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光纤通信系统复习题10页

光纤通信系统复习题10页
光纤通信系统复习题10页

罗老师划得十道题:

?8、光纤的色散有几种?与什么有关?

?16、简述LED的工作原理。

?18、 LD的工作原理。

?26、PIN光电二极管的工作原理。

?27、APD的工作原理。

?33、设计光纤通信系统时要考虑哪些参数?

?41、SOA的工作原理

?42、EDFA的工作原理

?45、光纤通信系统为什么需要进行色散管理(补偿)?

?46、有哪些技术可以实现色散补偿?

?65、解释Gordon-Haus抖动的起源。光滤波器和调制器是如何减小

这种定时抖动的?

?70、利用LiNbO3电光晶体如何实现ASK,PSK,FSK调制?

可能出的另外两道题:

? 1、光纤通信系统的总体结构框图及其发展历程。

?2、光纤通信的优点?

?14、在光纤通信系统中,常见下列符号,请指出其名称。 G652,G653,

G654,G655。

?51、什么是WDM?

?53、什么是OTDM?

?67、相干光通信系统与非相干光通信系统的区别?

答案:

? 8、光纤的色散有几种?与什么有关?

(1)模式色散。模式色散存在于多模光纤中,是因不同模式的时间延迟不同而产生的,它取决于光纤的折射率分布,并和光纤材料折射率的波长特性有关。

(2)材料色散。材料色散是由于光纤纤芯的折射率随传输的光波波长变化而造成的。实际光源不是纯单色光,由于光纤纤芯对不同的光波长有不同的折射率,因而有不同的传播速度,这样就造成了光脉冲展宽现象,称为材料色散。

(3)波导色散。波导色散是由光纤的几何结构决定的色散,它取决于波导尺寸和纤芯与包层的相对折射率差。

? 16、 简述LED 的工作原理。

半导体发光二极管(LED )因自发辐射而发光,也即当原子处于高能级E2时,不靠外界作用自发地返回到低能级E1时,会发射出光子的过程。发射的光子频率、相位、偏振状态及传播方向是无规律的,输出具有较宽频率范围的非相干光。

? 18、 LD 的工作原理。

半导体激光器(LD )因受激发射而发光,也即当原子处于高能级E2时,若受到能量为1212E E hf -=的外来光子照射而跃迁到低能级E1

时,会发射出光子的过程。发射的光子是与外来光子同频、同相、同偏振、同方向的相干光。

? 26、PIN 光电二极管的工作原理。

当PIN结加上负偏压后,入射光主要在耗尽层内被吸收并产生电子空穴对,在耗尽层反电场作用下,电子以极快的速度向N区漂移,空穴以极快的速度向P区漂移,形成了漂移电流。电子和空穴载流子通过两边的P层和N层区内时,因没有电场作用,故以较慢的速度做扩散运动,但由于P层和N层都很薄,所以总的来说,载流子通过PIN结的时间很短,因而提高了它的响应速度,可以检波出高调制频率的光信号。由于PIN光电二极管具有结构简单、可在20v 左右的低电压下工作等优点,所以被广泛地应用于光接收机灵敏度要求不太高的中、短距离的光纤通信系统中。

27、APD的工作原理。

入射光功率产生的电子空穴对经过高场区时不断被加速而获得很高的能量,这些高能量的电子或空穴在运动过程中与价带中的束缚电子碰撞,使晶格中的原子电离,产生新的电子空穴对,称为二次电子空穴对。二次电子空穴对在强电场中又被加速,再次碰撞,又激发出新的电子空穴对。如此多次碰撞,产生连锁反应,从而使光电流雪崩式倍增,由于雪崩光电二极管是一个高灵敏度的光电检测器,它的响应度高,且器件的体积小,工作电压不太高(约为100v左右),所以常常被用于长距离的光纤通信系统中。

