(完整版)《光纤通信》教学大纲

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《光纤通信》教学大纲

一、课程描述

光纤通信是20世纪70年代开始发展起来的一种通信新技术。80年代以后,随着我国通信技术的迅速发展,光纤通信有了长足的发展,成为社会信息基础设施中不可缺少的一部分,广泛应用于各个领域。

《光纤通信》是结合光纤通信的发展,系统地介绍光纤通信系统的基本原理、基本概念、基本技术和基本分析设计方法,全面反映全光通信技术概貌的课程,为学生学习后续的光纤通信设备、光缆线路工程、综合布线工程、宽带接入技术及现代通信技术等通信专业课程奠定基础。

《光纤通信》是通信工程专业的一门专业任选课,包括光纤通信传输理论,光纤与光缆,光源与光发送机,光检测器与光接收机,无源光器件与集成光路,光纤系统中的信号传输和光纤通信系统等内容。先修课程是通信原理、信号与系统、高频电路。

二、课程目标

1、使学生掌握光纤通信的基本概念和基本原理,理解光发射机和光接收机的基本理论和特性。

2、理解和掌握光纤通信系统的构成、性能指标及光纤通信新技术。

三、课程内容和教学要求

这门学科的知识与技能要求分为知道、理解、掌握、学会四个层次。这四个层次的一般涵义表述如下:

知道——是指对这门学科的基本知识、基本理论的认知。

理解——是指运用已了解的基本原理说明、解释一些现象。

掌握——是指利用掌握的理论知识对一些较复杂的功能线路进行解释,说明其工作过程,估计有关参数。

学会——是指在利用仪表和工具完成对某些功能线路的设计、组装、参数测量,并根据理论知识计算相关参数,理论与实验作比较。能识别操作中的一般差错。

教学内容和要求表中的“√”号表示教学知识和技能的教学要求层次。

本标准中打“*”号的内容可作为自学,教师可根据实际情况确定要求或不布置要求。

教学内容及教学要求表

四、课程实施

(一)课时安排与教学建议

一般情况下,本课程共54学时,其中讲授54学时,具体课时安排如下:

(二)教学组织形式与教学方法要求

1.主要的教学组织形式是班级授课。有时也可以采用分组教学。或者几种组织方式灵活

组合,尽量减轻学生的生理和心理疲劳。

2.注意教学方法的灵活性,组织学生讨论、指导阅读等。培养学生发现问题、分析问题、解决问题的能力和探究意识。

3.可以在多媒体课室上课。借助声像呈示,提供给学生一个动态的、声情并茂的学习环境,让学生充分调动自己的视觉、听觉等感官,由多途径获得多方面的信息。

五、教材选用

《光纤通信》教材在课程标准的统一要求下,实行多样化。可以选用公认的水平较高的教材如教育部推荐教材,十五规划教材和面向21世纪教材。如:

1、李泽民,光纤通信,科学出版社

2、吴彝尊,蒋佩璇,李玲,光纤通信基础,人民邮电出版社

3、张煦,光纤通信系统,电子工业出版社]

4、张德琨,敖发良,邹传云,光纤通信原理,重庆大学出版社

六、课程评价

1.这门课程的评价依据是本课程标准规定的课程目标、教学内容和要求。

2.考核分三部分:一是平时成绩占30%;二是期末考试,占70%

3.集中考试说明

1)考试时间120分钟。

2)考试方式、分制与分数解释:

采用闭卷、笔试的方式,以百分制评分,60分为及格,满分为100分。

3)题型比例:选择题20%,填空题20%,简答题20%,计算题40%

4)样题与目标定位示例

A.单选题:(着重考查学生对知识的认知程度)

例:多模光纤中存在几种色散()

a、2

b、3

c、4

d、5

B.填空题:(着重考查学生对知识的理解程度)

例:一信号在光纤中传播500m以后,它的功率损耗了85%,则以dB/km为单位得改光纤损耗是。

C.简答题:(着重考查学生对知识的掌握程度)

例:什么是反型异质和同型异质结构?双异质结构半导体激光器有什么优点?

D.计算题:(着重考查学生对知识的掌握与学会程度)

例:某阶越折射率多模光纤的n1=1.6, n2=1.584,试求该光纤每公里因模式色散引起

τ?。

的最大时延

M

制定该课程标准小组成员:

审核者签名:

