光纤通信技术 分题型期末考试复习
光纤通信技术期末复习资料试题
光纤通信技术期末复习资料试题光纤通信技术复习1、⽬前,通信⽤光纤的纤芯和包层绝⼤多数是由材料构成的。
2、STM-4⼀帧的字节数是。
3、EDFA泵浦光源的典型⼯作波长是。
4、为了得到较好的信噪⽐,对光接收机中前置放⼤器的要求是。
5、随着激光器温度的上升,其输出光功率会6、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。
7、⼯作波长位于附近的单模光纤,可以获得最低损耗。
8、关于半导体光源和半导体光电检测器的偏置电压应分别设置为9、在光纤通信系统中,当需要从光纤的主传输信道中取出⼀部分光作为测试⽤时,需要器来完成。
10、EDFA和激光器的基本构成中都有11、光纤通信指的是以作载波、以为传输媒介的通信⽅式。
12、光纤单模传输条件,归⼀化频率V应满⾜。
13、掺铒光纤放⼤器的⼯作波长范围是14、⽬前光纤通信系统中⼴泛使⽤的调制─检测⽅式是15、为了使雪崩光电⼆极管能正常⼯作,需在其两端加上电压。
16、1970年出现的第⼀根光纤损耗是。
17、现在通信⽤光纤包层直径⼀般为。
18、在外来光⼦的激发下,低能级E1上的电⼦吸收了光⼦的能中hf(=E2⼀E1)⽽跃迁到⾼能级E2的过程称为。
19、以下⼏种光纤分别是什么光纤。
20、⽬前世界上敷设的90%光缆线路采⽤以下G.光纤。
21、在多模光纤中占主导地位、最终限制了多模光纤带宽的是⾊散。
22、掺铒光纤放⼤器的⼯作波长范围是。
23、阶跃型光纤中,导模的传输条件为24、下列器件的作⽤分别是什么?A. 光衰减器B. 光隔离器C. 光耦合器D. 光纤连接器25、下述有关光接收机灵敏度的表述不正确的是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26、⽬前光纤通信的长波波长低损耗⼯作窗⼝是1.31µm和。
光纤通信期末复习提纲——光纤资料文档
光纤通信期末总复习一、总述题型:判断(15% )(1.5×10)+选择(30%)(2.5×12)+简答计算(55%)(5~6题)考试范围(第一章~第十章),重点第五章、第六章、第七章,第四章自学(不考)要求:考试可以用中文答题,但是要熟悉英文专业术语(已经将常用专业术语做了整理,可在网络教学平台下载),平时每次作业一定要会做,期末总成绩=考试成绩×60%+实验成绩×20%+平时成绩(讨论+作业)×20% 二、第一章 光纤通信系统1、光通信所用波长(红外、可见、紫外),2、dB ,dBm 计算,光通信系统功率预算3、分清波长,频率,介质中波长,介质中的频率v fλ=4、基本光通信系统构成(框图),各个模块的功能 4、光子能量(以J 为单位,eV 为单位),会计算光线中的光子数5、光纤(光纤通信)优点与缺点 三、光学概要1、Snell 定律:计算纤芯包层上临界角,空气和纤芯入射面入射光锥大小2、数值孔径(NA )定义,意义3、什么是光斑尺寸 四、 波动学基础 1、α与γ的换算Proof::dB km 10lgexp(2)1dB 110lgexp(2)km-220=108.685ln10 2.3026dB L L L km dB kmγααγγααααγα用表示的衰减值;:衰减系数:传输距离当时值就是;单位为=-==--=≈-2、带宽和谱宽的换算(频率范围和波长范围换算)12212112122ccf f f c f c thenf f f c f f λλλλλλλλλλλλλλλλ⎛⎫-∆=-=-= ⎪⎝⎭⎛⎫∆∆== ⎪⎝⎭∆∆∆∆⎛⎫∆=⇒∆=⇒=⎪⎝⎭3、色散,材料色散,波导色散定义,展宽计算,单位长度展宽计算Dispersion (色散): Wavelength dependent propagation velocity. 传输速度随波长变化的特性称为色散Material Dispersion (材料色散): Dispersion caused by the material.Waveguide Dispersion (波导色散): Dispersion caused by the structure of thewaveguide.L L ττ∆∆⎡⎤⎛⎫= ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦''n M L c τλλλ⎛⎫∆=-∆=-∆ ⎪⎝⎭4、光纤通信系统电带宽与光带宽关系5、谐振腔(F-P 腔),纵模概念1(1)222c m mc f f f m c mc c f Ln Ln Ln∆∆+=-+=-=2cc oo co c c of ff f ccλλλλλλ∆∆∆∆∆===7、平面边界上的反射,全反射临界角计算1212n n n n ρ-=+221212power reflected R power incidentR n n R n n ρ≡=⎛⎫-= ⎪+⎝⎭分界面上损耗计算什么是消逝场?发生全反射时低折射率材料中仍然有光能量 五、 光纤波导1、相对折射率与数值孔径:fractional refractive ;NUMERICAL APERTURE121n n n -∆=00sin NA n α== 单模光纤的NA 和多模光纤NA 通常哪个更大?