33.光通信系统需要考虑哪些参数?并画图加以说明。

其主要参数是光源的工作波长,发送功率和光谱特性。

半导体激光器LD和发光二极管LED的发光波长与光通信系统信道(0.8um,1.3um,1.55um)适配而用作光源。LED常用于低速,短距离光波系统中。LED发光是非相干光,具有较宽的谱宽。而高速,长距离光波系统使用LD做光源,因为LD的发送功率比LED大得多,是受激辐射产生的相干光源,线宽很窄。而且其调制能力更强。光发送机另一个重要参数是光源的光谱特性。最大均方根宽度用以衡量光脉冲在频域的集中程度,相对于单纵模激光器而言,多纵模激光器和LED频域能量比较分散。而单纵模激光器主要能量集中在主模上,因此其半高全宽很窄。

并且要获得较好的单纵模激光,需控制其最小边模抑制比,使几乎所有能量集中在主模上。

按照光源的调制方式可分两种,内调制和外调制方式。外调制比内调制速率快得多,使用马赫-曾德LiNbO3光波导结构的调制器,调制速率可达20GHz

2.光纤可分为单模,多模光纤。其主要参数是损耗和色散。损耗直接影响

通信距离,色散会使得脉冲展宽,码间串扰,降低通信距离和容量。应根据具体系统要求选择不同种类光纤。比如G.652标准单模光纤,其零色散波长为1.3um,对于1.55um的波长色散为17-20ps/(nm*km)。损耗约为0.35dB/km。由于实际光纤结构并非完全对称,会导致双折射,引起偏振色散。当入纤功率很大时,会引起光纤的非线性效应,导致折射率改变,自相位调制,受激非弹性散射,四波混频和参量过程。

3.放大器包含光电光放大器和光放大器两种。光电光放大器需要光电转

换,电放大,再次产生光信号,结构较复杂。而对于光放大器可以直接在线放大。光放大器包含光纤拉曼,布里渊,参量和掺杂放大器。其主要参数包含光增益,噪声,频带宽度和输出功率。现在的光通信系统一般使用掺杂的光纤放大器。如EDFA小信号增益大于40dB,输出功率大于500mW,增益带宽为几十纳米,并且增益和偏振态无关,噪声低,泵浦效率高,可工作于C波段和L波段。所以适合在线放大,提高光通信系统的中继能力。掺铒的光纤放大器工作在1.55um处,掺镨的光纤放大器工作在1.3um处。一般光放大器存在最佳长度,超过此长度增益会下降,所以一般光放大器长度在几十米以内。放大器之间间距一般为100km左右,可以保证光信号不会因为损耗等原因而逐渐恶化。

4.色散管理系统一般使用色散补偿和色散位移光纤。如色散位移光纤

(DSF) G.653,零色散波长为1.55um。对于色散补偿光纤(DCF),在

1.55um处色散参数为-70到-200ps/(nm*km)。所以仅使用几公里长的色

散补偿光纤就可抵消长途传输中的色散。

5.光电检测器又称为光接收机,主要是指PN光电二极管,PIN光电二极

管,APD雪崩光电二极管。其主要参数是接收机的探测波长,灵敏度,工作偏压,噪声特性和信噪比。对于光接收机的响应波长要与光通信系统波长匹配。对于InGaAs材料制作的光接受机可工作于1.3和1.55um 的信道波长处。APD的灵敏度比PIN管更高,可用于探测很弱的光信号。