光纤通信 模拟试题 J

光纤通信模拟试题1 一、选择题 1. 目前光纤通信中所使用的光波的波长区域是( ) A. 红外区 B. 远红外区 C. 紫外区 D. 近红外区 2. 表示光纤色散程度的物理量是( ) A. 时延 B. 频带带宽 C. 时延差 D. 相位差 3. 在外来光子的激发下,低能级E1上的电子吸收了光子的能量hf(=E2-E1)而跃迁到高能级 E2的过程称为( ) A. 自发辐射 B. 受激辐射 C. 受激吸收 D. 康普顿效应 4. EDFA中,光滤波器的主要作用是( ) A. 使泵浦光和信号光耦合 B. 滤除光放大器的输出噪声 C. 提高光放大增益 D. 使信号再生 5. 目前,掺铒光纤放大器的噪声系数可低达( ) A. -3 dB~0 dB B. 0 dB~3 dB C.4 dB~5 dB D. 10 dB~15 dB 二、填空题11. 利用光波作为载频的通信方式称为___________________。 12. 通常根据传播方向上有无电场分量或磁场分量,可将光(电磁波)的传播形态分成TE波, TEM波和___________________三类。 15. 按照射线理论,阶跃型光纤中光射线主要有___________________和斜射线两类。 16. 渐变型光纤中,子午射线的自聚焦是指光纤中不同的射线具有___________________的 现象。 17. 光纤是一种介质光波导,具有把光封闭在其中进行传播的导波结构。它是由直径大约只有 ___________________的细玻璃丝构成。 18. 处于粒子数反转分布状态的工作物质称为___________________。 19. 激光器能产生激光振荡的最低限度称为激光器的___________________。 20. 随着激光器温度的上升,其输出光功率会___________________。 21. EDFA的输出饱和功率是指___________________时所对应的输出功率。 22. EDFA作为发射机功率放大器使用的主要作用是___________________。 23. 在光纤通信系统中,利用光纤来传输监控信号时,通常可采用频分复用和____________ _______两种传输方式。 24. 对光隔离器的主要要求是:插入损耗低和___________________。 25. 光纤通信系统中(武汉自考)常用的线路码型有:mBnB码、插入比特码和_____________ ______等。 26. STM-1帧结构中,管理单元指针的位置在___________________列中的第4行。 27. 虚容器是SDH中最重要的一种信息结构,它由容器输出的信息净负荷和_________来组 成。 28. STM-1信号中,一帧中包含的字节数为___________________。 29. 由光电检测器引入的噪声主要有量子噪声、___________________和雪崩管倍增噪声等 三种。 30. 在保证系统误码率指标的要求下,测得接收机的最低输入光功率为0.1 μW,最大允许 输入光功率为0.1 mW,则该接收机的动态范围为___________________dB。 三、名词解释题

《通信技术基础》教学大纲

《通信技术基础》教学大纲 一、课程的性质、地位与任务 本课程是通信工程设计与监理专业必修的一门专业基础课,它是从通信的基本概念学起,形成通信系统的总体印象,并对信息的表示、传输、交换有基本的认识。通过本课程的学习,使学生了解各种通信技术的发展历史和各种现代通信技术的发展趋势,扩大学生的知识面。 二、教学基本要求 1.了解通信技术的发展历史和发展趋势; 2.认识现代通信一些重要的技术; 3.掌握通信网的基本知识; 4.为后续有关专业课程的学习和科研打下必要的通信基础知识。 三、教学学时分配表 第一章通信网的基本知识…… 8学时 本章教学目的和要求:介绍现代通信网的基本概念、分类、结构、传输技术基础等内容;简要介绍现代通信网的发展历史、现状和趋势。 重点和难点:通信网的概念、分类、结构、传输技术基础 第一节通信系统的概念 一、什么是通信 二、通信系统的基本模型 三、现代主要通信技术简介 第二节现代通信网的组成与特点 一、通信网的构成要素

二、通信网的拓扑结构 三、现代通信网的主要特点 第三节通信网的分类 一、按业务类别划分 二、按通信服务的对象划分 三、按传输信号的形式划分 四、按通信终端的活动方式划分 五、按传输媒质划分 第四节传输技术基础知识 一、传输的基本概念 二、PCM通信的概念 三、PCM30/32路系统 四、高次群数字复接 五、同步数字体系SDH 六、通信系统的技术指标 第五节通信网的发展 一、通信网的发展过程 二、现代通信网技术的发展趋势 第二章交换技术与电话网…… 10学时 本章教学目的和要求:介绍交换的基本概念、数字交换原理、数字交换机的组成;了解呼叫接续过程、信令系统的作用、软交换的基本知识;掌握现阶段我国电话通信网的结构、路由选择的规则、编号计划;认识电话通信网、综合业务数字网。 重点和难点:呼叫接续过程、信令系统的作用 第一节概述 一、电话交换的基本概念 二、交换技术分类 第二节数字交换原理 一、数字交换的基本概念 二、数字交换网络的基本电路 第三节程控交换机的原理 一、程控交换机的控制方式 二、分级控制程控数字交换机 三、全分散控制程控数字交换机 四、软件分系统 五、程控交换机的终端设备 第四节呼叫接续过程 一、局内呼叫接续的过程 二、呼叫阶段划分 三、用状态迁移图描述呼叫处理过程 第五节信号系统 一、信号的基本概念 二、信号的分类

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)光纤的色散分为色散、色散和色散。 (5)光纤的主要材料是,光纤的结构从里到外依次是____ 和_ __(6)光纤中的传输信号由于受到光纤的和_______影响,使得信号的幅度受到衰减,波形出现失真。 (7)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。 (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)光纤通信是利用________波,在光导纤维中传播,实现信息传输的,它具有传输信息量大、不受外界电磁场干扰和____________等优点。 (11)光与物质作用时有受激吸收、和__________ 三个物理过程,产生激光的主要过程是__________。 (12)光纤的数值孔径NA=__________,其表征了光纤的_________能力,当相对折射率和色散值越大时,NA__________。 (13)光源的作用是将转换成;光检测器的作用是将转换成。 第 1 页共5 页