光纤包层和纤芯折射率关系是怎样的?2、光纤损耗Losses may be classified as: AbsorptionScattering : Rayleigh Scattering Geometric effects目前光纤损耗水平大致是多少?在什么波长? 光纤三个透光窗口是什么,中心波长分别是多少3、归一化频率计算;V is called the normalized frequency or V parameter2a V NA πλ==归一化频率和光斑尺寸关系是什么?4、多模光纤模式数目计算对于阶跃折射率光纤,若V>1022V N =对于抛物线分布折射率光纤,若V>1024V N =5、单模传播条件2.405V =<aλ<2.4052aNAλπ<6、多模光纤中的畸变阶跃折射率:11211122()()n n n nn n L cn cn c τ-∆⎛⎫∆==∆≈ ⎪⎝⎭对于 GRIN 模式展宽近似表达式为:212n L c τ∆⎛⎫∆= ⎪⎝⎭可知多模阶跃折射率光纤中模式畸变一般情形下远大于GRIN 光纤这里大家需要记住的是模式失真不依赖于光源波长或者光源线宽. 因此总的脉冲展宽:τ∆=modal modal pulse spread τ∆=dispersion material and waveguide dispersive pulse spread τ∆=那么总的色散可计算如下()g M M L τλ⎛⎫∆=-+∆ ⎪⎝⎭由于色散导致的展宽和那几个因素有关?L 、D 、λ∆7、单模截止波长2.4052aNAλπ<=那么截止波长 (小于截止波长光纤将以多模形式传输) 为:c (2)2.612.405a NA a NA πλ==8、普通光纤中传输的光信号一般是非偏振的.六、光源和光放大器1、LED P-I 特性的斜率计算. 禁带宽度(能带间隙 bandgap)与辐射波长关系g i P W e η⎛⎫= ⎪⎝⎭P g W i η=2、量子效率定义,计算。
《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。
光纤通信期末考试复习资料
1·在激光器中,光放大是通过(A)粒子数反转分布….谐振腔来实现的。
2·下列哪些不是要求光接收机有动态接收范围原因(C)系统可能传输多种业务在不同的系统中3·光在通信中要从光纤的…试用中,需要(C)光隔离器4·使用连接器进行光纤链接时,若接头不连续会造成(D)光功率一部分散射损耗以反射形式返回发送端。
5·在系统发射机的调制器前加一个扰码器的作用是(A)保证传输的透明度出现。
6·将光限制在有包层的光纤中的作用原理是(B)在包层折射边界上的全内反射。
7·下列现象时光色散造成的(B)随距离的…扩展8·光纤相对折射指数差的定义为(C)Δ=(n1^2-n2^2)/(2*n1^2)9 ·不宜在光中传输的的波形为(B)HDB3码10·单模光纤在信号波长处…20ps/(nm·km)-5ps(nm·km)则光线的总色散为(5ps(nm·km))11·激光是通过什么产生的(C)受激辐射12·在光纤通信系统的光中继器中,均衡器的作用是()均衡成有利于判决的波形。
13·随着输入光功率的逐步增加,EDFA输出光功率的变化趋势为(A)先逐步增大,后保持不变。
14·通常根据传播方向上有无电场分量…..分成三类即(D)IE波,TM波,EH波15·在弱导波阶跃光纤中,导波传输的条件为(B)V>Vc16·表征光纤色散程度的物理量是(B)时延差17·利用光放大器是(B)为了补偿光纤损耗18·EDFA在做光中继器使用时,其主要作用(A)光信号放大再生名词解释1. 多模光纤:纤芯内传输多个模式的光波,纤芯直径较大(50 m左右),适用于中容量、中距离通信。
光纤的单模工作条件为0<V≤2.4048多模工作条件为V>2.40482. 单模光纤:纤芯内只传输一个最低模式的光波,纤芯直径很小(几个微米),适用于大容量、长距离通信。
光纤通信技术复习试题一
复习试题一一、填空题(每空1分,共20分)1.光纤通信系统是由光发送机、和光接收机三部分组成。
2.光纤按折射率分类有突变性光纤和两类。
3.光缆由缆芯、_______和外护层组成。
4.激光振荡器必须包括工作物质、激励源和_______。
5.在半导体激光器中P—I曲线中,当驱动电流I大于阈值电流I t时,激光器发出的是。
6.LD属于受激发射发光,而LED属于_______发光。
7.APD的雪崩放大效应具有随机性,由此产生的附加噪声称为_______。
8. STM-N的复用方式是。
9.4B1H码码率的提高比例为。
10.SDH传输系统每秒传送8000帧STM-16帧,则该系统的传送速率为_______。
11.在SDH网中,为了网络的OAM,在SDH的帧结构中设置了段开销和_______。
12.EDFA在光纤通信系统中的作用包括作前置放大器、作功率放大器和_______。
13.STM-1帧结构中管理单元指针位置在1~9列中的第行。
14.STM-1可复用进__ __个34M信号。
15.当VC-4、VC-3或VC-12的帧速率比AU-4、TU-3或TU-12帧速率高时为。
16. STM-4的帧结构中RSOH有字节。
17. TU-12是以1个字节为一个调整单位,TU-12指针值的范围为。
18.EDFA_______(能/不能)对1.3μm的光信号进行放大。
19.传送网可以从垂直方向分解为三个独立的层网络,既电路层、通道层、。
