的提高

B.傳輸距離的延長(zhǎng)

C.系統(tǒng)功能的多樣化

D.系統(tǒng)成本的降低

E.系統(tǒng)技術(shù)的創(chuàng)新

三、填空題（本題共25小題，每小題1分，共25分，請(qǐng)將正確答案填到題目空白處）

1.光電子學(xué)是______與______相互轉(zhuǎn)換的科學(xué)。

2.光纖通信系統(tǒng)中的基本單元是______。

3.光纖通信系統(tǒng)中，常用的單模光纖是______。

4.光纖通信系統(tǒng)中，常用的多模光纖是______。

5.光纖通信系統(tǒng)中，光源的主要作用是______。

6.光纖通信系統(tǒng)中，光纖的主要作用是______。

7.光纖通信系統(tǒng)中，調(diào)制解調(diào)器的主要作用是______。

8.光纖通信系統(tǒng)中，光放大器的主要作用是______。

9.光纖通信系統(tǒng)中，光發(fā)射機(jī)的主要作用是______。

10.光纖通信系統(tǒng)中，光接收機(jī)的主要作用是______。

11.光纖通信系統(tǒng)中，光纖耦合器的主要作用是______。

12.光纖通信系統(tǒng)中，光纖連接器的主要作用是______。

13.光纖通信系統(tǒng)中，光纖測(cè)試儀的主要作用是______。

14.光纖通信系統(tǒng)中，光纖熔接機(jī)的主要作用是______。

15.光纖通信系統(tǒng)中，光纖的損耗主要是由______引起的。

16.光纖通信系統(tǒng)中，光纖的色散主要是由______引起的。

17.光纖通信系統(tǒng)中，光纖的非線性效應(yīng)主要是由______引起的。

18.光纖通信系統(tǒng)中，光纖的截止波長(zhǎng)主要是由______決定的。

19.光纖通信系統(tǒng)中，光纖的帶寬主要是由______決定的。

20.光纖通信系統(tǒng)中，光纖的傳輸距離主要是由______決定的。

21.光纖通信系統(tǒng)中，光纖的傳輸速率主要是由______決定的。

22.光纖通信系統(tǒng)中，光纖的功率主要是由______決定的。

23.光纖通信系統(tǒng)中，光纖的連接損耗主要是由______引起的。

24.光纖通信系統(tǒng)中，光纖的衰減特性主要是由______決定的。

25.光纖通信系統(tǒng)中，光纖的傳輸特性主要是由______決定的。

四、判斷題（本題共20小題，每題0.5分，共10分，正確的請(qǐng)?jiān)诖痤}括號(hào)中畫√，錯(cuò)誤的畫×）

1.光電子學(xué)只涉及光與電子的相互作用。（）

2.光纖通信系統(tǒng)中，LED光源的發(fā)光效率比激光二極管低。（）

3.光纖通信系統(tǒng)中，單模光纖的傳輸距離比多模光纖遠(yuǎn)。（）

4.光纖通信系統(tǒng)中，光纖的損耗主要是由吸收損耗引起的。（）

5.光纖通信系統(tǒng)中，光纖的色散主要是由材料折射率引起的。（）

6.光纖通信系統(tǒng)中，光纖的非線性效應(yīng)會(huì)導(dǎo)致信號(hào)失真。（）

7.光纖通信系統(tǒng)中，光纖的連接損耗可以通過(guò)光放大器來(lái)補(bǔ)償。（）

8.光纖通信系統(tǒng)中，光纖的衰減系數(shù)與光纖長(zhǎng)度成正比。（）

9.光纖通信系統(tǒng)中，光纖的色散系數(shù)與光纖材料無(wú)關(guān)。（）

10.光纖通信系統(tǒng)中，光纖的傳輸速率受限于光源的調(diào)制頻率。（）

11.光纖通信系統(tǒng)中，光纖的偏振模色散可以通過(guò)偏振控制器來(lái)補(bǔ)償。（）

12.光纖通信系統(tǒng)中，光纖的連接器是用于連接光纖的器件。（）

13.光纖通信系統(tǒng)中，光纖耦合器是用于將多個(gè)信號(hào)合并的器件。（）

14.光纖通信系統(tǒng)中，光纖熔接機(jī)是用于連接光纖的機(jī)械方式。（）

15.光纖通信系統(tǒng)中，光纖測(cè)試儀是用于測(cè)試光纖性能的設(shè)備。（）

