光纤通信技术答案 2
光纤通信课后习题参考答案
光纤通信课后习题答案第一章习题参考答案1、第一根光纤是什么时候出现的?其损耗是多少?答:第一根光纤大约是1950年出现的。
传输损耗高达1000dB/km左右。
2、试述光纤通信系统的组成及各部分的关系。
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。
第二章光纤和光缆1.光纤是由哪几部分组成的?各部分有何作用?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。
2.光纤是如何分类的?阶跃型光纤和渐变型光纤的折射率分布是如何表示的?答:(1)按照截面上折射率分布的不同可以将光纤分为阶跃型光纤和渐变型光纤;按光纤中传输的模式数量,可以将光纤分为多模光纤和单模光纤;按光纤的工作波长可以将光纤分为短波长光纤、长波长光纤和超长波长光纤;按照ITU-T关于光纤类型的建议,可以将光纤分为G.651光纤(渐变型多模光纤)、G.652光纤(常规单模光纤)、G.653光纤(色散位移光纤)、G.654光纤(截止波长光纤)和G.655(非零色散位移光纤)光纤;按套塑(二次涂覆层)可以将光纤分为松套光纤和紧套光纤。
(2)阶跃型光纤的折射率分布渐变型光纤的折射率分布7.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)=n1-n2(2)(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=n1-n25而最大为1,所以说只要光纤端面的入射角在90O以(2)若a=5μm,保证光纤单模传输时,=n1-n2第三章光纤的传输特性2.当光在一段长为10km光纤中传输时,输出端的光功率减小至输入端光功率的一半。
《光纤通信技术》复习题答案
《光纤通信技术》复习题一.基本概念1.什么样的电磁波叫做“光”?目前的光纤通信用的是什么光?波长是多少?答:光是一种电磁波,光频为10E14HZ量级,波长为μm 量级。
可见光大约指0.4μm ~0.76μm 波长范围的电磁波。
光通信采用的波长0.85μm、1.31μm和1.55μm。
即在电磁波近红外区段。
2.光纤通信的特点?答:一、传输频带宽,通信容量大二、传输损耗低,中继距离长三、不怕电磁干扰四、保密性好,无串音干扰五、光纤尺寸小,重量轻,利于敷设和运输六、节约有色金属和原材料七、抗腐蚀性能好3.光纤的NA和LNA各是什么意义?什么是光线模式的分立性?答:入射最大角称为孔径角,其正弦值称为光纤的数值孔径。
数值孔径表示光纤采光能力的大小。
在光纤端面上芯区各点处允许光线射入并形成导模的能力是不一样的,折射率越大的位置接收入射光的能力越强。
为了定量描述光纤端面各点位接受入射光的能力,取各点位激发最高次导模的光线入射角度为局部孔径角θ’C (r) ,并定义角的正弦值为该点位的局部数值孔径LNA。
光是有一定波长的,将光线分解为沿轴向和径向的两个分量,传输光波长λ也被分为λZ和λr。
沿径向传输的光波分量是在相对的芯/包层界面间(有限空间)往返传输,根据波形可以稳定存在的条件——空间长度等于半波长的整数倍,而空间长度已由光纤结构所确定,所以径向波长分量λr不能随意了,从而导致它们夹角不能随意也即不能连续变化,即光线模式的分立性。
4.什么是光纤的色散?光纤的色散分为哪几种?在单模光纤中有哪些色散?答:脉冲信号在光纤中传输时被展宽的现象叫光纤的色散。
分为模间色散和模内色散。
模内色散又分为材料色散和波导色散。
多模光纤:模式色散和材料色散;单模光纤:材料色散和波导色散。
5.归一化频率V和截止频率VC各如何定义?有何区别和联系?答:归一化频率见书28页,截止频率见27页。
实际光纤中能够传输的导模模式必须满足V>Vc。
光纤通信技术(第2版)答案
6.试推导渐变型光纤子午线的轨迹方程 答:P15 如式:2-2-18 7. 什么是单模光纤?其单模传输条件是什么? 答:单模光纤是在给定的工作波长上,只传输单一基模的光纤 在阶跃单模光纤中,只传输LP01 (或称HE11 )模。因为 LP01 模的归一化截至频率为
Vc(LP11)=2.40483
而模式的传输条件是V>Vc 可传,V≤Vc 截至,因此,要保证光纤中只传输LP01 一个模式则必须要求:
代入数据可得:
0
V 2 n1k0 a
2
2 n1k0 a 2.40483
0 2 0.01 1.5
0 得: 0 a 2.36358 ( m)
a 2.40483
18.渐变型光纤的折射指数分布为
求出光纤的本地数值孔径 解: NA( r ) n 2 ( r ) n 2 ( a )
9.简述EDFA的工作原理 答: P81-P82 (2)EDFA的工作原理中内容 10. EDFA的主要特征指标是什么?说明其含义。 答: P83 “3.EDFA的主要特征参数” 这一部分 11.为什么说F-P腔型滤波器具有频率选择性? 答: P91 第六段 由于两反射镜的反射系数…… 12.简述光定向耦合器、光隔离器、光环行器以及光开关在光纤通信系统中的作用 答: 光定向耦合器:P88 倒数第二段 光隔离器:P89 倒数第二段 光环行器:P90 最后一段 13.试用图说明光波长转换器的工作原理。 答: P92 图3-45 P93 图3-46 14.什么是波分复用技术? 答:P93 第一段 15.简述光波分复用器的工作原理。 答:P94 “(1)光波分复用器的工作原理”的内容 16.简述RFA的工作原理。 答:P86 “(2)RFA的工作原理”的内容 17.RFA具有哪些特点? 答:P85 “1.RFA的特点”的内容
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试题3•、填空题(40分,每空1分)1、光纤通信是为传输媒质。
以—为载波的通信方式。
光纤的工作波长为、和O2、无源器件主要有—、—、—、—、和、光开关等。
3、单模光纤纤芯直径一•般为 ,多模光纤纤芯直径为,光纤包层直径一般为。
4、光缆结构包括、和o常用光缆有、、、等结构。
5、光纤主要的传输特性是和o6、光纤接续的主要方法有和o7、在光纤通信系统中,对光源的调制可分和两类。
8、掺钳光纤放大器应用方式有、和o9、光与物质作用时有、和三个物理过程。
10、EDFA的泵浦结构方式有:a. ;b. 结构;c.双向泵浦结构。
1 1、SDH的主要复用步骤是、和o12、光中继器实现方式有和两种二、单项选择题(在每小题的四个备选答案中,选出一个正确答案,并将正确答案的序号填在题干的括号内。