但APD工作时需加高压。一般而言APD具有高效率,高增益,宽带宽和低噪声的优点,所以可用于高速光通信系统中作为光接收机。

41、SOA的工作原理

光纤通信系统与应用(胡庆)复习总结

红色:重点、绿色:了解 第1章 1、光纤通信的基本概念:以光波为载频,用光纤作为传输介质的通信方式。光纤通信工作波长在于近红外区:0.85~2.00μm的波长区,对应频率: 167~375THz。 对于SiO2光纤,在上述波长区内的三个低损耗窗口,是目前光纤通信的实用工作波长,即0.85μm、 1.31μm 1.55μm及 1.625μm 2、光纤通信系统的基本组成:P5 图1-3 目前采用比较多的系统形式是强度调制/直接检波(IM/DD)的光纤数字通信系统。该系统主要由光发送设备(光发射机)、光纤传输线路、光接收设备(光接收机)、光中继器以及各种耦合器件组成。 各部件功能: 电发射机:对来自信源的信号进行模/数转换和多路复用处理; 光发送设备:实现电/光转换; 光接收机:实现光/电转换; 光中继器:将经过光纤长距离衰减和畸变后的微弱光信号放大、整形、再生成具有一定强度的光信号,继续送向前方,以保证良好的通信质量。 3、光纤通信的特点:(可参照P1、2) 优点:(1),传输容量大。(2)传输损耗小,中继距离长。 (3)保密性能好:光波仅在光纤芯区传输,基本无泄露。 (4)抗电磁干扰能力强:光纤由电绝缘的石英材料制成,不受电磁场干扰。(5)体积小、重量轻。(6)原材料来源丰富、价格低廉。 缺点:1)弯曲半径不宜过小;2)不能远距离传输;3)传输过程易发生色散。 4、适用光纤:P11 G.652 和G.654:常规单模光纤,色散最小值在1310nm处,衰减最小值在1550nm 处。常见的结构有阶跃型和下凹型单模光纤。 G.653:色散位移光纤,色散最小值在1550nm处,衰减最小值在1550nm处。难 以克服FWM混频等非线性效应带来的影响。 G.655:非零色散光纤,色散在1310nm处较小,不为0;衰减最小值在1550nm 处。可以尽量克服FWM混频等非线性效应带来的影响。 补充: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、数字光纤通信系统有准同步数字体系(PDH)和同步数字体系(SDH)两种传输体制。

光纤通信期末试题集

读书破万卷下笔如有神 习题1 一、填空题 1?写出在真空的速度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 (n 1>n2),则全反射临界角的正弦为sin B = 。________ 3. 光纤通信三个实用的低损耗工作窗口是0.85um、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1.31um附近。 6. 光子的能量与其频率的关系为E= 。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。 7. 光缆,是以一根或多根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

读书破万卷下笔如有神 衰减的光信号和对畸变失真信号进行整形等,它的类型只要有 - 和。

10. 光电检测器的噪声主要包括 、热噪声__________________________ 和放大器噪声等。. 读书破万卷下笔如有神_____________________________________ 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, 优先选用的波长为。 __________ 13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。----------- 14. WDM系统可以分为集成式系统和两大类。 15. 对于SDH勺复用映射单元中的容器,我国采用了三种分别 是:、C3 禾口。 _________ ______ 16. 数字光纤传输系统的两种传输体制为和。 二、选择题 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,防止光的泄露 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() B.光学谐振腔来实现的C泵蒲光源来实现的

