光纖通信顧畹儀課后題答案《光纖通信》試卷題及答案(最全最經(jīng)典)

光纖通信顧畹儀課后題答案《光纖通信》試卷題及答案（最全最經(jīng)典）2007-2008年度教學(xué)質(zhì)量綜合評(píng)估測(cè)驗(yàn)試卷《光纖通信》試題注：1、開課學(xué)院：通信與信息工程學(xué)院。

命題組：通信工程教研組·張延鋒2、考試時(shí)間：90分鐘。

試卷滿分：100分。

3、請(qǐng)考生用黑色或藍(lán)色中性筆作答，考試前提前帶好必要物件（含計(jì)算器）。

4、所有答案請(qǐng)寫于相應(yīng)答題紙的相應(yīng)位置上，考試結(jié)束后請(qǐng)將試卷與答題紙一并上交。

總分一二三四五六七八九十1002018302012試題如下：

一、選擇題（每小題僅有一個(gè)選項(xiàng)是符合題意要求的，共10小題，每小題2分，共20分）1、表示光纖色散程度的物理量是A.時(shí)延B.相位差C.時(shí)延差D.速度差2、隨著激光器使用時(shí)間的增長，其閾值電流會(huì)A.逐漸減少B.保持不變C.逐漸增大D.先逐漸增大,后逐漸減少3、當(dāng)平面波的入射角變化時(shí)，在薄膜波導(dǎo)中可產(chǎn)生的三種不同的波型是A.TEM波、TE波和TMB.導(dǎo)波、TE波和TM波C.導(dǎo)波、襯底輻射模和敷層輻射模D.TEM波、導(dǎo)波和TM波4、平方律型折射指數(shù)分布光纖中總的模數(shù)量等于A.B.C.D.5、光接收機(jī)中將升余弦頻譜脈沖信號(hào)恢復(fù)為“0”和“1”碼信號(hào)的模塊為A.均衡器B.判決器和時(shí)鐘恢復(fù)電路C.放大器D.光電檢測(cè)器6、在光纖通信系統(tǒng)中，EDFA以何種應(yīng)用形式可以顯著提高光接收機(jī)的靈敏度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.作光中繼器使用7、EDFA中用于降低放大器噪聲的器件是A.光耦合器B.波分復(fù)用器C.光濾波器D.光衰減器8、關(guān)于PIN和APD的偏置電壓表述，正確的是A.均為正向偏置B.均為反向偏置C.前者正偏,后者反偏D.前者反偏,后者正偏9、下列哪項(xiàng)技術(shù)是提高每個(gè)信道上傳輸信息容量的一個(gè)有效的途徑？A.光纖孤子(Soliton)通信B.DWDMC.OTDMD.OFDM10、光纖數(shù)字通信系統(tǒng)中不能傳輸HDB3碼的原因是A.光源不能產(chǎn)生負(fù)信號(hào)光B.將出現(xiàn)長連“1”或長連“0”C.編碼器太復(fù)雜D.碼率冗余度太大二、填空題（本題共三部分，每部分6分，共18分）（一）、基本概念及基本理論填空（每空1分，共4小題6小空，共6分）11、以色散為基，對(duì)于單模光纖來說，主要是材料色散和，而對(duì)于多模光纖來說，占主要地位。

12、漸變型光纖中,不同的射線具有相同軸向速度的現(xiàn)象稱為現(xiàn)象。

13、EDFA中的關(guān)鍵器件是和。

14、SDH的幀結(jié)構(gòu)除行、列、字節(jié)、幀長等外，還包括信息凈負(fù)荷區(qū)域、支路單元指針區(qū)域和區(qū)域。

（二）、基本運(yùn)算能力填空（每小題3分，共2小題，共6分）15、某種光纖的纖芯和包層的折射率分別是1.48和1.46，則其臨界傳播角為。

16、設(shè)PIN光電二極管的量子效率為75％，渡越時(shí)間為10ps，則該檢測(cè)器的3dB帶寬為。

（三）、名詞解釋填空（每小題2分，共3小題，共6分）17、光纖色散：

。

18、插入碼：

。

19、啁啾：

。

三、簡(jiǎn)答畫圖題（本題共兩部分，每部分15分，共30分）（一）、按要求簡(jiǎn)答各題（每小題5分，共3小題，共15分）20、簡(jiǎn)述半導(dǎo)體激光器由哪三個(gè)部分構(gòu)成？試分別加以說明。

21、簡(jiǎn)述光電檢測(cè)器的響應(yīng)度和量子效率描述的是什么？二者有什么聯(lián)系？22、解釋光纖通信為何越來越多地采用WDM+EDFA方式。

（二）、按題要求畫圖或據(jù)圖回答問題（共2小題，共15分）23、SDH幀結(jié)構(gòu)是實(shí)現(xiàn)數(shù)字同步時(shí)分復(fù)用、保證網(wǎng)絡(luò)可靠有效運(yùn)行的關(guān)鍵。試畫出SDH幀結(jié)構(gòu)。（7分）24、閱讀下圖同學(xué)的，按要求完成各題。（8分）增益增益GGR=0.3?1R=0?2Ow0頻率wOw0頻率w圖（a）圖（b）（1）SOA表示，它分為法布里-珀羅放大器FPA和行波放大器TWA兩大類。