每小题2分,共20分)1、为增大光接收机的接收动态范围,应采用()电路。
A. ATCB. AGCC. APCD. ADC2、光纤数字通信系统中不能传输HDB3码的原因是()A.光源不能产生负信号光B.将出现长连“ 1 ”或长连“0”C.编码器太复杂D.码率冗余度太大3、以工作波长属于通信光纤窗口的是()。
A.632.8nmB.I3IOnmC.2000nmD. 10.6P mD.光纤连接器)B.光纤的损耗和色散D.光接收机的灵敏度B.大量运用软件进行系统配置的管理C.复用映射结构灵活 D.指针调整技术降低了设备复杂性A.折射C.纤芯一包层界面上的全内反射B.在包层折射边界上的全内反射D.光纤塑料涂覆层的反射4、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()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5、S TM-4每秒可传输的帧数是()A.1000B.2000C.4000D.8000 6、STM-N -帧的字节数是()0A.270'9B.274、N*9C.270x N x9D.26I X N X9 7、在光纤通信系统中,当需要保证在传输信道光的单向传输时,采用()。
光纤通信技术课后部分习题答案
4.51 Calculate the pulse spreading caused by chromatic dispersion for BF04431-02 multimode grade-index fiber from SpecTran, (See Figure 3.20) operating at 1300 nm. Assume = 70 nm. S: Taking 0 = 1342.5 nm, S0 = 0.097 ps
t GI
L NA 4 L NA 4 32cN 13 32cn13
1 BR 4t
where N1 core group index of refraction
Hence, BRGI
8cn13 8 3 10 8 1.486 3 4.92 10 9 bit / s 4.92Gbit / s L NA4 1 10 3 0.200 4
P 4.34
2
4
t BR
2
2
PD=2.17 dB ( realizable!)
4.56 What is the bit-rate length limitation caused by chromatic disperson for the Spectran fiber referred to in Problem 4.51? S: (BR x L)max = 1 / [4 D()] 1 4( 2 ) D
4.55 What is meant by the term dispersion power penalty? Calculate the disperson power penalty for the pulse spread obtained in Problem 4.51. The BR is 2.5 Gbit/s. S: The amount of transmitting power required for compensating the increase bit error rate (BER) cause by attenuation is called dispersion power penalty. In Problem 4.51, ttotal = tmat = 18 ns (if fiber length is 100 km) PD(dB) = -10 log10 {exp[-(1/4 ) (ttotal)2 (BR)2]} = -10 log10 {exp[-1/4 x (18 x 10-9)2 ( x 2.5 x 109)2]} = 2.17 x 104 dB, enough to burn any type of fiber, impossible. if the fiber length is 1 km:
光纤通信考试试题及答案
光纤通信考试试题及答案光纤通信技术作为现代通信领域的重要支柱,对于提高通信效率、保障信息安全具有重要意义。
下面我们将给大家介绍一些光纤通信的考试试题及答案,希望能帮助大家更好地了解光纤通信技术。
一、选择题:1. 光纤通信中常用的传输介质是:A. 铜线B. 空气C. 光纤D. 红外线答案:C. 光纤2. 光纤通信中的“光”是指:A. 可见光B. 紫外线C. X射线D. 红外线答案:D. 红外线3. 光纤通信系统中,光信号的发射器和接收器之间传输的信号是:A. 电信号B. 声波信号C. 光信号D. 磁信号答案:C. 光信号4. 光纤通信的主要优点是:A. 传输距离短B. 传输速度慢C. 传输带宽窄D. 传输容量大答案:D. 传输容量大5. 光纤通信系统中常用的调制方式是:A. 幅度调制B. 频率调制C. 相位调制D. 光强调制答案:C. 相位调制二、判断题:1. 光纤通信系统只能传输声音信号,不能传输视频信号。
【错误】2. 光纤通信系统比传统铜线传输系统更易受电磁干扰。
【错误】3. 光纤通信系统的传输速度远高于传统的铜线传输系统。
【正确】4. 光纤通信系统的安全性比铜线传输系统更低。
【错误】5. 光纤通信系统的成本比铜线传输系统更高。
【正确】三、简答题:1. 请简要说明光纤通信系统的工作原理。
答:光纤通信系统是利用光纤作为传输介质,通过光信号的发射器将电信号转换为光信号并发送至接收器,再由接收器将光信号转换为电信号。
光信号的传输速度快、传输容量大,能够实现长距离、高速率的通信传输。
2. 请简要介绍光纤通信系统与铜线传输系统的区别。
答:光纤通信系统的传输速度快、传输容量大,信号传输稳定,抗干扰能力强,安全性高;而铜线传输系统速度慢、传输距离短、易受电磁干扰和窃听。
另外,光纤通信系统的成本相对较高,但具有长期性和稳定性,适合长距离、大容量通信。
以上就是关于光纤通信考试试题及答案的内容,希望对大家有所帮助。
光纤通信技术(第2版)习题答案孙学康张金菊第五章习题
Pout 10000.36/16 62.5mW
Pout 18 20.5 28.5(dBm)
答: P137 最后一段
8.请画出光传送网的分层结构图,并简单介绍各层的功 能。
答: P152 图5-25 传送网的分层模型 各层功能:P151 ”1.基于SDH的光传送网”中的内容
9Hale Waihona Puke 什么是OADM?其所具有的功能有哪些?