光纤通信系统试题二

试卷二 一、单项选择题(在每小题的备选答案中选出一个正确的答案,并将正确答案的序号填在题干的括号内。每小题1分,共10分) 1.单模光纤的直径约为() A.4~10μm B.10~20μm C.15~20μm D.50μm 2.薄膜波导中要保证单模传输,则波长λ0必须满足的条件是( ) A.λC(TM0)<λ0<λC(TE1) B.λC(TM1)<λ0<λC(TE1) C.λC(TM0)<λ0<λC(TE0) D.λC(TE0)<λ0<λC(TM0) 3.与光纤归一化频率无关的参数是:()。 A.纤芯半径a B.纤芯的折射率n1 C.包层的折射率n2D.包层的半径b 4.关于渐变型光纤的本地数值孔径,下列说法正确的是:() A.沿着纤芯半径方向,本地数值越来越小。 B.沿着纤芯半径方向,本地数值越来越大。 D.沿着纤芯半径方向,本地数值保持不变。 C.在纤芯和包层的交界面上本地数值孔径最大。 5.目前常用的光衰减器主要是采用金属蒸发膜来()光能,从而进行光衰减。 A.散射B.吸收C.反射D.会聚 6.电子从低能级到高能级的过程发生在() A.自发辐射B.受激辐射 C.受激跃迁D.以上答案都不正确 7.关于半导体激光器,说法正确的是() A.只能发激光B.只能发荧光 C.工作特性与温度无关D.转化效率与阈值电流有关 8.光发射机不具备的功能是()。 A.解码B.编码 C.扰码D.解扰 9.监控系统中的副控站()。 A.不能发送信息B.不能采集信息 C.可收集其它被控站的信息D.可以发送控制指令 10.对于含有8个码元的一组码组10011101,若编为mB1P码,其结果是()。 A.100111010B.100111011 C.110011101D.010011101 二、填空题(每小题1分,共10分) 11.在传播方向上有电场分量但无磁场分量的电磁波称为。 12.所谓“导波截止”是指条件被破坏,产生衬底辐射模。 13.用导波的描述导波在纤芯中沿径向场的分布规律。 14.光缆是由缆芯、和外护层组成。 15.光隔离器的基本原理是。 16.半导体中原子最外层电子的轨道相互重叠,使得其能级不是分立的而是一个。17.扰码的主要作用是。 18.光子的能量为hf,半导体光电材料的禁带宽度是E g,若要能产生光电流,则必须要求。

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

光纤通信系统与网络

本实验指导书为《数字传输技术(A)》《光纤通信系统》《光纤通信测量技术》《光同步传输技术》课程的实验用书,其有关内容也可以配合《数字传输技术(A)》《光纤通信系统》《光纤通信测量技术》《光同步传输技术》等课程教材使用。 本实验指导书用于光纤数字传输系统性能测试和光纤传输网络的设备与网络管理操作几方面的必做实验,主要是光纤数字线路系统传输性能测试、SDH 设备认识和SDH网络管理系统及操作。其中光纤数字线路系统传输性能测试是最基本的实验项目。 光纤数字线路系统包括光端机、光中继机和光纤线路等,其性能参数包括设备和系统光接口参数和电接口传输性能,光接口参数主要是光设备光接口参数、光通道(光纤线路)传输特性,电接口传输性能主要包括误码性能、定时性能和可用性等,需要测试的项目较多,涉及多种测试仪表和测试方法。本指导书重点介绍光纤线路接续和接续损耗的监测、光纤衰减测试实验、光接口参数测试和光纤数字传输系统的传输性能测试实验。 选做实验的指导书另行编写。

实验一光纤接续和监测 1 实验二光纤衰减测试 3 实验三光接口参数测试 5 实验四电接口传输性能测试10 实验五SDH设备认识17 实验六SDH网络管理系统及操作19

实验一 光纤的接续和监测 一. 试验目的 掌握光纤接续原理 掌握光纤接续损耗的测试原理 学习使用熔接机和了解光纤接续过程 二.试验原理 光纤接续的常用方法有热熔法和冷接法等,热熔法的主要步骤如下:连接光纤端面的制备,端面的定位和对准,熔接。 光纤接续损耗A s 的定义为 t r s p p A lg 10?= (dB ) 式中 p t 为发射光纤发出的光功率,W p r 为接收光纤接收的光功率,W 监测光纤接续损耗的方法有多种,如:光时域反射计(OTDR)监测和四功率法测试等,目前都采用光时域反射计监测法,其测试系统原理土如图1.1所示。 测试时OTDR 发出测试光脉冲,并测得连接光纤的背向色散曲线如图1.2所示,根据所得曲线设置五个测试点(即采用五点法)即得到接续损耗值。 三. 试验仪器和设备 1.TYPE35SE 光纤熔接机, 1台 2.光时域反射计, 1台 3.光纤, 2盘,2Km/盘 四. 测试步骤