二、选择题(每小题2分,共20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 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、为了使雪崩光电二极管能正常工作,需在其两端加上( ) A.高正向电压 B.高反向电压 C.低反向电压 D.低正向电压 4、光纤的数值孔径与( )有关。 A. 纤芯的直径 B. 包层的直径 C. 相对折射指数差 D. 光的工作波长 5、PIN光电二极管,因无雪崩倍增作用,因此其雪崩倍增因子为( )。 A. G>1 B. G<1 C. G=1 D. G=0 6、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( )。 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 7、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( ) A.光滤波器 B.光耦合器 C.光环形器 D.光隔离器 8、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()的测量。 A.光纤的长度 B.光纤的传输衰减 C.故障定位 D.光纤的色散系数 9、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 10、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 第 2 页共5 页

2008《光纤通信》试题及详解

2007-2008年度教学质量综合评估测验试卷 《光纤通信》试题 注:1、开课学院:通信与信息工程学院。 命题组:通信工程教研组·张延锋 2、考试时间:90分钟。 试卷满分:100分。 3、请考生用黑色或蓝色中性笔作答,考试前提前带好必要物件(含计算器)。 4、所有答案请写于相应答题纸的相应位置上,考试结束后请将试卷与答题 一、 选择题(每小题仅有一个选项是符合题意要求的,共10小题,每小题2分,共20分) 1、表示光纤色散程度的物理量是 A.时延 B.相位差 C.时延差 D.速度差 2、随着激光器使用时间的增长,其阈值电流会 A.逐渐减少 B.保持不变 C.逐渐增大 D.先逐渐增大,后逐渐减少 3、当平面波的入射角变化时,在薄膜波导中可产生的三种不同的波型是 A.TEM 波、TE 波和TM B.导波、TE 波和TM 波 C.导波、衬底辐射模和敷层辐射模 D.TEM 波、导波和TM 波 4、平方律型折射指数分布光纤中总的模数量等于 A. 121n n n - B. ?21n C. 22V D. 4 2 V 5、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 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 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 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 7、EDFA 中用于降低放大器噪声的器件是 A.光耦合器 B.波分复用器 C.光滤波器 D.光衰减器 8、关于PIN 和APD 的偏置电压表述,正确的是 A.均为正向偏置 B.均为反向偏置 C.前者正偏,后者反偏 D.前者反偏,后者正偏 9、下列哪项技术是提高每个信道上传输信息容量的一个有效的途径? A.光纤孤子(Soliton)通信 B. DWDM C. OTDM D. OFDM 10、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 二、 填空题(本题共三部分,每部分6分,共18分) (一)、基本概念及基本理论填空(每空1分,共4小题6小空,共6分)

光纤通信试题43903

1.光纤通信一般采用的电磁波波段为( )。 A 、 可见光 B 、 红外光 C 、 紫外光 D 、 毫米波 2.目前光纤通信三个实用的低损耗工作窗口就是( )。 A.0、85 μm,1、27 μm,1、31 μm B.0、85 μm,1、27 μm,1、55 μm C.0、85 μm,1、31 μm,1、55 μm D.1、05 μm,1、31 μm,1、27 μm 3.限制光纤传输容量(BL 积)的两个基本因素就是( )与光纤色散。 A.光纤色散 B.光纤折射 C.光纤带宽 D.光纤损耗 4.一光纤的模色散为20ps/km,如果一瞬时光脉冲(脉冲宽度趋近于0)在此光纤中传输8km,则输出端的脉冲 宽度为( ) A 、20ps B 、40ps C 、80ps D 、160ps 5.下列说法正确的就是( ) A.为了使光波在纤芯中传输,包层的折射率必须等于纤芯的折射率 B.为了使光波在纤芯中传输,包层的折射率必须大于纤芯的折射率 C.为了使光波在纤芯中传输,包层的折射率必须小于纤芯的折射率 D.为了使光波在纤芯中传输,包层的折射率必须大于涂层的折射率 6.对于工作波长为1、31μm 的阶跃折射率单模光纤,纤芯折射率为1、5,包层折射率为1、003(空气),纤芯 直径的最大允许值为( )。 A 、0、34μm B 、0、90μm C 、3、0μm D 、4、8μm 7.在阶跃型光纤中,导波的传输条件为( ) A.V >0 B.V >Vc C.V >2、405 D.V <Vc 8.下列现象就是光纤色散造成的,就是( )。 A 、光散射出光纤侧面 B 、随距离的增加,信号脉冲不断展宽 C 、随距离的增加,信号脉冲收缩变窄 D 、信号脉冲衰减 9.将光限制在有包层的光纤纤芯中的作用原理就是( )。 A 、折射 B 、在包层折射边界上的全内反射 C 、纤芯—包层界面上的全内反射 D 、光纤塑料涂覆层的反射 10. 1mW 的光向光纤耦合时,耦合损耗为1、0dB,而在光纤输出端需要0、1mW 的信号,则在衰减为0、5dB/km 的光纤中,可以将信号传输多远?( )。 A 、1、8km B 、10km C 、18km D 、20km 11. 光纤的数值孔与( )有关。 A 、 纤芯的直径 B 、 包层的直径 C 、 相对折射指数差 D 、 光的工作波长 12. 阶跃型光纤中数值孔径的计算式为( )。 A 、21n n - B 、?2a C 、?2n 1 D 、21n n a -