答: OADM:光分插复用器 功能:P141 ”(1)OADM的功能”中的内容
10.试计算STM-1段开销的比特数?
答: 利用P125中 图5-2 STM-N的帧结构来计算
STM-1段开销的比特数=8×9×8=576bit
11.计算STM-16的码率。
答: 先利用P125中图5-2计算出其一帧比特数,再除以 一帧的周期
STM-16的码率= 2709816 =2488.32Mb/s
125 106
12.已知某波分复用系统的信道间隔 v 为100GHz。请计 算该系统中所使用光源谱宽的最大值是多少?(取 f=193.10×1012Hz)
答:
v 2
C
100109 (1552.52)2 3108
0.8nm
13.如果某WDM系统中的技术参数如下:
中心波长为1552.52nm(对应中心频率为193.10THz), OSNR=7(满足BER=10-12时),N=10,NF=5.5dB, Δλ=0.1nm,Lα=15dB,BWeff=2.5THz 。请算出实用16路 WDM系统所要求的光放大器的输出光功率范围?
5.请画出SDH的帧结构图。 答: P125 图5-2 STM-N的帧结构
光纤通信技术试题及答案2汇编
学习-----好资料试题2《光纤通信技术》综合测试(二)一、填空题1、为了使光波在纤芯中传输,包层的折射率必须______________________ 纤芯的折射率。
----2、光纤的典型结构是多层同轴圆柱体,它由、- 和三部分组成。
----3、光纤通信中常用的三个低损耗窗口的中心波长是:,,--------- ;最低损耗窗口的中心波长是在:----4、光纤的色散分为色散色散色散和色散。
----5、光与物质的粒子体系的相互作用主要有三个过程是:,,;产生激光的最主要过程是:----6光源的作用是将----------------------- 变换为;光检测器的作用是将----------------- 转换为-----------------、单项选择题1光纤通信指的是:[ ]A以电波作载波、以光纤为传输媒介的通信方式;B以光波作载波、以光纤为传输媒介的通信方式;C以光波作载波、以电缆为传输媒介的通信方式;D以激光作载波、以导线为传输媒介的通信方式。
2光纤单模传输条件,归一化频率V应满足: [ ]——A- V>2.405——B- W2.405——C-V>3.832----- D- V<3.8323使用连接器进行光纤连接时,如果接续点不连续,将会造成:[ ]A光功率无法传输;B光功率的菲涅耳反射;C光功率的散射损耗;D光功率的一部分散射损耗,或以反射波形式返回发送端。
4在激光器中,光的放大是通过:[ ] 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。
5掺铒光纤的激光特性:[ ]A主要由起主介质作用的石英光纤决定;B主要由掺铒元素决疋;C主要由泵浦光源决疋;D主要由入射光的工作波长决定6下面说法正确的是:[ ]A多模光纤指的是传输多路信号;B多模光纤可传输多种模式;C多模光纤指的是芯径较粗的光纤;D多模光纤只能传输高次模。
7下面哪一种光纤是色散位移单模光纤?[ ]ITU-T G.655光纤;ITU-T G,654 光纤;ITU-T G.653 光纤;D 丁光纤。
光纤通信技术复习题答案
光纤通信技术复习题答案一、选择题1. 光纤通信中使用的光波频率通常在以下哪个范围内?A. 100 THzB. 300 THzC. 10 THzD. 1 THz答案:B2. 光纤通信中,光信号的传输损耗主要来源于:A. 材料吸收B. 散射C. 反射D. 所有以上答案:D3. 下列哪种光纤类型不是按照传输模式分类的?A. 单模光纤B. 多模光纤C. 单极光纤D. 双极光纤答案:C二、填空题4. 光纤通信的基本原理是利用_________作为传输媒介,通过_________将信息传输到远距离。
答案:光纤;光波5. 光纤通信中的色散主要分为两种类型:_________和_________。
答案:材料色散;波导色散三、简答题6. 简述光纤通信的主要优点。
答案:光纤通信的主要优点包括高带宽、低损耗、抗电磁干扰能力强、保密性好、重量轻、体积小、易于安装等。
7. 描述单模光纤与多模光纤的主要区别。
答案:单模光纤只允许一种模式的光波传输,具有较小的芯径,通常用于长距离传输。
多模光纤允许多种模式的光波传输,芯径较大,通常用于短距离传输。
四、计算题8. 假设一个光纤通信系统中,光信号的衰减系数为0.3 dB/km,试计算在传输距离为100 km时的总衰减。
答案:总衰减 = 0.3 dB/km * 100 km = 30 dB五、论述题9. 论述光纤通信在现代通信网络中的应用及其重要性。
答案:光纤通信在现代通信网络中扮演着至关重要的角色。
它广泛应用于互联网、电话网络、电视传输、数据传输等领域。
光纤通信具有传输速度快、带宽大、抗干扰能力强等优点,使得信息传输更加高效、稳定。
随着5G技术的发展,光纤通信在构建高速、大容量的通信网络中的作用愈发凸显。
六、案例分析题10. 某城市需要建立一个覆盖全城的光纤通信网络,请简述设计该网络时需要考虑的主要因素。
答案:设计一个覆盖全城的光纤通信网络时,需要考虑以下主要因素:网络的覆盖范围、网络的容量需求、光纤的类型(单模或多模)、网络的可靠性和冗余设计、成本效益分析、维护和升级的便利性、以及与现有通信基础设施的兼容性等。
光纤通信第二版答案
1.光纤通信的优缺点各是什么?答:优点有:带宽资源丰富,通信容量大;损耗低,中继距离长;无串音干扰,保密性好;适应能力强;体积小、重量轻、便于施工维护;原材料来源丰富,潜在价格低廉等。
缺点有:接口昂贵,强度差,不能传送电力,需要专门的工具、设备以及培训,未经受长时间的检验等。
2.光纤通信系统由哪几部分组成?各部分的功能是什么?答:光纤通信系统由三部分组成:光发射机、光接收机和光纤链路。
光发射机由模拟或数字电接口、电压—电流驱动电路和光源组件组成。
光源组件包括光源、光源—光纤耦合器和一段光纤〔尾纤或光纤跳线〕组成。
模拟或数字电接的作用是实现口阻抗匹配和信号电平匹配〔限制输入信号的振幅〕作用。
光源是LED或LD,这两种二极管的光功率与驱动电流成正比。
电压—电流驱动电路是输入电路与光源间的电接口,用来将输入信号的电压转换成电流以驱动光源。
光源—光纤耦合器的作用是把光源发出的光耦合到光纤或光缆中。
光接收机由光检测器组件、放大电路和模拟或数字电接口组成。
光检测器组件包括一段光纤〔尾纤或光纤跳线〕、光纤—光检波器耦合器、光检测器和电流—电压转换器。