光纤通信试题汇总

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(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20,如果一瞬时光脉冲(脉冲宽度趋近于0) 在此光纤中传输8,则输出端的脉冲宽度为( ) A.20 B.40 C.80 D.160 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> C.V>2.405 D.V< 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 10.1的光向光纤耦合时,耦合损耗为1.0,而在光纤输出端需要 0.1的信号,则在衰减为0.5的光纤中,可以将信号传输多 远?()。 A.1.8 B.10 C.18 D.20

光纤通信技术习题及答案12

光纤通信概论 一、单项选择题 1、光纤通信指的就是: 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 光纤通信所使用的波段位于电磁波谱中的: A 近红外区 B 可见光区 C 远红外区 D 近紫外区 3 目前光纤通信所用光波的波长范围就是: A 0、4~2、0 B 0、4~1、8 C 0、4~1、5 D 0、8~1、6 4 目前光纤通信所用光波的波长有三个,它们就是: A 0、85、1、20、1、80 ; B 0、80、1、51、1、80 ; C 0、85、1、31、1、55 ; D 0、80、1、20、1、70。 6 下面说法正确的就是: A 光纤的传输频带极宽,通信容量很大;

B 光纤的尺寸很小,所以通信容量不大; C 为了提高光纤的通信容量,应加大光纤的尺寸; D 由于光纤的芯径很细,所以无中继传输距离短。 二、简述题 1、什么就是光纤通信? 2、光纤的主要作用就是什么? 3、与电缆或微波等电通信方式相比,光纤通信有何优点? 4、光纤通信所用光波的波长范围就是多少? 5、光纤通信中常用的三个低损耗窗口的中心波长分别就是多少? 光纤传输特性测量 一、单项选择题 1 光纤的损耗与色散属于: A 光纤的结构特性; B 光纤的传输特性; C 光纤的光学特性; D 光纤的模式特性。 2 光纤的衰减指的就是: A 由于群速度不同而引起光纤中光功率的减少; B 由于工作波长不同而引起光纤中光功率的减少; C光信号沿光纤传输时,光功率的损耗; D 由于光纤材料的固有吸收而引起光纤中光功率的减少。

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 -

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

光纤通信试题

1、为什么说1970年成为光纤通信发展的一个重要里程碑? 2、电缆通信和微波通信的载波是电波,光纤通信的载波是光波。虽然光波和电波都是电磁波,但是频率差别很大。画出电波和光波的频率、波长分配示意图。 3、光纤通信的优点有哪些?

4、光发射机的功能是什么? 光发射机的功能是把输入电信号转换为光信号,并用辗合技术把光信号最大眼度地注入光纤线路。光发射机由光源、驱动器和调制器组成,光源是光发射帆的核心。光发射机的性能基本上取决于光源的持性,对光源的要求是输出光功率足够大,调制频率足够高,谱线宽度和光束发散角尽可能小,输出功率相波长稳定,器件寿命长。 5、目前光纤通信中广泛使用的光源有哪些? 半导体发光二极管(LED)和半导体激光二极管(或称激光器)(LD),以及谱线宽度很小的动态单纵模分布反馈(DFB)激光器。有些场合也使用固体激光器。 6、直接调制和间接调制(或称外调制)光发射机的性能差别如何? 直接调制是用电信号直接调制半导体激光器或发光二极管的驱动电流,使输出光随电信号变化而实现的。这种方案技术简单,成本较低,容易实现,但调制速率受激光器的频率特性所限制。外调制是把激光的产生和调制分开,用独立的调制器调制激光器的输出光而实现的。目前有多种调制器可供选择,最常用的是电光调制器。这种调制器是利用电信号改变电光晶体的折射宰,使通过调制器的光参数随电信号变化而实现调制的。外调制的优点是调制速率高,缺点是技术复杂,成本较高,因此只有在大容量的波分复用和相干光通信系统中使用。 7、目前广泛使用的光检测器有哪两种类型?简述它们的性能差别。 在半导体PN结中加入本征层的PIN光电二极管(PIN—PD)和雪崩光电二极管(APD)。 8、数字光纤通信系统与模拟光纤通信系统相比具有哪些优点 ①抗干扰能力强,传输质量好。在模拟通信系统中,噪声叠加在信号上,两者很难分开,放大时噪声和信号一起放大,不能改善因传输而劣化的信噪比。数字光纤通信采用二进制信号,信息不包含在脉冲波形中,而由脉冲的“有”和“无”表示。因此,一般噪声不影响传输质量,只有在抽样和判决过程中,当噪声超