光纤通信原理与技术课程教学大纲

《光纤通信原理与技术》课程教学大纲 英文名称:Fiber Communication Principle and its Application 学时:51 学分:3 开课学期:第7学期 一、课程性质与任务 通过讲授光纤通信技术的基础知识,使学生了解掌握光纤通信的基本特点,学习光纤通信系统的三个重要组成部分:光源(光发射机)、光纤(光缆)和光检测器(光接收机)。通过本课程的学习,学生将掌握光纤通信的基本原理、光纤通信系统的组成和系统设计的基本方法,了解光纤通信的未来与发展,为今后的工程应用和研究生阶段的学习打下基础。 二、课程教学的基本要求 要求通过课堂认真听讲和实验课,以及课下自学,基本掌握光纤通信的基础理论知识和应用概况,熟悉光纤通信在电信、通信中的应用,为今后的工作打下坚实的理论基础。 三、课程内容 第一章光通信发展史及其优点(1学时) 第二章光纤的传输特性(2学时) 第三章影响光纤传输特性的一些物理因素(5学时) 第四章光纤通信系统和网络中的光无源器件(9学时) 第五章光纤通信技术中的光有源器件(3学时) 第六章光纤通信技术中使用的光放大器(4学时) 第七章光纤传输系统(4学时) 第八章光纤网络介绍(6学时) 第九章光纤通信原理与技术实验(17课时) 四、教学重点、难点 本课程的教学重点是光电信息技术物理基础、电光信息转换、光电信息转换,光电信息技术应用,光电新产品开发举例。本课程的教学难点是光电信息技术物理基础。

五、教学时数分配 教学时数51学时,其中理论讲授34学时,实践教学17学时。(教学时数具体见附表1和实践教学具体安排见附表2) 六、教学方式 理论授课以多媒体和模型教学为主,必要时开展演示性实验。 七、本课程与其它课程的关系 1.本课程必要的先修课程 《光学》、《电动力学》、《量子力学》等课程 2.本课程的后续课程 《激光技术》和《光纤通信原理实验》以及就业实习。 八、考核方式 考核方式:考查 具体有三种。根据大多数学生学习情况和学生兴趣而定其中一种。第一种是采用期末考试与平时成绩相结合的方式进行综合评定。对于理论和常识部分采用闭卷考试,期末考试成绩占总成绩的55%,实验成绩占总成绩的30%,作业成绩及平时考勤占总成绩的15%;第二种是采用课程设计(含市场调查报告)和平时成绩相结合的方式,课程设计占总成绩的55%,实验成绩占总成绩的30%,作业成绩及平时考勤占总成绩的15%。第三种是采用课程论文(含市场调查报告)和平时成绩相结合的方式,课程论文占总成绩的55%,实验成绩占总成绩的30%,作业成绩及平时考勤占总成绩的15%。 九、教材及教学参考书 1.主教材 《光纤通信原理与技术》,吴德明编著,科学出版社,第二版,2010年9月 2.参考书 (1)《光纤通信原理与仿真》,郭建强、高晓蓉、王泽勇编著,西南交通大学出版社,第一版,2013年5月 (2)《光通信原理与技术》,朱勇、王江平、卢麟,科学出版社,第二版,2011年8月

通信工程《光纤通信》考试题(含答案)

1、1966年7月,英籍华人(高锟)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(折射)原理。 3、数值孔径越大,光纤接收光线的能力就越( 强),光纤与光源之间的耦 合效率就越( 高)。 4、目前光纤通信所用光波的波长有三个,它们是:(0.85μm、1.31μm、 1.55μm)。 5、光纤通信系统中最常用的光检测器有:(PIN光电二极管;雪崩光电二极 管)。 6、要使物质能对光进行放大,必须使物质中的( 受激辐射)强于( 受激吸 收),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( 大),可传输的导波模数量就越多。 8、光缆由缆芯、( 加强元件(或加强芯) )和外护层组成。 9、(波导色散)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( 单模光纤)。 11、PDH的缺陷之一:在复用信号的帧结构中,由于( 开销比特 )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(灵敏度)。 13、激光器能产生激光振荡的最低限度称为激光器的(阈值条件)。 14、光纤的(色散)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。 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(噪声)。

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。 A、1985 B、1970 C、1988 D、1990 5、SDH传输网最基本的同步传送模块是STM-1,其信号速率为( A )kbit/s。 A、155520 B、622080 C、2488320 D、9953280 6、掺铒光纤放大器(EDFA)的工作波长为(B)nm波段。 A、1310 B、1550 C、1510 D、850 7、发光二极管发出的光是非相干光,它的基本原理是(B)。 A、受激吸收 B、自发辐射 C、受激辐射 D、自发吸收 8、光纤通信系统的是由(ABCD )组成的。 A、电端机 B、光端机 C、中继器 D、光纤光缆线路 9、要精确控制激光器的输出功率,应从两方面着手:一是控制(B);二是控制(D)。 A、微型半导体制冷器 B、调制脉冲电流的幅度 C、热敏电阻 D、激光器的偏置电流 10、光纤传输特性主要有(AB ) A、色散 B、损耗 C、模场直径 D 、截止波长

《光纤通信》试题选择题练习

要自信,绝对的自信,无条件的自信,时刻自信,即使在错的时候!!! 《光纤通信》选择题练 习公布 精选精炼+课后精讲(QQ在线讲解) 张延锋 2014/8/1 忍人之所不能忍,方能为人知所不能为!!!