光检测器将光信号转化为电流信号。
常用的器件有PIN和APD。
然后再通过电流—电压转换器,变成电压信号输出。
模拟或数字电接口对输出电路其阻抗匹配和信号电平匹配作用。
光纤链路由光纤光缆、光纤连接器、光缆终端盒、光缆线路盒和中继器等组成。
光纤光缆由石英或塑料光纤、金属包层和外套管组成。
光缆线路盒:光缆生产厂家生产的光缆一般为2km一盘,因而,如果光发送与光接收之间的距离超多2km时,每隔2km将需要用光缆线路盒把光缆连接起来。
光缆终端盒:主要用于将光缆从户外〔或户内〕引入到户内〔或户外〕,将光缆中的光纤从光缆中分出来,一般放置在光设备机房内。
光纤连接器:主要用于将光发送机〔或光接收机〕与光缆终端盒分出来的光纤连接起来,即连接光纤跳线与光缆中的光纤。
3.假设数字通信系统能够在高达1%的载波频率的比特率下工作,试问在5GHz的微波载波和μm的光载波上能传输多少路64kb/s的音频信道?解:根据题意,求得在5GHz的微波载波下,数字通信系统的比特率为50Mb/s,则能传输781路64kb/s的音频信道。
光纤通信技术习题及答案(1、2)
光纤通信概论一、单项选择题1.光纤通信指的是:A 以电波作载波、以光纤为传输媒介的通信方式;B 以光波作载波、以光纤为传输媒介的通信方式;C 以光波作载波、以电缆为传输媒介的通信方式;D 以激光作载波、以导线为传输媒介的通信方式。
2 光纤通信所使用的波段位于电磁波谱中的:A 近红外区B 可见光区C 远红外区D 近紫外区3 目前光纤通信所用光波的波长范围是:A BC D 0.8~1.64 目前光纤通信所用光波的波长有三个,它们是:A ;B ;C ;D 。
6 下面说法正确的选项是:A 光纤的传输频带极宽,通信容量很大;B 光纤的尺寸很小,所以通信容量不大;C 为了提高光纤的通信容量,应加大光纤的尺寸;D 由于光纤的芯径很细,所以无中继传输距离短。
二、简述题1、什么是光纤通信?2、光纤的主要作用是什么?3、与电缆或微波等电通信方式相比,光纤通信有何优点?4、光纤通信所用光波的波长范围是多少?5、光纤通信中常用的三个低损耗窗口的中心波长分别是多少?光纤传输特性测量一、单项选择题1 光纤的损耗和色散属于:A 光纤的结构特性;B 光纤的传输特性;C 光纤的光学特性;D 光纤的模式特性。
2 光纤的衰减指的是:A 由于群速度不同而引起光纤中光功率的减少;B 由于工作波长不同而引起光纤中光功率的减少;C光信号沿光纤传输时,光功率的损耗;D 由于光纤材料的固有吸收而引起光纤中光功率的减少。
3 光纤的色散指的是:A 光纤的材料色散;B光在光纤中传播时,不同波长光的群时延不一样所表现出来的一种物理现象;C 光纤的模式色散;D 光纤的波导色散。
4 测定光纤衰减的测试方法有三中,它们是:A 切断法、插入损耗法和后向散射法;B 相移法、切断法和散射法;C插入损耗、脉冲时延法和散射法;D 切断法、插入损耗法和相移法。
5 下面说法中正确的选项是:A 脉冲时延法是测量光纤色散的基准测试方法;B 脉冲时延法是测量光纤色散的标准测试方法;C 相移法是测量光纤色散的基准测试方法;D 相移法是测量光纤色散的替代测试方法。
光纤通信试题及答案
光纤通信试题及答案一、选择题1. 光纤通信中,光信号的传输介质是?A. 铜线B. 光纤C. 无线电波D. 卫星答案:B2. 下列哪项不是光纤通信的优点?A. 带宽大B. 抗干扰能力强C. 传输距离短D. 保密性好答案:C3. 光纤通信中,光信号的调制方式不包括以下哪项?A. 强度调制B. 频率调制C. 相位调制D. 振幅调制答案:D二、填空题1. 光纤通信的基本原理是利用_________传输光信号。
答案:光纤2. 光纤通信系统中,光信号的接收端设备通常称为_________。
答案:光接收机3. 光纤通信中,常用的光纤类型有单模光纤和_________。
答案:多模光纤三、简答题1. 简述光纤通信的基本原理。
答案:光纤通信的基本原理是利用光纤作为传输介质,通过激光器等光源产生光信号,然后通过光纤传输到接收端,接收端的光接收机将光信号转换为电信号,再经过解调等处理,还原成原始信息。
2. 光纤通信相比其他通信方式有哪些优势?答案:光纤通信相比其他通信方式具有传输带宽大、传输距离远、抗干扰能力强、信号损耗小、保密性好等优势。
四、计算题1. 假设光纤通信系统中,光信号的传输速率为10Gbps,光纤的损耗为0.3dB/km,求在100km距离上的信号损耗。
答案:根据损耗公式,损耗(dB) = 损耗系数(dB/km) × 距离(km),所以信号损耗= 0.3dB/km × 100km = 30dB。
五、论述题1. 论述光纤通信在现代通信网络中的应用及其重要性。
答案:光纤通信在现代通信网络中扮演着极其重要的角色。
由于其高带宽、长距离传输能力以及抗干扰性等特点,光纤通信已成为长距离数据传输、宽带接入、数据中心互联等场景的首选技术。
随着互联网和大数据的快速发展,光纤通信的需求日益增长,其在保障信息传输的高效性、稳定性和安全性方面发挥着不可替代的作用。
光纤通信技术试题与答案
一、填空题(40分,每空1分)1、光纤通信是光纤为传输媒质。
以光波为载波的通信方式。
光纤的工作波长为0. 85μm, 1.31μm , 1.55μm。
2、无源器件主要有光纤连接器、光衰减器、光耦合器、光隔离器、波分复用器、光调制器、光开关等。
3、单模光纤纤芯直径一般为8~10μm,多模光纤纤芯直径为50~80μm,光纤包层直径一般为125μm。
4、光缆结构包括缆芯、加强元件、护层。
常用光缆有层绞式、骨架式、带式、束管式等结构。
5、光纤主要的传输特性是损耗、色散。
6、光纤接续的主要方法有熔接法、粘接法。
7、在光纤通信系统中,对光源的调制可分直接调制、外调制两类。
8、掺铒光纤放大器应用方式有LA、PA、BA。
9、光与物质作用时有受激辐射、自发辐射、受激吸收三个物理过程。
10、EDFA的泵浦结构方式有:a. 同向泵浦结构;b.反向泵浦结构;c.双向泵浦结构。
11、SDH的主要复用步骤是映射、定位、复用。
12、光中继器实现方式有光-电-光形式中继器和光放大器两种三、简答题(20分)1、简述掺铒光纤放大器(EDFA)工作原理。
在掺铒光纤(EDF)中,铒离子有三个能级:基态E1、亚稳态E2和激发态E3。
当泵浦光的光子能级等于E3和E1的能量差时,铒离子吸收泵浦光的光能从基态跃迁到激发态,但激发态不稳定,电子很快返回到E2,若输入的信号光的光子能量等于E2和E 1之间能量差,则电子从E2跃迁到E1,产生受激辐射光,故光信号被放大。