《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

光纤通信系统与网络试卷及答案教学提纲

光纤通信系统与网络试卷及答案

浙江师范大学《光纤通信》考试卷 (2013----2014 学年第一学期) 考试形式闭卷使用学生 sample 考试时间120分钟出卷时间2013年12月27日 说明:考生应将全部答案都写在答题纸上,否则作无效处理。 一、选择题(10%) 1 半导体光源中,由以下哪个电路模块解决其对温度变化敏感的问题(B) A.APC B.ATC C.过流保护 D.时钟控制 2 ECL激光器是利用以下哪个器件对工作波长进行选择。(A) A.光栅 B.棱镜 C.透镜 D.波导 3 STM-16的标准速率为(C) A.155Mb/s B.622Mb/s C. 2.5Gb/s D.10Gb/s

4.下列哪些指标是系统可靠性指标(D) A.HRDL B.HRDS C.BER D.MTTR 5如果原始码序列为100010001,采用3B1P奇校验进行编码,则变换后的码序列为(C) A.100101010010 B.100101000010 C.100001000010 D.1000100010 二、是非判断题(28%) 1.由于LED具有阈值电流,所以不适合模拟调制 2.光纤通信系统的带宽主要由其色散所限制 3.光纤通信系统所采用的波长的发展趋势是向短波方向转移的 4.激光是光纤通信系统所采用的主要光源 5.在通信中,我们通常使用弱导光纤 6.本征半导体中掺入施主杂质,称为N型半导体 7.光纤的数值孔径越大,集光能力越强,所以在通信中我们采用大数值孔 径光纤 8.在光纤中,比光波长大的多的粒子引起的散射称为瑞利散射 9.光电效应产生的条件是入射波长大于截止波长 10.SRS现象总是由于光信号和介质中的声子相作用产生 11.OXC节点和OADM节点是全光网中的核心节点

光纤通信期末试题

光纤通信期中考试试题(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

光纤通信技术试题及答案2

试题2 《光纤通信技术》综合测试(二) 一、填空题 1、为了使光波在纤芯中传输,包层的折射率必须纤芯的折射率。 2、光纤的典型结构是多层同轴圆柱体,它由、和三部分组成。 3、光纤通信中常用的三个低损耗窗口的中心波长是:,, ;最低损耗窗口的中心波长是在: 。 4、光纤的色散分为色散 色散色散和色散。 5、光与物质的粒子体系的相互作用主要有三个过程是:,, ;产生激光的最主要过程是: 。 6、光源的作用是将变换为;光检测器的作用是将 转换为。 二、单项选择题 1 光纤通信指的是:[ ] 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 光纤单模传输条件,归一化频率V应满足:[ ] A V>2.405 B V<2.405 C V>3.832 D V<3.832 3 使用连接器进行光纤连接时,如果接续点不连续,将会造成:[ ] 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 反射波形式返回发送端。 4 在激光器中,光的放大是通过:[ ] A 光学谐振腔来实现; B 泵浦光源来实现; C 粒子数反转分布的激活物质来 实现; D 外加直流来实现。 5 掺铒光纤的激光特性:[ ] A 主要由起主介质作 用的石英光纤决定; B 主要由掺铒元素决 定; C 主要由泵浦光源决 定; D 主要由入射光的工 作波长决定 6 下面说法正确的是:[ ] A 多模光纤指的是传输多路信号; B 多模光纤可传输多种模式; C 多模光纤指的是芯径较粗的光纤; D 多模光纤只能传输高次模。 7 下面哪一种光纤是色散位移单模光纤?[ ] A 光纤; B 光纤; C 光纤;