16.光纖通信系統(tǒng)中，光纖的衰減特性會(huì)影響信號(hào)的傳輸質(zhì)量。（）

17.光纖通信系統(tǒng)中，光纖的非線性效應(yīng)會(huì)導(dǎo)致信號(hào)的衰減。（）

18.光纖通信系統(tǒng)中，光纖的帶寬是指光纖的傳輸速率。（）

19.光纖通信系統(tǒng)中，光纖的傳輸距離受限于光纖的帶寬。（）

20.光纖通信系統(tǒng)中，光纖通信的可靠性主要取決于系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。（）

五、主觀題（本題共4小題，每題5分，共20分）

1.請(qǐng)簡(jiǎn)述光纖通信系統(tǒng)的工作原理，并說(shuō)明光纖通信相較于傳統(tǒng)通信方式的優(yōu)缺點(diǎn)。

2.解釋什么是光纖的色散現(xiàn)象，并列舉幾種常見的光纖色散類型及其產(chǎn)生原因。

3.分析光纖通信系統(tǒng)中，光放大器的作用及其工作原理，并說(shuō)明其與光纖的損耗補(bǔ)償之間的關(guān)系。

4.闡述光纖通信技術(shù)在現(xiàn)代社會(huì)中的應(yīng)用，并討論未來(lái)光纖通信技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。

六、案例題（本題共2小題，每題5分，共10分）

1.案例題：某光纖通信系統(tǒng)采用單模光纖進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，傳輸速率為10Gbps，傳輸距離為100km。已知光纖的衰減系數(shù)為0.3dB/km，色散參數(shù)為20ps/(nm·km)。請(qǐng)計(jì)算：

（1）系統(tǒng)在傳輸過(guò)程中需要的總光放大次數(shù)；

（2）系統(tǒng)在傳輸過(guò)程中由于色散引起的信號(hào)失真程度。

2.案例題：某光纖通信網(wǎng)絡(luò)中，一根光纖的長(zhǎng)度為50km，衰減系數(shù)為0.2dB/km，光纖的帶寬為10GHz?，F(xiàn)在需要在光纖中傳輸10Gbps的數(shù)據(jù)，請(qǐng)計(jì)算：

（1）該光纖的最大傳輸距離；

（2）為了實(shí)現(xiàn)10Gbps的數(shù)據(jù)傳輸，需要使用多少個(gè)光放大器進(jìn)行信號(hào)放大？

標(biāo)準(zhǔn)答案

一、單項(xiàng)選擇題

1.C

2.C

3.A

4.C

5.D

6.C

7.A

8.B

9.D

10.D

11.D

12.D

13.D

14.D

15.B

16.B

17.C

18.A

19.A

20.A

21.A

22.A

23.A

24.D

25.A

二、多選題

1.A,B,C,D,E

2.A,B,C,D,E

3.A,B

4.A,B,C,D,E

5.A,B,C,D,E

6.B,C,D,E

7.A,B,C,D,E

8.A,B,C,D,E

9.A,B,C,D,E

10.A,B,C,D

11.A,B,C,D,E

12.A,B,C,D,E

13.A,B,C,D,E

14.A,B,C,D,E

15.A,B,C,D,E

16.A,B,C,D,E

17.A,B,C,D,E

18.A,B,C,D,E

19.A,B,C,D,E

20.A,B,C,D,E

三、填空題

1.光與電子

2.信號(hào)傳輸

3.單模光纖

4.多模光纖

5.發(fā)送信號(hào)

6.傳輸信號(hào)

7.調(diào)制和解調(diào)信號(hào)

8.放大信號(hào)

9.發(fā)送信號(hào)

10.接收信號(hào)

11.耦合信號(hào)

12.連接光纖

13.測(cè)試光纖

14.熔接光纖

15.吸收損耗

16.散射損耗

17.非線性效應(yīng)

18.材料折射率

19.材料折射率

20.材料折射率

21.材料折射率

22.材料折射率