20.WDM系统可以分为集成式WDM系统和两大类。
二、单项选择题(每小题2分,共30分)1.决定光纤通信中继距离的主要因素是( )。
A.光纤的型号B.光纤的损耗和传输带宽C.光发射机的输出功率D.光接收机的灵敏度2.光隔离器的作用是( )。
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3. 在光纤通信系统中,当需要从光纤的主传输信道中取出一部分光作为测试用时,需要( )来完成。
光纤通信复习题库(整合版)
光纤通信复习题库(整合版)一、填空题1.有规律地破坏长连“0”和长连“1”的码流,以便时产生信号的提取,称_扰码电路 __ 。
2.PIN光电二极管是在P型材料和N型材料之间加一层_ _I___型材料,称为__耗尽层。
3.APD中促使其电流猛增的是__倍增效应。
碰撞电离4.在半导体激光器的P—I 曲线上,当I>It 时,激光器发出的是激光,反之为荧光5. EDFA在光纤通信系统中主要的应用形式主要有作前置放大器使用、作功率放大器使用和作_线路放大器使用。
6. SDH网有一套标准化的信息结构等级,称为_同步传送模块STM-N_。
7.从波动理论的观点看,光波作为一种电磁波来处理。
8.目前光纤通信的长波波长低损耗工作窗口是 1.31μm和1.55um 。
9.光纤主要由纤芯和包层两部分构成。
10.LED适用于模拟的光纤传输系统。
11.光纤中的传输信号由于受到光纤的损耗和色散的影响,使得信号的幅度受到衰减,波形出现失真。
12.光纤数值孔径的物理意义是表示光纤端面_ 集光 _的能力。
接受和传输光13.准同步数字体系的帧结构中,如果没有足够的开销字节,就不能适应网络管理、运行和维护。
14.SDH中STM—1的速率是 155Mb/s 。
15. 按照泵浦方式的不同,EDFA可分为正向泵浦结构、反向泵浦结构和双向泵浦结构等三种形式。
16.响应度和量子效率都是描述光电检测器光电转换能力的一种物理量。
17.目前光纤通信三个实用的低损耗工作窗口是0.85um ,1.55um 和__1.31um_。
18.PDH复用成SDH信号必须经过映射、定位、复用三个步骤。
19.受激辐射过程中发射出来的光子与外来光子不仅频率相同,而且相位、偏振方向、传播方向都相同,因此,称它们是_相干光 ___。
20. SDH中STM—4的速率是 622 Mb/s 。
21.常用的SDH设备有:终端复用器、__再生器_和数字交叉连接设备等。
22.在光接收机中,与___光检测器__紧相连的放大器称为前置放大器。
光纤通信复习1
机械与电子工程学院
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二、填空题
光纤通信
36、APD的倍增系数受温度影响很大,温度 升高 ,则倍增系数下 降。 37、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。
38、掺铒光纤放大器在光纤通信系统中的主要作用是 延长中继距
离。 39、 灵敏度 和动态范围是光接收机的两个重要特性指标。
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光纤通信
五、画图题
1、画出数字光接收机的组成框图
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光纤通信
五、画图题
2、画出LD自动温度控制电路的框图并阐述其工作原理。
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五、画图题
3、画出EDFA的基本结构框图。
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光纤通信
六、计算题
1、已知阶跃型光纤的n1=1.51,Δ=0.01,工作波长 λ=0.85μm: (1)当纤芯半径a=25μm 时,此光纤中传输的导模数M?
(2)若要实现单模传输,纤芯半径应为多大?
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光纤通信
六、计算题
a、M=778 b、0<a<1.54μm
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光纤通信
16、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
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选择题
17、下列哪一个不是SDH网的特点( D A、具有全世界统一的接口标准 B、大量运用软件进行系统配置的管理 )
光纤通信工程期末复习资料(整理)
考试题型:1.填空题:6题,共18分2.简答题:7题,共52分3.案例分析:2题,共30分1、2、光缆的组成。
填空3、光缆的基本结构填空4、光缆按光纤的种类可分为多模光缆和单模光缆(简述单模光纤和多模光纤的区别)简答5、光缆的型号5.漂移及影响因素6.双向波分复用系统及单向波分复用系统7、光纤通信工程设计的设计文件8.初步设计文件应按综合(总体)、线路安装、设备安装、电源安装、机房土建等单项工程分册出版。