2、光纤通信有哪些优点?①传输衰减小,传输距离长。
②频带宽,通信容量大。
③抗电磁干扰,传输质量好。
④体积小、重量轻、便于施工。
⑤原材料丰富,节约有色金属,有利于环保⑥易碎不易接续。
3、什么叫光纤损耗?造成光纤损耗的原因是什么?(5分)当光在光纤中传输时,随着传输距离的增加,光功率逐渐减小,这种现象即称为光纤的损耗。
损耗产生的主要原因是光纤材料的吸收、散射作用和光纤在使用过程中由于连接、弯曲而导致附加光功率损失。
光纤通信技术习题及答案
光纤通信概论一、单项选择题1.光纤通信指的是:A 以电波作载波、以光纤为传输媒介的通信方式;B 以光波作载波、以光纤为传输媒介的通信方式;C 以光波作载波、以电缆为传输媒介的通信方式;D 以激光作载波、以导线为传输媒介的通信方式。
2 光纤通信所使用的波段位于电磁波谱中的:A 近红外区B 可见光区C 远红外区D 近紫外区3 目前光纤通信所用光波的波长范围是:A ~B ~C ~D ~4 目前光纤通信所用光波的波长有三个,它们是:A 、、;B 、、;C 、、;D 、、。
6 下面说法正确的是:A 光纤的传输频带极宽,通信容量很大;B 光纤的尺寸很小,所以通信容量不大;C 为了提高光纤的通信容量,应加大光纤的尺寸;D 由于光纤的芯径很细,所以无中继传输距离短。
二、简述题1、什么是光纤通信2、光纤的主要作用是什么3、与电缆或微波等电通信方式相比,光纤通信有何优点4、光纤通信所用光波的波长范围是多少5、光纤通信中常用的三个低损耗窗口的中心波长分别是多少光纤传输特性测量一、单项选择题1 光纤的损耗和色散属于:A 光纤的结构特性;B 光纤的传输特性;C 光纤的光学特性;D 光纤的模式特性。
2 光纤的衰减指的是:A 由于群速度不同而引起光纤中光功率的减少;B 由于工作波长不同而引起光纤中光功率的减少;C光信号沿光纤传输时,光功率的损耗;D 由于光纤材料的固有吸收而引起光纤中光功率的减少。
3 光纤的色散指的是:A 光纤的材料色散;B光在光纤中传播时,不同波长光的群时延不一样所表现出来的一种物理现象;C 光纤的模式色散;D 光纤的波导色散。
4 测定光纤衰减的测试方法有三中,它们是:A 切断法、插入损耗法和后向散射法;B 相移法、切断法和散射法;C插入损耗、脉冲时延法和散射法;D 切断法、插入损耗法和相移法。
5 下面说法中正确的是:A 脉冲时延法是测量光纤色散的基准测试方法;B 脉冲时延法是测量光纤色散的标准测试方法;C 相移法是测量光纤色散的基准测试方法;D 相移法是测量光纤色散的替代测试方法。
光纤通信(题和答案)
一、填空1. 光纤是由中心的 纤芯 和外围的 包层 同轴组成的圆柱形细丝;为实现光能量在光纤中的传输,要求中心的 的折射率 稍高于 外围的 包层 的折射率。
2. 渐变型光纤的 自聚焦效应 说明不同入射角的光线,虽然经历的路程不同,但最终都会聚在 一点上。
3. 单模光纤传输的条件为 v=(2πa/λ)405.22122<=-n n 。
4. 由于 色散 的存在,使得在光纤中传输的光纤信号,无论是模拟信号还是数字信号的幅度都要减小;光纤的 损耗 决定了系统的 传输距离 。
(色散限制了带宽)5. 通信网由 SDH 传送网 、 WDM 光网络 、光接入网 组成。
6. PON 即 无源光网络 多址(TDMA) 波分多址(WDMA) (AON 有源光网络)7. 接入网由 业务节点接口(SNI ) 和 用户网络接口(UNI ) 之间的一系列传送实体组成,为供给电信业务而提供所需的传送承载能力,可经由网络管理接口 3Q 配置和管理。
8. 在SDH 中,将低速的支路信号复接为高速信号,需经过 传输媒质层网络 、通道层网络 、 电路层网络 。
9.DWDM系统可分为双纤单向传输 WDM系统和单纤双向传输 WDM系统。
光与物质互相作用时有三种基本过程:受激吸收/自发辐射/受激辐射二、选择题1.1970年,光纤研制取得了重大突破,美国康宁公司成功研制了损耗为( A )的石英光纤,从而展现了光纤通信美好的前景。
A)20 dB/km B)1000 dB/km C) 2.5 dB/km D) 4 dB/km2.光纤中传送的电磁场模式为 DA)TM波 B)EM波 C) TEM波 D) TM、EM及其混合波3.影响多模光纤中的色散主要是 C>A>BA)材料色散 B)波导色散 C) 模式色散 D)色度色散4.下列哪项不属于光无源器件 :DA)连接器 B)光耦合器 C)光隔离器 D)光检测器5.下列不属于数字光发射机调制特性的是 DA)电光延迟 B)弛张振荡 C)自脉动现象 D)暗电流噪声6.平均故障间隔时间常用下列哪项表示 BA)MTTR B)MTBF C)MFRB D)MRTT7.EDFA工作的窗口是 BA)1310 nm B)1550nm C)980nm D)1480nm8.下列哪项不属于我国在传输参考模型中提出的参考数字DA)420 km B)5000km C)280km D)6400km (美国)9.二纤单向复用段倒换环利用下列甚磨协议实现倒换环功能(A)A)APS B)AIS C)AC D)SOA10.STM-1是SDH的同步传输模块,传输速率是AA)155.520 Mb/s B)2.048 Mb/s C)1.544 Mb/sD)622.080 Mb/s三、判断正确与错误1.1960年,美国人梅曼发明了第一台红宝石激光器(T )2.NA越大,则光纤中的信息传输量越大。
光纤通信技术试题参考答案
一、填空题答案1.1970;20dB/km2.光波;光纤3.光纤光缆;光中继器4.dB/km5.1550nm6.光纤的色散7.2.29×1014 Hz8.进线室;光纤配线架9.纤芯;包层;125μm10.通信容量大;中继距离长11.5~10m12.层绞式光缆;中心束管式光缆;带状式光缆13.活动连接;固定连接14.2km15.单模16.有源光器件;无源光器件17.1550nm18.非金属加强构件19.加强构件20.维护测试21.光时域反射仪22.后向散射法23.加强构件;派生特征24.估计熔接损耗25.10~20m26.OTDR的肓区内27.全阻障碍;重大障碍28.光频分复用OFDM;光波分复用WDM29.复测路由30.G.655;G.65231.80 %;100%32.防抢结合33.通信用室外光缆;聚乙烯护层34.小35.单盘检验;配盘36.125;±337.防雷;防蚀38.预制棒;拉丝39.易熔管;钢棒40.随工验收;竣工验收41.15m~20m42.蓝;绿;灰;红;黄43.大于包层的折射率44.1550nm45.单盘检验;光缆配盘46.大修;中修;维修47.9~10μm,±1μm48.1310nm49.