选择题练习 1. 目前光纤通信三个实用的低损耗工作窗口是 A.0.85 μm, 1.27 μm, 1.31 μm B.0.85 μm, 1.27 μm, 1.55 μm C.0.85 μm, 1.31 μm, 1.55 μm D.1.05 μm, 1.31 μm, 1.27 μm 2.在阶跃型光纤中,传输模式的传输条件为 A.V>0 B.V>Vc C.V>2.40483 D.V<Vc 3.在阶跃型光纤中,当模式处于截止的临界状态时,其特性参数 A.W=0 B.β=0 C.V=0 D.U=0 4. 下列不属于影响光电二极管响应时间的因素是 A.零场区光生载流子的扩散时间 B.有场区光生载流子的漂移时间 C.RC时间常数 D.器件内部发生受激辐射的时间 5.通常,影响光接收机灵敏度的主要因素是 A.光纤色散B.噪声C.光纤衰减D.光缆线路长度6.目前实用光纤通信系统普遍采用的调制─检测方式是 A. 相位调制—相干检测 B. 直接调制—相干检测 C. 频率调制—直接检测 D. 直接调制—直接检测7.下列属于掺铒光纤放大器泵浦光源的典型工作波长是 A.1550 nm B.1310 nm C.980 nm D.850 nm 8.下列属于描述光电检测器光电转换效率的物理量是 A. 响应度 B. 灵敏度 C. 消光比 D. 增益 9.下列属于有源光器件的是 A.光定向耦合器 B.半导体激光器 C. 光纤连接器 D. 光隔离器 10.在下列的传输码型中,不属于插入比特码的是 A. mB1P B. 4B1H C. 5B6B D. mB1C 11. 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12. 下列哪一项不是要求光接收机有动态接收范围的原因? A.光纤的损耗可能发生变化 B.光源的输出功率可能发生变化 C.系统可能传输多种业务 D.光接收机可能工作在不同系统中 13. 光纤通信中光需要从光纤的主传输信道中取出一部分作为测试用时,需用 A.光衰减器B.光耦合器C.光隔离器D.光纤连接器14. 使用连接器进行光纤连接时,如果接头不连续时将会造成 A.光功率无法传输 B.光功率的菲涅耳反射

(完整版)光波导与光纤通信课程教学大纲

《光波导与光纤通信》课程教学大纲 一、《光波导与光纤通信》课程说明 (一)课程代码:08131013 (二)课程英文名称:Fundamentals of Light Wave Guide & Fibre Optical Communication (三)开课对象:应用物理学专业本科生 (四)课程性质: 光波导与光纤通信应用物理学专业本科生的专业选修课。其预修课程有大学物理、数理方法、通信原理等。本课程的目的本课程的目的是让学生掌握光纤通信的基本概念,基本理论和基本技术,了解光纤通信的发展现状。 (五)教学目的: 本课程的目的是让学生掌握光纤通信的基本概念,基本理论和基本技术,了解光纤通信的发展现状,更好地适应社会需要。 (六)教学内容: 光纤通信是现代通信网的重要组成部分,本课程内容主要包括光波导和光纤的基本理论和性质;半导体、激光器、光检测器、光放大器等光纤通信器件的基本理论和性质;光发射机、光接收机的基本理论和性质;光纤通信系统的构成、设计方式以及光纤通信中各种新技术、新发展。 (七)学时数、学分数及学时数具体分配 学时数: 54 学时 分数: 3学分 学时数具体分配:

(八)教学方式 以课堂讲授为主要授课方式 (九)考核方式和成绩记载说明 考核方式为考试。严格考核学生出勤情况,达到学籍管理规定的旷课量取消考试资格。综合成绩根据平时成绩和期末成绩评定,平时成绩占40% ,期末成绩占60% 。二、讲授大纲与各章的基本要求 第一章概论 教学要点: 通过本章学习,使学生掌握光纤通信的发展史及其发展方向,光纤通讯的优点及特点。 1.了解光纤通信的发展状况。 2.理解光纤通信的特点。 教学时数:2学时 教学内容: 第一节光纤通信的发展概况 第二节光纤通信的特点

光纤通信 期末考试试卷(含答案)