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 );

光纤通信原理试题__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。 5.利用_光_并在光纤中传输的通信方式称为光纤通信。 6.在PIN 光电二极管中,P 型材料和N 型材料之间加一层轻掺杂的N 型材料,称为本征层(I )层。 7. 光源的作用是将 电信号电流变换为光信号功率 ;光检测器的作用是将 光信号功

本科光纤通信试题答案(卷一)

1) 为了得到较高的信噪比,对光接收机中的前置放大器的要求是______。 A. 高增益 B. 低噪声 C. 低增益、低噪声 D. 高增益、低噪声 2) 对于半导体激光器,当外加正向电流达到某一值时,输出光功率将急剧增加,这时输出 的光为______,这个电流称为______电流。 A. 自发辐射光,阈值 B. 自发辐射光,阀值 C. 激光,阈值 D. 激光,阀值 3) SDH线路码型一律采用______。 A. HDB3码 B. AIM码 C. NRZ码 D. NRZ码加扰码 4) 在SiO2单模光纤中,材料色散与波导色散互相抵消,总色散等于零时的光波长是______。 A. 0.85 μm B. 1.05 μm C. 1.27 μm D. 1.31 μm 5) 在阶跃型光纤中,导波的传输条件为______。 A. V>0 B. V>Vc C. V>2.40483 D. V<Vc 6) DFA光纤放大器作为光中继器使用时,其主要作用是______。 A. 使信号放大并再生 B. 使信号再生 C. 使信号放大 D. 降低信号的噪声 7) 目前,掺铒光纤放大器的小信号增益最高可达______。 A. 40 dB左右 B. 30 dB左右 C. 20 dB左右 D. 10 dB左右 8) 对于2.048 Mb/s的数字信号,1 UI的抖动对应的时间为______。 A. 488 ns B. 2048 ns C. 488 μs D. 2048 μs 9) 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 10) 在薄膜波导中,导波的基模是______。 A. TE0 B. TM0 C. TE1 D. TM1 2. 写出下列缩写的中文全称(共10分,每题1分) 1)GVD (群速度色散) 2)STS (同步转移信号) 3)ISDN (综合业务数字网) 4)AWG (阵列波导光栅) 5)OC (光载波) 6)WGA (波导光栅路由器) 7)GIOF (渐变折射率分布) 8)OTDM (光时分复用) 9)SCM副载波调制(SCM,Subcarrier modulation)。首先用信息信号调制一个比基带信号最高频率高几倍的载波,然后用该载波信号再去调制光波。因为信号是用光波传输的,载波对光波而言只扮演着副载波的作用,所以这种技术就称为副载波调制。 10)DBR (分布布拉格反射) 2.OTDR光时域反射仪OTDR(Optical Time Domain Reflectometer).OTDR是利用光线在光纤中传输时的瑞利散射和菲涅尔反射所产生的背向散射而制成的精密的光电一体化仪表。 3.光孤子通信 光孤子通信是一种全光非线性通信方案,其基本原理是光纤折射率的非线性(自相位调制)效应导致对光脉冲的压缩可以与群速色散引起的光脉冲展宽相平衡,在一定条件(光纤的反常色散区及脉冲光功率密度足够大)下,光孤子能够长距离不变形地(在传播过程中形状、幅度和速度都维持不变)在光纤中传输。 4.粒子数反转分布 在热平衡状态下,粒子数按能态的分布遵循玻耳兹曼分布律:处于高能态的原子数N2总是远少于处于低能态的原子数N1(N1 >> N2),并且能级间距越大,两能级上原子数的这种

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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