总体:本项目各单项工程编册及设计范围分工;建设地点;现有通信设备状况及社会需求状况;本项目需要配合和解决的问题;表列各单项工程规模和新增通信能力、工程量、增加人数;工程投资金额;单位工程造价;传输质量指标及总体设计方案,包括光功率等。
9.可行性研究的主要内容10.什么是概预算?其流程是什么?11、光通信设备的有源器件和无源器件12、光纤放大器的类型:半导体光放大器和光纤放大器。
13.14.光缆工程方案查勘及主要任务15.描述标杆法中的直线段测量方法。
16.河宽的测量17,在通信工程事故按基本原因人身伤害事故可分为:高坠、触电、物体打进。
18.什么是光缆配盘及其注意事项19.触电伤害后的急救:20.气体中毒后的特征及急救措施五、光缆型号Ⅰ:分类代号及其意义为(应用环境)GY——通信用室(野)外光缆; GR——通信用软光缆;GJ——通信用室(局)内光缆; GS——通信用设备内光缆;GH——通信用海底光缆; GT——通信用特殊光缆。
Ⅱ:加强构件代号及其意义为:无符号——金属加强构件; F——非金属加强构件;G——金属重型加强构件; H——非金属重型加强构件。
Ⅲ:派生特征代号及其意义为:D——光纤带状结构; G——骨架槽结构;B——扁平式结构; Z——自承式结构。
T——填充式结构。
Ⅳ:护层代号及其意义为;(护层使用材料)Y——聚乙烯护层; V——聚氯乙烯护层;U——聚氨酯护层; A——铝-聚乙烯粘结护层;L——铝护套; G——钢护套; Q——铅护套S——钢-铝-聚乙烯综合护套。
光纤通信技术期末复习题
光纤通信技术期末复习题光纤通信技术期末复习题⼀.选择题。
1.光纤包层需要满⾜的基本要求是(A)A.为了产⽣全反射,包层折射率必须必纤芯低B.包层不能透光,防⽌光的泄露C.必须是塑料,使得光纤柔软D.包层折射率必须必空⽓地2.在激光器中,光的放⼤是通过(A)A.粒⼦数反转分布的激活物质来实现的B.光学谐振腔来实现的D.泵浦光源来实现的 D.外加直流来实现的3.STM-64信号的码速率为(D)A.155.520Mb/sB.622.080Mb/sC.2488.320Mb/sD.9953.280Mb/s4.以下哪个是掺铒光纤放⼤器的功率源(C)A.通过光纤的电流B.EDFA不需要功率源C.在980nm或1480nm发光的泵浦激光器D.从光信号中提取的功率5.数字光接收机的灵敏度Pr=100微⽡,则为( A)dbmA.-10B.10C.-20D.-306.为了使雪崩光电⼆极管能正常⼯作,需在其两端加上(B)A.⾼正向电压B.⾼反向电压C.低反向电压D.低正向电压7.光纤的数值孔径与(C)有关。
A.纤芯的直径B.包层的直径C.相对折射率指数差D.光的⼯作波长8.光缆的规格代号中⽤两位数字来表⽰光纤的损耗常数,⽐如02表⽰光纤的损耗系数不⼤于(B)A.2dB/KmB.0.2dB/KmC.20dB/KmD.⽆具体含义9.光缆的规格代号中⽤⼀位数字来表⽰光纤的适⽤波长,⽐如3表⽰的波长是(C)A.0.85umB.1.31umC.1.55umD.1.51um10.PIN光电⼆极管,因雪崩倍加作⽤,因此其雪崩倍加因⼦为(C)A.G>1B.G<1C.G=1D.=011.光接收机中将升余弦频谱脉冲信号恢复为“0”和“1”码信号的模块为(B)A.均衡器B.判决器和时钟恢复电路C.放⼤器D.光电检测器12.EDFA中将光信号和泵浦光混合起来送⼊掺铒光纤中的器件是(B)A.光滤波器B.光耦合器C.光环形器D.光隔离器13.STM-1的帧结构中,AU指针区域的位置是在(D)A.第4列, 1~3⾏B.第4列,1~9⾏C.1~3列,第4⾏ C.1~9列,第4⾏14掺铒光纤放⼤器的⼯作波长所处范围是(D)A.0.85um~0.87umB.1.31um~1.35umC.1.45um~1.55umD.1.53um~1.56um15.光缆的规格代号中⽤字母来表⽰附加导线的材料,如铜导线则附加字母是(D)A.CuB.LC.TD.没有字母16.光时域反射仪(OTDR)是利⽤光在光纤中传输时的瑞利散射所产⽣的背向散射⽽制成的精密仪表,它不可以⽤作(D)的测量。
北邮《光纤通信技术》
《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?2.光纤通信的特点?3.光纤的NA和LNA各是什么意义?什么是光线模式的分立性?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?5.归一化频率V和截止频率V C各如何定义?有何区别和联系?6.什么是单模光纤?单模传输的条件是什么?7.什么是模耦合?什么EMD?8.什么是光纤的近场和远场?什么是模场直径?什么是光纤的截止波长?9.什么是光子的自发辐射、受激吸收、受激辐射?10.什么是信号的抖动?抖动的性能参数有哪些?11.满注入和LPS注入条件是怎样规定的?二.基本原理1.光在不同的界面上发生反射和折射的方向规律如何?发生全反射的条件是什么?2.什么是散射?光被介质吸收有几种形式?为什么“波长有选择性”?3.光纤芯区折射率为什么比包层高?4.光纤通信为什么向长波长、单模光纤方向发展?5.无源光器件有那些?作用是什么?6.为什么发光二极管的发射谱线宽、发射角大,而半导体激光器的发射谱线窄、发射角小?7.试分析光通过介质时,在什么情况下,(1)光波被吸收;(2)光波被放大;(3)光波强度保持不变。