2、光在光纤中传输是利用光的(折射)原理。 5、光纤通信系统中最常用的光检测器有:( PIN光电二极管)、(雪崩光电二极管)。 6、要使物质能对光进行放大,必须使物质中的( 受激辐射 )强于( 受激吸收 ),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( 大 ),可传输的导波模数量就越多。 9、(波导色散)是指由光纤的光谱宽度和光纤的几何结构所引起的色散。 11、PDH的缺陷之一:在复用信号的帧结构中,由于( 开销比特 )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(灵敏度)。 13、激光器能产生激光振荡的最低限度称为激光器的(阈值条件)。 14、光纤的(色散)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。 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(噪声)。 二、选择题:(每小题2分,共20分。1-7:单选题,8-10:多选题) 4、CCITT于()年接受了SONET概念,并重新命名为SDH。 A、1985 B、1970 C、1988 D、1990 6、掺铒光纤放大器(EDFA)的工作波长为()nm波段。 A、1310 B、1550 C、1510 D、850 7、发光二极管发出的光是非相干光,它的基本原理是()。 A、受激吸收 B、自发辐射 C、受激辐射 D、自发吸收 9、要精确控制激光器的输出功率,应从两方面着手:一是控制( B );

光纤通信试题

1.光纤通信一般采用的电磁波波段为( )。 A. 可见光 B. 红外光 C. 紫外光 D. 毫米波 2.目前光纤通信三个实用的低损耗工作窗口是( )。 A .0.85 μm,1.27 μm,1.31 μm B .0.85 μm,1.27 μm,1.55 μm C .0.85 μm,1.31 μm,1.55 μm D .1.05 μm,1.31 μm,1.27 μm 3.限制光纤传输容量(BL 积)的两个基本因素是( )和光纤色散。 A .光纤色散 B .光纤折射 C .光纤带宽 D .光纤损耗 4.一光纤的模色散为20ps/km ,如果一瞬时光脉冲(脉冲宽度趋近于0)在此光纤中传输8km ,则输出端的脉冲宽度为( ) A.20ps B.40ps C.80ps D.160ps 5.下列说法正确的是( ) A .为了使光波在纤芯中传输,包层的折射率必须等于纤芯的折射率 B .为了使光波在纤芯中传输,包层的折射率必须大于纤芯的折射率 C .为了使光波在纤芯中传输,包层的折射率必须小于纤芯的折射率 D .为了使光波在纤芯中传输,包层的折射率必须大于涂层的折射率 6.对于工作波长为1.31μm 的阶跃折射率单模光纤,纤芯折射率为1.5,包层折射率为1.003(空气),纤芯 直径的最大允许值为( )。 A.0.34μm B.0.90μm C.3.0μm D.4.8μm 7.在阶跃型光纤中,导波的传输条件为( ) A .V >0 B .V >Vc C .V >2.405 D .V <Vc 8.下列现象是光纤色散造成的,是( )。 A.光散射出光纤侧面 B.随距离的增加,信号脉冲不断展宽 C.随距离的增加,信号脉冲收缩变窄 D.信号脉冲衰减 9.将光限制在有包层的光纤纤芯中的作用原理是( )。 A.折射 B.在包层折射边界上的全内反射 C.纤芯—包层界面上的全内反射 D.光纤塑料涂覆层的反射 10. 1mW 的光向光纤耦合时,耦合损耗为1.0dB ,而在光纤输出端需要0.1mW 的信号,则在衰减为0.5dB/km 的光纤中,可以将信号传输多远?( )。 A.1.8km B.10km C.18km D.20km 11. 光纤的数值孔与( )有关。 A. 纤芯的直径 B. 包层的直径 C. 相对折射指数差 D. 光的工作波长 12. 阶跃型光纤中数值孔径的计算式为( )。 A.21n n - B.?2a C.?2n 1 D.21n n a -

光纤通信技术 教学大纲

《光纤通信技术》课程教学大纲 制定人:孔勇教学团队审核人:袁天夫开课院系审核人:邓琛 课程名称:光纤通信技术 课程代码:021509 适用层次(本/专科):本科 学时:32 讲课课时:32 实验课时:0 上机课时:0 考核方式:考查 适用专业:电子技术、广播电视工程、通信工程等 教材:王辉,光纤通信(第3版),电子工业出版社, 2014 主要参考书: 1、刘世安,光纤通信,电子工业出版社,2010 2、董天临,光纤通信,清华大学出版社, 2012 3、孙学康、张金菊,光纤通信技术,人民邮电出版社,2004 一、本课程在课程体系中的定位 该课程在广播电视专业课程体系中为专业基础课程,波分复用、时分复用、智能光交换等关键技术是后续接入网技术、核心网等课程的基础。要求学生掌握有关广播电视工程专业相关的光纤通信系统设计、设备使用、工程测试等环节的知识。 二、教学目标 1.掌握光纤通信相关技术的工作原理、结构、发展和应用。 2.培养学生理论分析、数值仿真能力。 3.培养能从事光纤网络工程的规划建设、SDH系统的调测维护、电信核心网 络和接入网络的工程维护等工作的应用型人才。 4.培养学生具有较强的电缆、光缆设计与施工、线路规划概预算的能力以及 在光纤通信设备安装、调试与维护及其相关领域从业的综合职业能力。 5.培养学生利用光纤技术对相应的广播电视、电信通信等工程设计能力。 三、教学效果 通过本课程的学习,学生可具备: 1. 1. 了解器件及系统的工作原理、结构、发展及应用。 2. 2. 熟练运用C语言、Matlab等软件,求解相应的理论和数学模型。 3. 3. 掌握光纤通信系统中相关的通信距离、通信容量等工程设计。 4. 4. 掌握光纤通信设备在实际工程中的使用原理和应用情况。 5. 5. 掌握相关设备的维护、安装、调试、预算等技术。

