民國111年 第1梯次 15600 通信技術(電信線路)甲級 術科考古題與答案

民國111年 第1梯次 15600 通信技術(電信線路)甲級 術科歷屆試題與官方答案與參考解答，共 6 題可線上瀏覽，適合查詢考古題、題庫與解答。

題目與答案

第1題

依方塊圖與元件表組裝光纖放大器，填入 A、B、C、D、E、F、G、H 元件代號。

參考解答

  • A=3 1550 nm 訊號雷射光源；B=9 光隔離器；C=7 WDM；D=5 摻鉺光纖；E=7 WDM；F=9 光隔離器；G=1 980 nm 幫浦雷射；H=1 980 nm 幫浦雷射。

第2題

DSL 銅線頻寬 0-1100 kHz；0-24 kHz 為語音，24-200 kHz 上行，200-1100 kHz 下行。DMT 每子通道 4 kHz、256QAM，求上下行最高速率。

參考解答

  • 256QAM 每 symbol 可載 8 bits；每 4 kHz 子通道理想速率=4 kbaud*8=32 kbps。
  • 上行頻寬 24-200 kHz 共 176 kHz，176/4=44 個子通道，最高速率=44*32=1408 kbps=1.408 Mbps。
  • 下行頻寬 200-1100 kHz 共 900 kHz，900/4=225 個子通道，最高速率=225*32=7200 kbps=7.200 Mbps。

第3題

依光纖鏈路功率參數圖，說明最小衰減、最大衰減、其包含損失與 Optical Penalty 內容。

參考解答

  • 規定最小衰減是為了在發射機最大輸出、鏈路損耗最小時，避免接收器輸入超過最大容許值而過載。
  • 規定最大衰減是為了在發射機最小輸出、鏈路損耗最大時，接收器仍高於最小靈敏度。
  • 最小與最大衰減可包含光纖衰減、連接器損失、熔接損失、分歧/耦合器插入損失、設備插入損失、老化與溫度餘裕等。
  • Optical Penalty 可包含色散造成的 ISI、啁啾/消光比影響、反射/回流損失、雜訊、非線性效應與實際連接變動造成的功率代價。

第4題

光纖核心 n=1.5、纖殼 n=1.2、空氣 n=1，入射後最後沿纖殼與核心介面前進；求入射角 α。

參考解答

  • 臨界角 θc=sin^-1(1.2/1.5)=53.13 度；核心內光線與軸夾角 β=90-θc=36.87 度。
  • 由入射面 Snell 定律：sinα=1.5*sinβ=1.5*0.6=0.9，所以 α=sin^-1(0.9)=64.16 度。

第5題

雷射光由空氣以 α 入射直角玻璃截面並以 β 自另一面射出，空氣折射率 1；以 α、β 表示玻璃折射率。

參考解答

  • 令玻璃內第一面折射角為 r1，第二面內部入射角 r2=90度-r1。
  • Snell 定律給 sinα=n sin r1、sinβ=n sin r2；平方相加得 sin^2α+sin^2β=n^2。
  • 因此玻璃折射率 n=sqrt(sin^2α+sin^2β)。

第6題

真空中頻率 200 THz 的光射進折射率 1.5 介質，真空光速 30 萬公里/秒，求介質中波長。

參考解答

  • 介質中相速度 v=c/n=3*10^8/1.5=2*10^8 m/s。
  • λ=v/f=(2*10^8)/(200*10^12)=1.0*10^-6 m=1000 nm=1.00 um。