8.简述LD和LED的工作原理9.简述PIN和APD管的工作原理10.光接受机是由几部分组成的?各部分的作用是什么?11.辅助设备有哪些?作用是什么?12.公务通信有几种方式?区间通信主要解决什么问题?13.光纤通信系统中的接口电路的作用是什么?14.实用化的光纤通信系统是由哪些部分组成的?各部分的作用分别是什么?三.计算1.已知多模光纤的Δ=0.01,n0=1.5,将此光纤端浸没于水中(n水==1.33),求其在水中的数值孔径。
2.已知目前的单模光纤芯直径为10μm,Δ=0.004,n0=1.5,并为阶跃分布,若以0.63μm波长的红光注入,其中导模约有多少?若想实现单模传输,芯经应作如何调整?3.某光纤损耗系数为2.5dB/km,长度为1.5km,输入光功率为10μW时,输出应为多少?4.用脉冲展宽法测量某多模光纤链的带宽,光纤链长10km,输入光脉冲FWHM为3ns,输出为5ns,求此光纤链的带宽。
光纤通信期末考试题
光纤通信期末考试题一、填空题(每空1分,共30分)(1)写出光在真空的速度c、在介质中的速度v、和折射率n之间的关系:。
(2)光由折射率为n1的光密媒质向折射率为n2的光疏媒质传播时(n1> n2),全反射临界角的正弦为sinθIC= 。
(3)光纤通信三个实用的低损耗工作窗口是0.85μm、和。
(4)在光纤通信中,中继距离受光纤和的制约。
(5)色散的常用单位是,G.652光纤的中文名称是,它的0色散点在1.31微米附近。
(6)光子的能量与其频率的关系为:E P = 。
原子中电子因受激辐射发生光跃迁时,这时感应光子与发射光子是一模一样的,是指发射光子和感应光子不仅________ _相同、相位相同,而且偏振和传输方向都相同。
第 1 页共 5 页(7)光缆,是以一根或多根光纤或光纤束制成符合光学、机械和环境特性的结构,它由、护层和组成。
(8)光衰减器按其衰减量的变化方式不同分________ 衰减器和______ _衰减器两种。
(9)光纤通信的光中继器主要是补偿衰减的光信号和对畸变失真信号进行整形等,它的类型主要有和。
(10)光电检测器的噪声主要包括、、热噪声和放大器噪声等。
(11)光与物质作用时有受激吸收、和三个物理过程。
(12)WDM中通常在业务信息传输带外选用一特定波长作为监控波长,优先选用的波长第 2 页共 5 页为。
第 3 页共 5 页(13)SDH中,当具有一定频差的输入信息装入C-4时要经过码速调整,利用其中的调整控制比特来控制相应的比特是作为信息比特,还是填充比特。
(14)半导体激光器工作时温度会升高,这时会导致阈值电流,输出光功率会。
(15)WDM系统可以分为集成式系统和两大类,其中开放式系统要求终端具有和满足长距离传输的光源。
(16)对于SDH的复用映射单元中的容器,我国采用了三种分别是:、C3和。
(17)数字光纤传输系统的两种传输体制为和。
二、选择题(每小题2分,共40分)1、光纤包层需要满足的基本要求是()A.为了产生全反射,包层折射率必须比纤芯低 B.包层不能透光,防止光的泄漏C.必须是塑料,使得光纤柔软第 4 页共 5 页D.包层折射率必须比空气低2、在激光器中,光的放大是通过()A.粒子数反转分布的激活物质来实现的B.光学谐振腔来实现的C.泵浦光源来实现的D.外加直流来实现的3、STM-64信号的码速率为( )A.155.520 Mb/s B.622.080 Mb/sC.2 488.320 Mb/s D.9 953.280 Mb/s4、以下哪个是掺铒光纤放大器的功率源( )A.通过光纤的电流B.EDFA不需要功率源C.在980nm或1480nm发光的泵浦激光器D.从光信号中提取的功率5、数字光接收机的灵敏度Pr=100微瓦,则为第 5 页共 5 页()dBm。
通信工程《光纤通信》期末考试试卷(含答案)
通信⼯程《光纤通信》期末考试试卷(含答案)2010-2011学年⼀学期《光纤通信》期末考试⼀、填空题(每空1分,共20分)1、1966年7⽉,英籍华⼈()博⼠从理论上分析证明了⽤光纤作为传输介质以实现光通信的可能性。
2、光在光纤中传输是利⽤光的()原理。
3、数值孔径越⼤,光纤接收光线的能⼒就越( ),光纤与光源之间的耦合效率就越( )。
4、⽬前光纤通信所⽤光波的波长有三个,它们是:( 0.85um )、( 1.31um )、( 1.55um )。
5、光纤通信系统中最常⽤的光检测器有:()、()。
6、要使物质能对光进⾏放⼤,必须使物质中的( )强于( ),即⾼能级上的粒⼦数多于低能级上的粒⼦数。
物质的这⼀种反常态的粒⼦数分布,称为粒⼦数的反转分布。
7、在多模光纤中,纤芯的半径越( ),可传输的导波模数量就越多。
8、光缆由缆芯、( )和外护层组成。
9、()是指由光纤的光谱宽度和光纤的⼏何结构所引起的⾊散。
10、按光纤传导模数量光纤可分为多模光纤和( )。
11、PDH 的缺陷之⼀:在复⽤信号的帧结构中,由于( )的数量很少,不能提供⾜够的运⾏、管理和维护功能,因⽽不能满⾜现代通信⽹对监控和⽹管的要求。
12、光接收机的主要指标有光接收机的动态范围和()。
13、激光器能产⽣激光振荡的最低限度称为激光器的()。
14、光纤的()是引起光纤带宽变窄的主要原因,⽽光纤带宽变窄则会限制光纤的传输容量。
——————————————装————————————————订————————————————线——————————————15、误码性能是光纤数字通信系统质量的重要指标之⼀,产⽣误码的主要原因是传输系统的脉冲抖动和()。