光纤通信期末考试试卷参考答案

潍坊学院2009-2010学年第2学期期末考试 《光纤通信基础》试卷(A卷)参考答案及评分标准 一、单项选择题(每小题2分,共30分) 1C、2B、3B、4D、5C、6A、7D、8C、9C、10D、11C、12D、13B、14C、15A 二、填空题(每空1分,共20分) 1、光作为载波 2、um um 3、大 4、自聚焦 5、谐振腔 6、受激辐射 7、暗电流噪声8、隔离度9、动态范围10、10-270 11、光纤放大器12、量子效率 13、不能14、分插复用器交叉连接设备15、下降16、17、空分交换波分交换 三、简答题(本大题共6小题,每小题5分,共30分) 1、答:光纤通信系统主要由发射机、接收机和光纤线路三个部分组成。(2分) 发射机的主要作用:是把输入电信号转换为光信号,并用耦合技术把光信号最大 限度地注入光纤线路。光纤线路把来自于光发射机的光信号,以尽可能小的崎变 和衰减传输至接收机。光接收机把从光纤线路输出的光信号还原为电信号。(3分) 2、答:光纤损耗包括吸收损耗和散射损耗:(2分) 吸收损耗是由SiO2材料引起的固有吸收和由杂质引起的吸收产生的(1分) 散射损耗主要由材料微观密度不均匀引起的瑞利散射和光纤结构缺陷引起的散射产生的(1分) 光纤损耗使系统的传输距离受到限制,不利于长距离光纤通信。(1分) 3、答:在PN结界面上,由于电子和空穴的扩散运动,形成内部电场;内部电场使电子和空穴产生与扩散运动方向相反的漂移运动,最终使能带产生倾斜,在PN线路附近形成耗尽层。(1分) 当入射光照射PN结时,若光子能量大于带隙,便发生受激吸收,而形成光生电子—空穴对。(1分) 在耗尽层,由于内部电场的作用,电子向N区运动,空穴向P区运动,形成光生漂移电流。在耗尽层两侧中性电场区,由热运动,部分光行电子和空穴通过扩散运动进入耗尽层,在电场的作用下,形成和漂移运动相同方向的光生扩散电流。(2分) 光生漂移电流分量和光生扩散电流分量的总和即为光生电流,当P层和N层连接的电路开路时,便在两端产生光生电动势,这种效应称为光电效应。(1分) 4、答:在LD的驱动电路里,设置自动功率控制电路(APC)是为了调节LD的偏流, 使输出光功率稳定。(2分)在LD的驱动电路里,设置自动温度控制电路是因为半导体光源的输出特性受温度影 响较大,特别是长波长半导体激光器对温度更加敏感,为保证输出特性稳定,对激 光器进行温度控制是十分必要的。(3分)

光纤通信原理试题讲解学习

1.决定光纤通信中继距离的主要因素是( B ) 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.弱导光纤中纤芯折射率n1和包层折射率n2的关系是( A ) A.n1≈n2 B.n1=n2 C.n1>>n2 D.n1<

光纤通信原理试题_1 参考答案

光纤通信原理试题_1 参考答案 一、单项选择题(本大题共10小题,每小题1分,共10分) 在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。 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.已知某Si-PIN 光电二极管的响应度R 0=0.5 A/W ,一个光子的能量为2.24×10 -19 J ,电子电荷量为1.6×10-19 C ,则该光电二极管的量子效率为( ) A.40% B.50% C.60% D.70% R 0=e 错误!未找到引用源。 /hf 3.STM-4一帧中总的列数为( ) A.261 B.270 C.261×4 D.270×4 4.在薄膜波导中,要形成导波就要求平面波的入射角θ1满足( ) A.θc13<θ1<θc12 B.θ1=0° C.θ1<θc13<θc12 D.θc12<θ1<90° 5.光纤色散系数的单位为( ) A.ps/km B.ps/nm C.ps/nm.km ? D.nm/ps?km 6.目前掺铒光纤放大器的小信号增益最高可达( ) A.20 dB B.30 dB C.40 dB D.60 dB 7.随着激光器使用时间的增长,其阈值电流会( ) A.逐渐减少 B.保持不变 C.逐渐增大 D.先逐渐增大后逐渐减少 8.在阶跃型(弱导波)光纤中,导波的基模为( ) A.LP00 值为0 B.LP01 C.LP11为第一高次模 D.LP12 9.在薄膜波导中,导波的截止条件为( ) A.λ0≥λC B.λ0<λC C.λ0≥0 D.λ0≤1.55μm 10.EDFA 在作光中继器使用时,其主要作用是( ) A.使光信号放大并再生 ? B.使光信号再生 C.使光信号放大 D.使光信号的噪声降低 二、填空题(本大题共20小题,每小题1分,共20分) 请在每小题的空格中填上正确答案。错填、不填均无分。 1.根据传输方向上有无电场分量或磁场分量,可将光(电磁波)的传播形式分为三类:一为_TEM_波;二为TE 波;三为TM 波。 2.对称薄膜波导是指敷层和衬底的_折射率相同_的薄膜波导。 3.光学谐振腔的谐振条件的表示式为 __错误!未找到引用源。______。q L c n 2=λ 4.渐变型光纤中,不同的射线具有相同轴向速度的这种现象称为_自聚焦_现象。

