2025年大學通信技術（光纖通信基礎）試題及答案

（考試時間：90分鐘滿分100分）班級______姓名______第I卷（選擇題共40分）答題要求：本大題共20小題，每小題2分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。請將正確答案的序號填在括號內。1.光纖通信中，光信號是在光纖的（）中傳輸。A.包層B.纖芯C.涂覆層D.護套2.以下哪種光纖的損耗最低？（）A.多模光纖B.單模光纖C.漸變型光纖D.階躍型光纖3.光纖的色散會導致（）。A.光信號衰減B.光信號失真C.光信號增強D.光信號頻率改變4.光發(fā)射機的核心部件是（）。A.光源B.驅動電路C.調制器D.監(jiān)控電路5.光接收機的主要功能是（）。A.放大光信號B.解調光信號C.檢測光信號D.以上都是6.光纖通信系統(tǒng)中常用的光源是（）。A.發(fā)光二極管B.激光二極管C.光電二極管D.雪崩光電二極管7.光纖的數(shù)值孔徑越大，其（）。A.帶寬越寬B.損耗越小C.接收光的能力越強D.色散越小8.光纖通信的工作波長通常在（）。A.紫外波段B.可見光波段C.紅外波段D.微波波段9.光放大器的作用是（）。A.延長光纖通信距離B.提高光信號強度C.降低光信號噪聲D.以上都是10.以下哪種復用技術可以提高光纖通信系統(tǒng)的容量？（）A.時分復用B.波分復用C.碼分復用D.以上都是11.光纖通信系統(tǒng)中，中繼器的作用是（）。A.放大光信號B.再生光信號C.延長光纖通信距離D.以上都是12.光通信中，常用的調制方式有（）。A.幅度調制B.頻率調制C.相位調制D.以上都是13.光纖的拉伸強度主要取決于（）。A.纖芯材料B.包層材料C.涂覆層材料D.護套材料14.光纖通信系統(tǒng)的誤碼率與（）有關。A.光信號強度B.噪聲C.色散D.以上都是15.光通信中，常用的光探測器是（）。A.發(fā)光二極管B.激光二極管C.光電二極管D.雪崩光電二極管16.光纖的帶寬與（）有關。A.光纖長度B.光纖直徑C.光纖材料D.光信號頻率17.光纖通信系統(tǒng)中，光端機的作用是（）。A.實現(xiàn)電信號與光信號的轉換B.對光信號進行處理C.傳輸光信號D.以上都是18.以下哪種光纖適合長距離通信？（）A.多模光纖B.單模光纖C.漸變型光纖D.階躍型光纖19.光通信中，常用的光耦合器的作用是（）。A.將多個光信號合成一個光信號B.將一個光信號分成多個光信號C.改變光信號的傳輸方向D.以上都是20.光纖通信系統(tǒng)的可靠性與（）有關。A.設備質量B.環(huán)境條件C.維護管理D.以上都是第II卷（非選擇題共60分）一、填空題（每題2分，共10分）1.光纖通信系統(tǒng)主要由光發(fā)射機、（）、光接收機和（）組成。2.光纖的損耗主要包括（）、（）和散射損耗。3.光發(fā)射機的調制方式主要有（）和（）。4.光纖通信中常用的復用技術有（）、（）和碼分復用。5.光接收機的主要性能指標有（）和（）。二、簡答題（每題5分，共20分）1.簡述光纖通信的優(yōu)點。2.什么是光纖的色散？色散對光纖通信有什么影響？3.光發(fā)射機的主要組成部分有哪些？各部分的作用是什么？4.光接收機的工作原理是什么？三、計算題（每題10分，共20分）1.已知某光纖通信系統(tǒng)的傳輸速率為10Gbps，光纖的色散系數(shù)為1ps/(nm·km)，光源的譜線寬度為1nm，求該系統(tǒng)的最大無中繼傳輸距離。2.某光接收機的靈敏度為-30dBm，光信號的平均功率為-10dBm，求該光接收機的信噪比。四、分析題（10分）材料：在一個光纖通信系統(tǒng)中，發(fā)現(xiàn)光信號的強度在傳輸過程中逐漸減弱，經(jīng)過檢測發(fā)現(xiàn)光纖存在一定程度的損耗。同時，接收端接收到的光信號出現(xiàn)了失真現(xiàn)象。問題：請分析可能導致光信號強度減弱和失真的原因，并提出相應的解決措施。五、設計題（10分）材料：要設計一個簡單的光纖通信系統(tǒng)，實現(xiàn)兩個地點之間的語音通信。已知兩地距離為10公里，需要傳輸?shù)恼Z音信號帶寬為4kHz。要求：請設計該光纖通信系統(tǒng)的主要組成部分，并說明各部分的作用和選型依據(jù)。答案：第I卷：1.B2.B3.B4.A5.D6.B7.C8.C9.D10.D11.D12.D13.C14.D15.C16.D17.D18.B19.D20.D；第II卷：一、1.光纖、中繼器2.吸收損耗、彎曲損耗3.強度調制、直接調制4.時分復用、波分復用5.靈敏度、誤碼率；二、1.光纖通信優(yōu)點：通信容量大、傳輸損耗低、抗電磁干擾能力強等。2.光纖色散是指光信號在光纖中傳輸時，不同頻率成分的光信號傳播速度不同，導致光信號失真。影響：限制傳輸速率和通信距離。3.光發(fā)射機主要由光源、驅動電路、調制器等組成。光源產(chǎn)生光信號，驅動電路提供能量，調制器將電信號調制到光信號上。4.光接收機工作原理：光探測器將光信號轉換為電信號，然后經(jīng)過放大、解調等處理，恢復出原始電信號。；三、1.根據(jù)公式Lmax=B/(DΔλ)，其中B為傳輸速率，D為色散系數(shù)，Δλ為譜線寬度，可得Lmax=10000/(11)=10000km。2.信噪比SNR=Ps-Pr，其中Ps為光信號平均功率（dBm），Pr為光接收機靈敏度（dBm），所以SNR=-10-(-30)=20dB。；四、光信號強度減弱可能原因：光纖吸收損耗、彎曲損耗等。解決措施：選用低損耗光纖，避免過度彎曲。光信號失真可能原因：光纖色散。解決措施：采用色散補償技術，如色散補償光纖等。；五、主要