⼆、选择题:(每⼩题2分,共20分。
1-7:单选题,8-10:多选题)1、光纤通信是以(A )为载体,光纤为传输媒体的通信⽅式。
A、光波B、电信号C、微波D、卫星2、要使光纤导光必须使(B )A、纤芯折射率⼩于包层折射率B、纤芯折射率⼤于包层折射率C、纤芯折射率是渐变的D、纤芯折射率是均匀的3、( D )是把光信号变为电信号的器件A、激光器B、发光⼆极管C、光源D、光检测器4、CCITT于(C)年接受了SONET概念,并重新命名为SDH。
光纤通信技术分题型期末考试复习资料
光纤通信 分题型复习前言水平有限,仅供参考。
如有错误,敬请纠正。
(一)选择填空判断或名词解释第一章1、利用光导纤维传输光波信号的通信方式称为光纤通信。
2、属于光波范围之内的电磁波主要包括紫外线、可见光和红外线。
目前光纤通信使用的工3、光纤通信系统的形式:强度调制/直接检波(IM/DD ),主要由光发射机,光纤,光接收机,及光中继器组成。
(光发射机将电信号转化成光信号耦合进光纤,光接收机将光信号转换成电信号,中继器分为光-电-光和光层上直接进行放大的光放大器)。
4、光纤通信优越性:1、传输频带宽,通信容量大,2、传输损耗小,中继距离长。
3、抗电磁干扰能力强。
4、光纤细,重量轻,制作资源丰富。
第二章1、外层的折射率比内层低。
折射率高的叫纤芯,其折射率为n 1,直径为2a ,折射率低的叫包层,其折射率为n 2,直径为2b 。
n 1>n 2。
2、光纤的分类:1、按光纤横截面折射率分布不同:阶跃型光纤(均匀光纤)和渐变型光纤(非均匀光纤)。
2、按纤芯中的传输模式适合于大容量,长距离)3、反射定律:θ1=θ1',反射角=入射角。
折射定律:n 1 sin θ1=n 2 sinθ2 。
4、全反射的条件: n 1>n 2; θc <θ1<90º 。
5、弱波导光纤:121n n -n ≈∆ 。
6、数值孔径:光纤捕捉光射线能力的物理量 ,用NA 表示。
∆=-==2n n n sin 121max22φNA7、全反射形成导波的条件:sin ≤φ8、渐变型光纤的本地数值孔径:()()()a n r n r 22-= NA , 9、光纤的自聚焦:渐变型光纤中,不同射线具有相同的轴向速度的现象。
10、截止:光纤中出现了辐射模时,即认为导波截止。
11、0<V<2.40483是阶跃型光纤的单模传输条件。
归一化公式:01a n 22λπ∆=V 。
12、阶跃型光纤的传输模数量:22V M =。
光纤通信期末考试试题(含答案)
光纤通信期末考试试题(含答案)(开卷90分钟内完成,1~5题每题6分,6~15题每题7分,共100分)★★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。
★★二、选择题★★★光纤单模传输条件,归一化频率V应满足(B)A.V>2.405C.V>3.832D.V<3.832★激光是通过什么产生的?(A)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.1310nm★光隔离器的工作原理是:(A)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)?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()。
光纤通信-分题型复习
(一)名词解释第一章1、光网络的基本概念:基于光纤的电信网。
2、OTM(光终端复用器)、OADM(光分插复用器)、OXC(光数字交叉连接器)、ONN(光网路节点)。
3、MSTP技术:基于SDH的多业务传送平台。
ASON技术:智能光网络技术。
PON技术:以太网光网络技术。
第二章1、光纤的非线性效应:在强光场的作用下,光波信号和光纤介质相互作用的一种物理效应。
包括:1、散射作用引起的(受激拉漫、受激布里渊散射)2、光纤折射指数随光强变化而引起的(自相位调制,交叉相位调制,四波混频)。
2、自相位调制:把光脉冲在传输过程中由于自身引起的相位变化而导致光脉冲频谱展宽。
交叉相位调制:由光纤中某一波长的光强对同时传输的另一不同波长的光强所引起的非线性相移。
四波混频:当多个频率光波以较大的功率在光纤中同时传输时,由于光纤中非线性效应的存在,光波之间会产生能量交换。
第三章1、半导体光电效应:光照射到半导体的P-N结上,使半导体材料中价带电子吸收光子的能量,从价带越过禁带到达导带,在导带中出现光电子,在价带中出现光空穴,总称光生载流子。
光生载流子在外加负偏压和内建电场的共同作用下,在外电路中出现光电流,这就实现了输出电信号随输入光信号变化的光电转换作用。
2、雪崩倍增效应:光生的电子-空穴对经过APD的高电场区时被加速,从而获得足够的能量,它们在高速运动中与P区晶格上的原子碰撞,使晶格中的原子电离,从而产生新的电子-空穴对,称为二次电子-空穴对,新产生的二次电子和空穴在高电场区里运动时又被加速,又可能碰撞别的原子,这样多次碰撞电离的结果,使载流子迅速增加,反向电流迅速加大,形成雪崩倍增效应。
3、波分复用器(WDM):在一根光纤中能同时传输多波长光信号的技术。
第四章1、模分配噪声:在接收端取样点得到的取样信号有强度的起伏,引入了附加噪声。