最新光纤通信期末考试试题(简答)

光纤通信期末考试试题(简答) (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) 1、光纤的结构分别由哪三部分构成,各部分作用是什么? 光纤由纤芯、包层和涂覆层3部分组成。 其中纤芯:纤芯位于光纤的中心部位。直径d 1=4μm ~50μm ,单模光纤的纤芯为4μm ~10μm ,多模光纤的纤芯为50μm 。纤芯的成分是高纯度SiO2,作用是提高纤芯对光的折射率(n 1),以传输光信号。包层:包层位于纤芯的周围。 直径d 2=125μm ,其成分也是含有极少量掺杂剂的高纯度SiO 2。略低于纤芯的折射率,即n 1>n 2,它使得光信号封闭在纤芯中传输。涂覆层:光纤的最外层为涂覆层,包括一次涂覆层,缓冲层和二次涂覆层。 涂覆的作用是保护光纤不受水汽侵蚀和机械擦伤,同时又增加了光纤的机械强度与可弯曲性,起着延长光纤寿命的作用。涂覆后的光纤其外径约1.5mm 。 2、光缆的结构分别由哪三部分构成,各部分作用是什么? 光缆由缆芯、护层和加强芯组成。 其中缆芯就是套塑光纤,护层对已成缆的光纤芯线起保护作用,避免受外界机械力和环境损坏。护层可分为内护层和外护层。内护层用来防潮。外护层起抗侧压、耐磨、抗紫外线、防湿作用,隔离外界的不良影响。加强芯主要承受敷设安装时所加的外力。 3、光纤的三个传输窗口是什么?光纤中的导波属于TM/TE/TEM/近似TEM 波? 0.85μm 、1.31μm 、1.55μm 。 光纤中得电磁场近似为横电磁波(TEM 波) 4、什么是归一化频率V ,V 取值多少时光纤单模传输?什么叫光纤的截止波长? 光纤的归一化频率V 012/1/)2(2λαπn ?=是一个综合性参数,与光纤的结构参数(纤芯的折射率n1、半径a 、折射率相对差△)和工作波长λ0有关。其数值大小决定了弱波导光纤中电磁场的分布和传输情况。 光纤单模传输的条件是0

光纤通信考试题库

一.单项选择题(每题1分,共20分) 1、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 C.泵浦光源来实现的D.外加直流来实现的 2、下列哪一项不是要求光接收机有动态接收范围的原因?( B ) A.光纤的损耗可能发生变化B.光源的输出功率可能发生变化 C.系统可能传输多种业务D.光接收机可能工作在不同系统中 3、光纤通信中光需要从光纤的主传输信道中取出一部分作为测试用时,需用(B)A.光衰减器B.光耦合器C.光隔离器D.光纤连接器 4、使用连接器进行光纤连接时,如果接头不连续时将会造成(D) 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形式返回发送端5、在系统光发射机的调制器前附加一个扰码器的作用是(A) A.保证传输的透明度B.控制长串“1”和“0”的出现 C.进行在线无码监测D.解决基线漂移 6、下列关于交叉连接设备与交换机的说法正确的是(A) A.两者都能提供动态的通道连接B.两者输入输出都是单个用户话路 C.两者通道连接变动时间相同D.两者改变连接都由网管系统配置 7、目前EDFA采用的泵浦波长是( C ) A.0.85μm和1.3μm B.0.85μm和1.48μm C.0.98μm和1.48μm D.0.98μm和1.55μm 8、下列不是WDM的主要优点是( D ) A.充分利用光纤的巨大资源B.同时传输多种不同类型的信号 C.高度的组网灵活性,可靠性D.采用数字同步技术不必进行玛型调整9、下列要实现OTDM解决的关键技术中不包括( D ) A.全光解复用技术B.光时钟提取技术 C.超短波脉冲光源D.匹配技术 10、掺饵光纤的激光特性(A) A.由掺铒元素决定B.有石英光纤决定 C.由泵浦光源决定D.由入射光的工作波长决定 11、下述有关光接收机灵敏度的表述不正确的是( A) 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 12、光发射机的消光比,一般要求小于或等于(B) A.5%B.10%C.15%D.20% 13、在误码性能参数中,严重误码秒(SES)的误码率门限值为(D) A.10-6B.10-5C.10-4D.10-3 14、日前采用的LD的结构种类属于(D) A.F-P腔激光器(法布里—珀罗谐振腔)B.单异质结半导体激光器 C.同质结半导体激光器D.双异质结半导体激光器 15、二次群PCM端机输出端口的接口码速率和码型分别为(B)

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