瑞利散射损耗50.石英玻璃(或SiO2)51.剪断法52.线形;环形;网孔形53.保安器;分线箱(盒);室内设备54.DWDM55.功率放大器;线路放大器56.传输设备;数据业务57.0.8~1.8μm;近红外区58.数字光纤传输系统59.裸光纤60.光纤芯线61.阶跃型光纤62.光在该介质中的传播速度v 63.杂质吸收64.模式色散(或模间色散)65.常规的单模光纤66.零色散位移单模光纤67.缆芯68.外力69.管道光缆;水底光缆70.光缆的型式代号;光纤的规格代号71.常规的单模光纤72.10cm73.光缆长度;光纤后向散射74.光纤长度;后向散射功率电平75.光时域反射仪76.1310nm;1550nm77.单盘测试;竣工测试78.竣工测试79.用户话机;两端总配线架80.0.4m;2m81. 2.5m;4m82.日常;技术83.抢修84.远小于85.试运行;维护86.5~15m/s;0~20m/s87.1.544Mbit/s88.同一窗口波长89.基模场90.dBm91.单模熔接机92.有线传输系统93.80%94.预设好的管道95.人工牵引96.清洗97.机械牵引敷设法98.“∞”字人工抬放99.60;40100.接续安装;竣工测试;竣工验收101.钢绞线支承式102.定滑轮牵引法;预挂钩牵引法103.6~10m;6~8m104.SC型;ST型;LC型105.裸纤的清洗;断面的切割106.热可缩管;EVA易熔管107.多纤熔接机108.密封组件;余纤收容盘109.余留光纤;光纤接头110.分歧接续接头盒111.卧式光缆接头盒112.远端环回近端监测113.再连接的需要,传输性能的需要114.“∞”字盘绕法115.传输设备维护;光缆线路维护116.预防并尽快排除障碍117.信息净负荷118.通信用设备内光缆;通信用室(局)内光缆119.铝-聚乙烯粘接护套;单钢带皱纹纵包铠装;聚乙烯外护套120.紧套;松套121.20倍122.集中检修;重点整治123.引入室内的第一个连接器(ODF)124.光纤损耗、光纤固定接头损耗125.红光发生器126.光纤末端127.光功率计;光接收机灵敏度128.汇聚层;接入层129.STM-N130.多个不同波长131.ATM;以太网132.2.048Mbit/s133.光缆线路的障碍134.全阻障碍;重大障碍135.人为因素、自然灾害136.支线;备用;修复137.线路障碍138.不中断业务割接139.障碍点的直接修复140.0.8cm141.固有损耗;接续损耗142.活动连接143.+0.1dB/km;≤5dB;按需;半年144.人孔;手孔;管路145.7.0146.2.0147.误码148.35-40;45-50149.开放式DWDM150.插入;回波151.施工图152.几何特性;光学特性;机械特性153.包层;涂覆层;二氧化硅154.1510nm;2Mbit/s155.0.3dB/km156.单盘测试;竣工测试157.1.2158.1.2159.虚容器160.3;5161.1550nm162.衰减;色散163.主从164.功率;频谱165.密集波分复用,掺铒光纤放大器,光信噪比166.链路层;网络层167.光纤识别;纤序核对168.18ps/km.nm169.4km;2km170.10Ω171.材料色散172.数值孔径NA;模场直径173.-10174.随工验收175.中继段光缆配盘;不增加长敷设长度176.预先挖掘的合格光缆沟177.20度;30m178.电缆、光缆;光缆179.电气绝缘;金属部分(加强芯及铠装)180.排雷线181.分歧接续182.备纤监测;保护监测183.黑兰;白绿184.60;吊线的规格185.5~30;≤10;186.中;重;超重187.绝缘管防护;0.5~1.0 m188.“S”189.钢管190.既有铁路线通信机房;沿线动车段/所191.金属铠装层和加强芯断开192.5年;15年193.DWDM;OTN194.多业务传输平台;光传送网195.ADM;DXC196.净负荷区域;管理单元指针197.4Ω;10Ω198.扣式接线子;模块式接线子199.普通;全色谱200.对绞;星绞二、选择题1.C2.B3.C4.B5.C6.C7.C8.B9.C10.B11.B12.B13.C14.B15.C16.C17.B19.B 20.B 21.C 22.B 23.A 24.B 25.B 26.B 27.C 28.B 29.B 30.B 31.B 32.C 33.A 34.C 35.A 36.C 37.B 38.A 39.B 40.B 41.B 42.C 43.C 44.D 45.C 46.A 47.D 48.A 49.B 50.A 51.B 52.C 53.A 54.A 55.B 56.C 57.A 58.B 59.C 60.A 61.B63.B 64.D 65.A 66.C 67.D 68.B 69.C 70.A 71.B 72.C 73.D 74.B 75.A 76.A 77.D 78.A 79.D 80.A 81.B 82.B 83.D 84.C 85.C 86.A 87.B 88.A 89.B 90.A 91.C 92.D 93.B 94.D 95.A 96.C 97.A 98.A 99.D 100.A 101.D 102.D 103.D 104.B 105.B107.A 108.B 109.B 110.D 111.C 112.C 113.A 114.B 115.D 116.C 117.A 118.B 119.B 120.C 121.B 122.D 123.B 124.A 125.A 126.B 127.C 128.C 129.B 130.A 131.A 132.A 133.A 134.C 135.A 136.C 137.D 138.C 139.B 140.C 141.B 142.D 143.B 144.D 145.B 146.A 147.A 148.B 149.D151.A 152.C 153.B 154.D 155.A、C 156.D 157.C 158.C 159.C 160.B 161.B 162.B 163.D 164.B 165.C 166.A 167.B 168.A 169.B 170.C 171.C 172.A 173.C 174.C 175.D 176.C 177.B 178.D 179.A 180.B 181.B 182.B 183.B 184.B 185.D 186.C 187.B 188.C 189.A 190.C 191.D 192.B 193.B195.C 196.C 197.B 198.C 