2、接收机灵敏度:在满足给定误码率(BER=1*10-10)条件下,光接收机能够接收到的最小平均光功率。
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光纤通信 分题型复习前言水平有限,仅供参考。
如有错误,敬请纠正。
(一)选择填空判断或名词解释第一章1、利用光导纤维传输光波信号的通信方式称为光纤通信。
2、属于光波范围之内的电磁波主要包括紫外线、可见光和红外线。
目前光纤通信使用的工作波长0.85μm (损耗2dB/km ),1.31μm (损耗0.5dB/km )和 1.55μm (损耗0.2dB/km )(0.8~1.8μm ),对应的频率是167~375THz 。
3、光纤通信系统的形式:强度调制/直接检波(IM/DD ),主要由光发射机,光纤,光接收机,及光中继器组成。
(光发射机将电信号转化成光信号耦合进光纤,光接收机将光信号转换成电信号,中继器分为光-电-光和光层上直接进行放大的光放大器)。
4、光纤通信优越性:1、传输频带宽,通信容量大,2、传输损耗小,中继距离长。
3、抗电磁干扰能力强。
4、光纤细,重量轻,制作资源丰富。
第二章1、外层的折射率比内层低。
折射率高的叫纤芯,其折射率为n 1,直径为2a ,折射率低的叫包层,其折射率为n 2,直径为2b 。
n 1>n 2。
2、光纤的分类:1、按光纤横截面折射率分布不同:阶跃型光纤(均匀光纤)和渐变型光纤(非均匀光纤)。
2、按纤芯中的传输模式:单模光纤 (直径较小,为4~10μm ,纤芯较小,适合于大容量,长距离),多模光纤(直径约为50μm ,传输多种模式)3、反射定律:θ1=θ1',反射角=入射角。
折射定律:n 1 sin θ1=n 2 sin θ2 。
4、全反射的条件: n 1>n 2; θc <θ1<90º 。
5、弱波导光纤:121n n -n ≈∆ 。
6、数值孔径:光纤捕捉光射线能力的物理量,用NA 表示。
∆=-==2n n n sin 121max 22φNA7、全反射形成导波的条件:221n n sin 2-≤φ ,是入射角。
8、渐变型光纤的本地数值孔径:()()()a n r n r 22-=NA , 9、光纤的自聚焦:渐变型光纤中,不同射线具有相同的轴向速度的现象。
10、截止:光纤中出现了辐射模时,即认为导波截止。
11、0<V<2.40483是阶跃型光纤的单模传输条件。
归一化公式:01a n 22λπ∆=V 。
12、阶跃型光纤的传输模数量:22V M =。
渐变型光纤的传输模数量:42max V M =。
13、单模光纤的特性参数:衰减系数o i log 10P P L =∂,单位dB/km 。
14、其他常用单模光纤:1、色散位移单模光纤:在1.55μm 处损耗最小(最小为0.2dB/km )在1.31μm 时色散系数趋于零。
2、非零色散光纤:工作波长在1.54~1.565μm ,此区域色散值最小 3、色散平坦光纤:在整个光纤通信的长波段都保持低色散。
4、色散补偿光纤:利用一段光纤来消除由于色散使得光脉冲发生的展宽的畸变。
φ15、光纤的损耗特性:吸收损耗和散射损耗。
1、吸收损耗又分为本征吸收和杂质吸收。
2、本征吸收有两个吸收带:紫外吸收带和红外吸收带。
3、散射损耗分为线性或非线性。
4、线性散射损耗主要包括瑞利散射和材料不均匀散射,非线性散射主要包括:受激拉曼散射和受激布里渊散射。
16、受激光散射效应是由于光纤材料等的缺陷,有可能使得光纤通过介质时发生散射;或当输入光功率很强时,任何介质对光的响应都是非线性的。
第三章1、半导体光源:半导体激光器,半导体发光二极管。
2、光量子(光子):E=hf;费米能级:电子占据各个能级的概率是不等的,占据低能级的电子多,占据高能级的电子少。
(外层电子数多,能量少,内层电子数目少,能量高)。
3、激光器的工作原理:受激辐射必须大于受激吸收。
粒子反转分布状态是使物质产生光放大的必要条件。
激光振荡器包括以下三个部分:能够产生激光的工作物质,能够使工作物质处于粒子数反转分布状态的激励源,能够完成频率选择及反馈作用的光学谐振腔。
4、激光器的参量:平均衰减系数(放大的光能要足以抵消腔内的损耗)、增益系数、阈值条件。
5、光源的要求:1、光源的发光波长应符合光纤的低损耗窗口2、能长时间连续的工作3、与光纤的耦合效率高。
4、光源的谱线宽度窄。
5、寿命长,工作稳定。
6、P-N结外加正偏压后的能带分布:N区点子多,能量低,P区电子少,能量高。
7、半导体激光器的阈值特性,当I大于阈值电流才发出激光,I小于阈值电流发出的是荧光。
温度特性,阈值电流随着温度的升高而加大。
8、I层:在P型材料和N型材料之间加一层轻掺杂的N型材料(掺了低浓度的+3价)加速作用。
9、光检测器的特性:响应时间:光电流随入射光信号变化的快慢。
暗电流:在无光的情况下,光电检测器输出的电流。
10、光纤拉曼放大器通常采用反向泵浦方式,可以分为分立式RFA和分布式RFA。
其工作原理是基于非线性光学效应。
11、光纤式定向耦合器参数:隔离度A:A1,4=-10lg(P4/P1)(dB),一般情况下要求A>20dB。
插入损耗L=-10lg((P2+P3)/P1)。
一般情况下要求L≤0.5dB。
分光比T等于两个输出端口的光功率之比即为P3/P2。
12、光隔离器的基本原理是法拉第旋转效应。
13、波长转换器的功能:能够使信号从一个波长转换到另一个波长的器件。
