2025年大學(xué)本科三年級(jí)（通信工程）光纖通信技術(shù)綜合試題及答案

（考試時(shí)間：90分鐘滿分100分）班級(jí)______姓名______第I卷（選擇題共40分）答題要求：本卷共8小題，每小題5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.光纖通信中，光信號(hào)是通過光纖的哪種特性進(jìn)行傳輸?shù)?？A.導(dǎo)電性B.絕緣性C.全反射D.折射2.以下哪種光纖類型常用于長(zhǎng)距離通信？A.單模光纖B.多模光纖C.階躍型光纖D.漸變型光纖3.光纖通信系統(tǒng)中，光發(fā)射機(jī)的核心部件是？A.光源B.調(diào)制器C.放大器D.耦合器4.光信號(hào)在光纖中傳輸時(shí)，會(huì)發(fā)生的損耗不包括以下哪種？A.吸收損耗B.散射損耗C.彎曲損耗D.輻射損耗5.光纖通信的工作波長(zhǎng)范圍主要在哪個(gè)波段？A.微波波段B.紅外波段C.可見光波段D.紫外波段6.對(duì)于光纖的數(shù)值孔徑，以下說法正確的是？A.數(shù)值孔徑越大，光纖的集光能力越強(qiáng)B.數(shù)值孔徑越小，光纖的集光能力越強(qiáng)C.數(shù)值孔徑與光纖的集光能力無關(guān)D.數(shù)值孔徑只影響光纖的傳輸速度7.光纖通信系統(tǒng)中，光接收機(jī)的主要功能是？A.產(chǎn)生光信號(hào)B.對(duì)光信號(hào)進(jìn)行放大C.檢測(cè)并放大微弱光信號(hào)，恢復(fù)出原始電信號(hào)D.對(duì)光信號(hào)進(jìn)行調(diào)制8.以下哪種技術(shù)可以有效提高光纖通信系統(tǒng)的容量？A.時(shí)分復(fù)用B.頻分復(fù)用C.波分復(fù)用D.以上都是第II卷（非選擇題共60分）9.（10分）簡(jiǎn)述光纖通信的優(yōu)點(diǎn)。10.（15分）說明光纖的結(jié)構(gòu)及各部分的作用。11.（15分）分析光信號(hào)在光纖中傳輸時(shí)產(chǎn)生色散的原因及危害。12.（材料題10分）材料：在某光纖通信系統(tǒng)升級(jí)項(xiàng)目中，需要提高系統(tǒng)的傳輸速率。已知原系統(tǒng)采用的是單波長(zhǎng)傳輸，速率為10Gbps?，F(xiàn)有兩種方案可供選擇：方案一，采用波分復(fù)用技術(shù)，增加波長(zhǎng)數(shù)量；方案二，采用時(shí)分復(fù)用技術(shù)，提高單個(gè)波長(zhǎng)的傳輸速率。問題：請(qǐng)分析這兩種方案的優(yōu)缺點(diǎn)，并說明哪種方案更適合該項(xiàng)目，為什么？13.（材料題20分）材料：隨著5G技術(shù)的發(fā)展，對(duì)光纖通信的需求也日益增長(zhǎng)。某通信企業(yè)計(jì)劃建設(shè)一個(gè)覆蓋城市主要區(qū)域的光纖通信網(wǎng)絡(luò)。在網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃過程中，需要考慮光纖的選型、敷設(shè)方式以及與現(xiàn)有通信設(shè)施的融合等問題。問題：（1）在光纖選型方面，應(yīng)考慮哪些因素？（10分）（2）簡(jiǎn)述光纖敷設(shè)的主要方式及各自的特點(diǎn)。（10分）答案：1.C2.A3.A4.D5.B6.A7.C8.D9.光纖通信具有諸多優(yōu)點(diǎn)。傳輸損耗低，可實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離傳輸；通信容量大，能滿足高速數(shù)據(jù)傳輸需求；抗電磁干擾能力強(qiáng)，信號(hào)穩(wěn)定；保密性好，信息不易被竊??；重量輕、體積小，便于敷設(shè)和安裝等。10.光纖由纖芯、包層和涂覆層組成。纖芯是光信號(hào)傳輸?shù)闹饕ǖ?，其折射率高于包層。包層的作用是使光信?hào)在纖芯中通過全反射進(jìn)行傳輸。涂覆層則起到保護(hù)光纖的作用，防止光纖受到外界損傷。11.光信號(hào)在光纖中傳輸時(shí)產(chǎn)生色散的原因主要有模式色散、材料色散和波導(dǎo)色散。模式色散是由于不同模式的光在光纖中傳輸速度不同導(dǎo)致；材料色散是因光纖材料的折射率隨光波長(zhǎng)變化引起；波導(dǎo)色散是由光纖的結(jié)構(gòu)參數(shù)變化造成。色散會(huì)使光信號(hào)中的不同頻率成分傳輸速度不同，導(dǎo)致信號(hào)展寬，降低通信質(zhì)量，限制傳輸容量。12.方案一：波分復(fù)用技術(shù)優(yōu)點(diǎn)是可通過增加波長(zhǎng)數(shù)量直接提高系統(tǒng)容量；缺點(diǎn)是設(shè)備成本較高，對(duì)光器件要求高。方案二：時(shí)分復(fù)用技術(shù)優(yōu)點(diǎn)是利用現(xiàn)有波長(zhǎng)資源，成本相對(duì)較低；缺點(diǎn)是技術(shù)難度大，單個(gè)波長(zhǎng)速率提升有限。對(duì)于該項(xiàng)目，若原系統(tǒng)光器件有升級(jí)空間且追求更高性價(jià)比，方案二更適合，因?yàn)榭稍诶矛F(xiàn)有資源基礎(chǔ)上逐步提升速率，成本增加相對(duì)較小。若資金充足且對(duì)容量提升要求迫切，方案一能大幅提高容量，雖成本高但更符合需求。13.（1）光纖選型應(yīng)考慮傳輸距離，長(zhǎng)距離需低損耗單模光纖；通信容量，大容量需求下考慮復(fù)用技術(shù)適用的光纖；環(huán)境適應(yīng)性如抗彎曲、抗拉伸能力；成本因素，綜合考慮不同光纖價(jià)格。（2）光纖