199.B 200.B 201.C 202.C 203.B 204.D 205.D 206.B 207.D 208.A 209.A 210.A 211.B 212.A 213.C 214.D 215.A 216.B 217.D 218.C 219.A 220.B 221.C 222.A 223.A 224.C 225.D 226.A 227.B 228.D 229.D 230.C 231.A 232.B 233.A 234.C 235.B 236.A 237.A238.B 239.C 240.B 241.D 242.A 243.D 244.C 245.A 246.B 247.A 248.C 249.B 250.B 251.D 252.C 253.B 254.C 255.C 256.B 257.A 258.C 259.C 260.B三、判断题(×)1. (√)2. (×)3. (×)4. (√)5. (√)6. (√)7. (×)8. (√)9. (√)10. (√)11. (√)12. (√)13.(√)15. (√)16. (√)17. (×)18. (×)19. (×)20. (×)21.(√)22.(×)23. (×)24. (×)25.(×)26. (√)27. (×)28. (×)29. (×)30.(√)31.(×)32.(×)33.(√)34.(×)35.(√)36. (×)37.(√)38.(×)39. (×)40. (×)41. (×)42. (√)43.(√)45.(×)46.(√)47.(√)48. (×)49.(√)50.(√)51. (√)52. (√)53. (√)54.(×)55.(×)56.(√)57.(×)58.(×)59. (√)60.(×)61. (×)62.(×)63.(√)64.(×)65.(√)66.(√)67.(√)68.(√)69. (√)70. (√)71.(√)72.(×)73.(×)75.(√)76.。
通信工程专业光纤通信技术试题及答案2
模拟试题参考答案一、填空题(20分)红外区。
激辐射;产生激光的最主要过程是: 受激辐射。
转换为电信号电流。
二、单项选择题(15分)1 光纤通信指的是: [ B ]A 以电波作载波、以光纤为传输媒介的通信方式;B 以光波作载波、以光纤为传输媒介的通信方式;C 以光波作载波、以电缆为传输媒介的通信方式;D 以激光作载波、以导线为传输媒介的通信方式。
2 光纤单模传输条件, 归一化频率V应满足: [ B ]----A- V>2.405------ B- V<2.405------C- V>3.832----- D- V<3.8323 使用连接器进行光纤连接时, 如果接续点不连续, 将会造成: [ C ]A 光功率无法传输;B 光功率的菲涅耳反射;C 光功率的散射损耗;D 光功率的一部分散射损耗, 或以反射波形式返回发送端。
4 在激光器中, 光的放大是通过: [ D ]A 光学谐振腔来实现;B 泵浦光源来实现;C 外加直流来实现;D 粒子数反转分布的激活物质来实现。
5 掺铒光纤的激光特性: [ A ]A 主要由掺铒元素决定;B 主要由起主介质作用的石英光纤决定;C 主要由泵浦光源决定;D 主要由入射光的工作波长决定。
三、(15分)如图所示, 用射线理论分析子午光线在阶跃光纤中的传输原理。
---简答:---射线光学的基本关系式是反射和折射的菲涅耳定律:反射定律折射定律反射临界角: , 相应的光纤端面的入射角为入射临界角。
在图中如光线1所示。
当子午光线以大于入射临界角从空气入射纤芯端面的入射角时, 该光线将进入包层, 并从光纤透射出来被损耗掉, 如光线2所示。
当子午光线以小于入射角从空气入射纤芯端面的入射角时, 如光线3所示, 进入纤芯的光线将会不断在芯包界面间产生全反射, 从而使光波向前传播。
这就是光纤的传光原理。
四、(15分)简答下列问题:雪崩光电二极管如图所示雪崩光电二极管六、(10分)如图所示, 分析说明掺铒光纤放大器主要由几部分构成?各部分的作用是什么?----简答:、(15分)光纤通信系统构成的框图如图所示, 分析说明各部分的作用。
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4.6 Solution:
For a light wave,if the electrical field and/or magnetic field part can be described by sine (or cosine) function; than we call the light wave a time-harmonic EM field. For wave equations, the time harmonic EM field provides an effect way to significantly simplify the solution.
4.3 Solution:
Because the circuit and the electrical field we deal with is usually stable, and the relation ∂D ∂t << J is always true so that we can omit the displacement currents part.
Pin , in fact, the actual loss value is always negative, so the attenuation converts to positive.
3.31 Solution:
The physical reason is that an EM wave propagating inside an optical fiber has to meet the boundary-condition requirements. Its phase ( ω t − β z ) has to be equal to 2π × k ,where k is an integer. EM waves that meet this requirement will exist as a stable pattern, or mode. EM waves that do not meet this requirement will not appear. This is why optical fiber supports EM waves-modes-that make stable patterns and does not support others.
