光纤通信-期末考试试卷(含答案).doc
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:(N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。、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.1、PH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 )。4、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。5、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:单选题,10:多选题)4、CCT于( ）年接受了SOET概念,并重新命名为DH。A、985 B、170 C、1988 D、99 6、掺铒光纤放大器（EDFA)的工作波长为( ）m波段。、131 B、1550 C、110 、8507、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 、自发辐射 C、受激辐射 D、自发吸收、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 );二是控制( D )。A、微型半导体制冷器 、调制脉冲电流的幅度 C、热敏电阻 D、激光器的偏置电流0、光纤传输特性主要有( A )A、色散B、损耗 C、模场直径 D 、截止波长三、简答题(1、2题各6分，3题分,共20分。)1、什么是光纤色散?光纤色散主要有几种类型?其对光纤通信系统有何影响？由于光纤中传输的信号包含不同的频率成分或各种模式成分,在传输过程中,因群速度不同互相散开,引起传输信号波形失真、脉冲展宽的物理现象称为色散（分)光纤色散的存在使传输的信号脉冲畸变,从而限制了光纤的传输容量和传输带宽.（分)从机理上说,光纤色散分为材料色散、波导色散和模式色散。前两种色散由于信号不是单一频率所引起，后一种色散由于信号不是单一模式所引起.(分)2、什么是直接调制？什么是间接调制?各有何特点?答:直接调制是用电信号直接调制光源器件的偏置电流，使光源发出的光功率随信号而变化。光源直接调制的优点是简单、经济、容易实现,但调制速率受载流子寿命及高速率下的性能退化的限制。光纤通信中光源多采用直接调制方式。（3分)间接调制一般是基于电光、磁光、声光效应，让光源输出的连续光载波通过光调制器,电信号通过调制器实现对光载波的调制.间接调制方式需要调制器，结构复杂,但可获得优良的调制性能,特别适合高速率光通信系统。（3分)3、画图分析说明掺铒光纤放大器主要由几部分构成?各部分的作用是什么？答:四、计算分析题(1、2题各15分,3、4题各5分,共40分）1、某SI型光纤，光纤的芯径d=2为10m,折射率n=1.8，包层的折射率n21.40，在该光纤中传输的光波的波长850n。 (1）计算该光纤的参数(2）估算在该光纤内传输的模式数量（)计算该光纤的数值孔径(4)计算该光纤单模工作的波长、有一GaAlAs半导体激光器,其谐振腔长为，材料折射率n=3。0，两端的解理面的反射率为0.35。（1)求因非全反射导致的等效损耗系数。(）求相邻纵模间的频率间隔和波长间隔。(）若此激光器的中心波长110n,与此相应的纵模序数。3、设14Mbs的数字光纤通信系统,工作波长130nm,其他参数如下:发射光功率为3dBm，接收机的灵敏度为-3dB （E1-)，系统余量为4 dB,连接器损耗为0。5B /个,平均接头损耗为0.5B/k,光纤损耗为0。 B/km,试计算损耗限制传输距离。4、分光比为3：1的定向耦合器，假设从输入口0输入的功率为1W，从输入口0到输入口1的插入损耗为1。5B,求两个输出口的输出光功率。参考答案及评分标准一、填空题(每空1分,共20分)1、高锟2、折射3、强;高4、085m 、.31m、.5m、IN光电二极管;雪崩光电二极管6、受激辐射;受激吸收7、大8、加强元件(或加强芯)9、波导色散0、单模光纤11、开销比特12、灵敏度1、阈值条件1、色散5、噪声二、选择题：(每小题分,共20分)1、A 2、B 3、D 4、C、A 、B7、B8、BCD 9、B10、A三、简答题(1、题各6分，题分，共2分。)1。 答:由于光纤中传输的信号包含不同的频率成分或各种模式成分,在传输过程中，因群速度不同互相散开,引起传输信号波形失真、脉冲展宽的物理现象称为色散.(分）光纤色散的存在使传输的信号脉冲畸变,从而限制了光纤的传输容量和传输带宽。(2分)从机理上说,光纤色散分为材料色散、波导色散和模式色散。前两种色散由于信号不是单一频率所引起，后一种色散由于信号不是单一模式所引起。(分）2、答:直接调制是用电信号直接调制光源器件的偏置电流,使光源发出的光功率随信号而变化.光源直接调制的优点是简单、经济、容易实现,但调制速率受载流子寿命及高速率下的性能退化的限制.光纤通信中光源多采用直接调制方式。(分)间接调制一般是基于电光、磁光、声光效应，让光源输出的连续光载波通过光调制器，电信号通过调制器实现对光载波的调制.间接调制方式需要调制器,结构复杂,但可获得优良的调制性能,特别适合高速率光通信系统.(3分)3、答：(2分）掺铒光纤放大器主要由一段掺铒光纤、泵浦光源、光耦合器及光隔离器等构成(分).采用掺铒单模光纤作为增益物质,在泵浦光激发下产生粒子数反转，在信号光诱导下实现受激辐射放大（分）.泵浦光和信号光一起通过光耦合器注入掺铒光纤(1分);光隔离器作用是只允许光单向传输,用于隔离反馈光信号，提高稳定性。(1分)四、计算分析题(、2题各1分,3、4题各分,共40分)1、解:(1）由于归一化频率(4分)（2）传播的模式总数(3分）()该光纤的数值孔径：(分）(4)该光纤单模工作的波长： (m)(4分)2、解 :已知 (1分）1） 因非全反射导致的等效损耗系数 (）(4分)由 q=1,2,3。 （) 波长间隔 (m） (6分) 3)由1 （4分）3、解:根据题意得，,，, （2 分）/个 ,由（2 分）得（1分）4、解:由题意得 即(1分）故有 （1分)已知 （分)得由于所以(分)(分）光纤通信期末考试试卷（A卷）第 9 页 共 9 页