14、波分复用器(WDM):在一根光纤中能同时传输多波长光信号的技术。
第四章1、强度调制-直接检波IM-DD,在光通信系统中无法传输HDB3码。
HDB3有三种状态。
2、对光发射机的要求:(1)光源的发光波长要合适,与0.85μm、1.31μm、1.55μm三个波长相适应。
(2)合适的输出光功率(3)较好的消光比:EXT=全0码时的平均输出功率/全1码时的平均输出功率,一般要求EXT≤10%.(4)调制性好3、光中继器接收机+发射机4、激光器的谱线特性:普通激光器工作在直流或低码速的情况下,具有良好的单纵模(单5、接收机噪声:散粒噪声和热噪声。
第五章1、SDH网是由一些SDH的网络单元组成的,在光纤上进行同步信息传输、复用、分插和交叉连接的网络。
2、网络节点接口是表示网络节点的接口,同步数字体系的速率最为基础的模块信号STM-1其速率是155.520Mbit/s,更高等级的STM-N信号速率是STM-1的N倍,N=1,4,16,54,256等。
3、一般帧结构分为3个区域:段开销(SOH)区,信息净负荷区和管理单元指针(AU-PTR),段开销:为了保证信息正常传送而供网络运行、管理和维护所使用的附加字节。
信息净负荷区:用于通道监视,管理和控制的通道开销组成。
管理单元指针:用来指示净负荷中信息起始字节的位置。
9*270*8/125*10-6=155.5204、SDH的特点:SDH网络由一系列的SDH网元(NE)组成的,有全世界统一的网络节点接口,有一套标准化的信息结构等级,有一种块状帧结构,有一套特殊的复用结构。
5、STM-N帧结构的过程都必须经过映射、定位和复用三大关键步骤。
SDH复用结构由一系列复用单元组成,常用的有容器(C){主要完成PDH与VC之间的适配功能}、虚容器(VC){用来支持SDH通道层连接的信息结构}、支路单元(TU){为低阶通道层和高阶通道层提供适配功能}、管理单元(AU){用来指示该高阶VC在STM-N中的位置}6、SDH光传输系统结构分为点到点链状线路系统和环路系统。
SDH网元有终端复用器,分叉复用器,DXC数字交叉连接器,再生中继器。
7、SDH传送网分层分为电路层网络,通道层网络,传输媒质层网络。
8、SDH网络的保护—自愈功能,它是指当网络出现故障时,能够在无需人为干预的条件下,在极短的时间内从失效状态自动恢复所携带的业务。
有两种方式,(1)自动线路倒换:最为简单的自愈形式,其结构有两种,即1∶n与1+1两种。
(2)环路保护。
9、SDH网同步方式有主从同步方式、相互同步方式和准同步方式,大都数国家采取主从同步方式。
10、时钟电路的工作模式可以分为正常工作状态、保持工作模式和自由运行状态3种状态模式。
11、当频率>10HZ时的随机变化被称为抖动,反之为漂移。
第六章1、光监控信道的接口参数:监控波长:1510nm。
2、波分复用结构:利用波长分割原理,将不同的SDH信号赋予不同的中心波长,这样不同波导可以同时共用一根光纤进行信息的传输。
3、WDM网络的关键设备有(1)光差分复用器OADM(2)光数字交叉连接器OXC(3)光终端复用器OTM。
光传送网分为光通道(OCH)层、光复用段(OMS)层和光传输断(OTS)层4、OADM的功能:波长上、下话路的功能、具有波长转换的功能、具有光中继放大的功率平衡的功能、提供复用段和通道保护倒换功能、具有多业务接入功能。
5、OXC的实现方式:光线交叉连接、波长交叉连接和波长转换连接。
6、影响波分复用系统性能的因素,除系统性能的因素外,有:制作技术和成本限制、串扰影响、稳频、阻塞特性。
7、目前出现的1.6Tbit/s WDM系统中采用波长间插技术,使用C+L波段160个波长,其相邻波长间隔为50GHz。
8、OTN(光传送网)3种保护方式:线性保护、子网连接保护(ODUk SNC)和共享保护环。
9、WDM对光源和光电检测器的要求:一:对光源的要求:(1)激光器的输出波长保持稳定(2)激光器应具有比较大的色散容纳值(3)采用调制技术。
二:对光检测器的要求:应具有多波10、为什么全波段EDFA结构中,有两个放大器:C波段的EDFA具有体积小,功耗低,可靠性高的特点;L波段的EDFA是专门为L波段应用设计的,通过光学结构的优化设计,使其各项技术指标已完全达到C波段的EDFA,并且在产品结构上采用和C波段EDFA完全兼容的机械结构、电器接口和通信接口,从而实现C+L全波段EDFA产品。
11、波长通道(WP)机制和虚波长通道(VWP)机制的区别:WP是光通路上的OXC节点没有波长转换功能,因此某一光通道中的不同光复用段必须使用相同的波长;VWP是光通道上的OXC节点具有波长转换功能,因此一个光通道中的各光复用段可以占用不同的波长。
第七章1、宽带城域网三种分层:核心层、汇聚层和接入层。
2、POS(IP over SDH)是通过SDH提供的高速传输通道来直接传送IP分组。
特点:①保留了因特网的无连接特性,简化了网络体系结构,提高了传输效率,降低了成本,易于容易兼容。
②符合Internet业务的特点。
③能利用SDH技术本身的环路自愈功能进行链路保护。
④仅对IP业务提供良好的服务。
3、POW(IP over WDM)是光纤直接与光耦合器相连,耦合器把各波长分开或组合,输入和输出端都用简单的光纤连接器。
特点:a简化了层次,减少了网络设备和功能重叠,从而降低了网管复杂程度。