3.17 Solution:
a. Bending induced loss depends on the bending radius and the operating wavelength. b. The specifications describe the relationship between bending radius and loss induced. c. at a specific wavelength, the smaller the radius is, the more power the fiber lose.
2 n12 - n2 , we can find more than one.For example, n1 =1.4860, n2 =1.4669 & n1 =1.4800, n2 =1.4608.
This formula reveals that the average and relative difference of n1 and n2 are more crucial to N.A. than themselves. In other words, N.A. might be the same for various combinations of n1 and n2 with the same average and relative difference.
3.32 Solution:
Δtmod al = tc - t0 = L /(v cos α c ) - L / v = Ln1 n1 - n2 ( ) = ( Ln1 / c)Δ c n2
3.38 Solution:
For short distance networks, I’ll just choose normal MMF since it coats less. While for long distance networks, the transport quality is more important and the huge capacity of SMF will surely meet our needs. And for intermediate distance, we should take both the two aspects into account and then decide which the best one is.
−
0.25× 20 10
= 0.632(mW )
3.23 Solution:
It’s a positive number. According to the formula Loss ( dB ) = - 10 log10 ( Pout / P in ) , we get a positive loss value just because the negative sign is used manually. Since Pout is always less than
3.18 Solution:
The coating is used for protection of the core. For different coatings, the endurance ability is different. So, for the same test condition, the attenuation caused by coating are different.
3.46 Solution:
Manufactures specify fiber bandwidth as bandwidth-length product. They measure the bandwidth of a specific piece of fiber and multiply the result by the fiber length.
4.2 Solution:
The first equation, ∇ ⋅ D =
ρV ,express the idea that the flow source of an electric field is a
free charge, Q. The second equation, ∇ ⋅ B = 0 , states that there is no flow source for a magnetic field. The third equation, ∇ × E = ∂B time-varying magnetic field. The fourth equation ∇ × H = J + ∂D
3.22 Solution:
P − 10 log out P in , we can easily get the output power: From the formula: A( dB / km) = L
Pout = Pin × 10
− AL 10
= 0.002 × 10
Assignment 2: solutions
3.12 Solution:
The same type of calculation made for this problem:
n2 =
3.13 Solution:
n12 - NA2 = 1.48602 - 0.23752 = 1.4669
According to the formula NA =
3.14 Solution:
Attenuation is the decrease in light power during light propagation along an optical fiber over an unit distance. Loss is the difference of the power at the output end of a fiber, Pout, to the power launched into the fiber, Pin.
∂t
, represent that the vortex source of an electric field is a
∂t
, means that the vortex source of a time-varying
magnetic field is the time-changing density of conduction and displacement currents.