2025年大学大四（通信工程）光纤通信技术测试题及答案.doc

2025年大学大四（通信工程）光纤通信技术测试题及答案

（考试时间：90分钟 满分100分）
班级______ 姓名______

第I卷（选择题 共30分）
每题只有一个正确答案，请将正确答案的序号填在括号内。(总共6题，每题5分)
1. 以下哪种光纤类型常用于长途骨干网？（ ）
A. 多模光纤
B. 单模光纤
C. 色散位移光纤
D. 保偏光纤
2. 光纤通信中，光信号的调制方式不包括以下哪种？（ ）
A. 强度调制
B. 频率调制
C. 相位调制
D. 幅度调制
3. 光纤的损耗主要包括吸收损耗、散射损耗和（ ）。
A. 弯曲损耗
B. 辐射损耗
C. 耦合损耗
D. 以上都是
4. 光接收机的主要功能是（ ）。
A. 放大光信号
B. 解调解码光信号
C. 产生光信号
D. 传输光信号
5. 光纤通信系统中，光中继器的作用是（ ）。
A. 放大光信号
B. 补偿光纤损耗
C. 消除码间干扰
D. 以上都是
6. 以下关于光纤通信特点的描述，错误的是（ ）。
A. 传输损耗低
B. 抗电磁干扰能力强
C. 带宽资源丰富
D. 成本低

第II卷（非选择题 共70分）
7. 简答题：简述光纤通信系统的基本组成部分及其功能。(10分)
8. 简答题：说明单模光纤和多模光纤的区别。(10分)
9. 分析题：在光纤通信系统中，若光信号的发射功率为10mW，经过一段光纤传输后，接收功率变为1mW，已知该光纤的损耗系数为0.2dB/km，求这段光纤的长度。(20分)
10. 材料分析题：
材料：在某光纤通信系统中，采用了强度调制-直接检测（IM-DD）方式。发送端将电信号调制到光载波上，接收端通过光电探测器将光信号转换为电信号进行检测。
问题：请分析IM-DD方式的工作原理及优缺点。(15分)
11. 设计题：设计一个简单的光纤通信系统，要求包括光源、光纤、光接收机等部分，并说明各部分的选型依据。(15分)

答案：
1. B
2. D
3. D
4. B
5. D
6. D
7. 光纤通信系统基本组成部分包括：光源，产生光信号；光纤，传输光信号；光发射机，将电信号调制到光信号上；光接收机，解调解码光信号并恢复电信号；光中继器，放大光信号、补偿光纤损耗、消除码间干扰。
8. 单模光纤芯径小，只允许一种模式传播，色散小，适合长距离高速传输；多模光纤芯径大，允许多种模式传播色散大，常用于短距离通信。
9. 首先计算功率损耗：10mW转换为dBm为10lg10 = 10dBm，1mW转换为dBm为10lg1 = 0dBm，功率损耗为10 - 0 = 10dB。已知损耗系数为0.2dB/km，根据公式光纤长度 = 功率损耗÷损耗系数，可得光纤长度 = 10÷0.2 = 50km。
10. 工作原理：发送端将电信号加载到光载波的强度上进行传输，接收端通过光电探测器将光强变化转换为电信号。优点：结构简单、成本低；缺点：存在码间干扰，对光源线性要求高。
11. 光源可选用半导体激光器，因其发光效率高、光谱窄。光纤选用单模光纤，适合长距离传输。光接收机选用PIN光电二极管和前置放大器组成的组件，能有效接收和解调光信号。依据是满足系统性能要求，如传输距离、速率等，同时考虑成本和可靠性。