（2）圖（a）中放大器的增益頻譜是一條振蕩的曲線，其R=0.3；

同樣放大器的增益頻譜就為型曲線，其R=0。且R代表的內(nèi)容是。

（3）圖（b）中，?1是放大器的帶寬，通常該值不超過GHz，同樣?2是放大器的帶寬。

（4）SOA的增益依賴于輸入信號(hào)的偏振狀態(tài)的原因是所致。

（5）一般減少SOA的偏振增益差可采用：①是有源區(qū)的橫截面成；

②通過（選填“串聯(lián)”或“并聯(lián)”或“串聯(lián)或并聯(lián)”）兩個(gè)SOA來補(bǔ)償增益差。

四、綜合解答題（請(qǐng)按各題題意解答，要求寫出必要的解題思想與具體公式，本題共2小題，每小題10分，共20分）25、（本小題10分）一階躍折射率光纖，纖芯折射率n1=1.5，相對(duì)折射率差，工作波長為1310nm，試計(jì)算：

(1)為了保證單模傳輸，其芯徑應(yīng)取多大？(2)若取芯徑，求其數(shù)值孔徑及其模式數(shù)。

26、（本小題10分）若一個(gè)565Mbit/s單模光纜傳輸系統(tǒng)，其系統(tǒng)總體要求如下：光纖通信系統(tǒng)光纖損耗為0.4dB/km，光纖接頭損耗為0.1dB/km，光源的入纖功率為-2.5dbm，接收機(jī)靈敏度為-37dbm，線路碼型5B6B，傳輸速率為*****kbit/s,光源采用MLM－LD，光源譜寬為2nm，光纖的色散系數(shù)為2.5ps/(kmnm)，ε光通道功率參數(shù)取0.115。設(shè)計(jì)中取光功率代價(jià)為1db,光連接器衰減為1db，光纖富余度為0.1db/km,設(shè)備富余度為5.5db。

試求：系統(tǒng)的最大中繼距離。

五、分析題（請(qǐng)按要求寫出必要的解題過程，本題共1題，共12分）27、（本小題12分）已知某光纖參數(shù)如下：a=4.0μm,?=0.003,纖芯折射率為n1=1.48。

試問：

（1）此光纖能否傳輸波長λ=1.31μm的TE01和TM01模？說明理由。

（2）如要使TE01和TM01模能夠傳輸，光波長應(yīng)做怎樣的調(diào)整？2008-2009年度教學(xué)質(zhì)量綜合評(píng)估測(cè)驗(yàn)試卷《光纖通信》試題注：1、開課學(xué)院：通信與信息工程學(xué)院。

命題組：通信工程教研組·張延鋒2、考試時(shí)間：90分鐘。

試卷滿分：100分。

3、請(qǐng)考生用黑色或藍(lán)色中性筆作答，考試前提前帶好必要物件（含計(jì)算器）。

4、所有答案請(qǐng)寫于相應(yīng)答題紙的相應(yīng)位置上，考試結(jié)束后請(qǐng)將試卷與答題紙一并上交。

總分一二三四五六七八九十1002018302210試題如下：

一、判斷題（每小題所訴只有對(duì)錯(cuò)之分，請(qǐng)判斷正誤，共10小題，每小題2分，共20分）1、光纖中的孤子是光纖色散與非線性相互作用的產(chǎn)物。

2、NA表示光纖接受和傳輸光的能力，NA越大，光纖接收光的能力越強(qiáng)。

3、通常單模光纖的纖芯半徑在幾個(gè)微米之內(nèi)，這是從物理尺度上保證單模傳輸?shù)谋匾獥l件。

4、在多模光纖中，模式色散是其主要的色散因素。

5、張弛振蕩是激光器內(nèi)部光電相互作用所表現(xiàn)出來的固有特性，增加直流偏置可對(duì)其進(jìn)行抑制，而且預(yù)偏置越接近閾值，效果越顯著。

6、散粒噪聲屬于白噪聲，為了降低它的影響，通常在判決電路之前使用低通濾波器，使得信道的帶寬變窄。

7、光纖通信系統(tǒng)最適合的參雜光纖放大器是工作在1550nm的摻鉺光纖放大器和工作在1300nm的摻鐠光纖放大器。

8、電光效應(yīng)、熱光效應(yīng)等是利用材料的折射率隨電壓和溫度的變化而變化，從而實(shí)現(xiàn)光開關(guān)器件。

9、EDFA在WDM系統(tǒng)中工作時(shí)的模式有三種：自動(dòng)增益控制模式，自動(dòng)功率控制模式和自動(dòng)電流控制模式。

10、時(shí)分復(fù)用可分為比特交錯(cuò)OTDM和分組交錯(cuò)OTDM，只有前一種方式需要利用信號(hào)區(qū)分不同的復(fù)用數(shù)據(jù)或分組。

二、填空題（本題共三部分，每部分6分，共18分）（一）、基本概念及基本理論填空（每空1分，共4小題6小空，共6分）11、階躍型光纖的單模傳輸條件是。

12、由于雙異質(zhì)結(jié)激光器在有源區(qū)兩側(cè)，既限制了光波，又限制了，故它的光強(qiáng)分布基本被約束在有源區(qū)，而且大大降低。

13、發(fā)光二極管依靠發(fā)光，半導(dǎo)體激光器依靠發(fā)光。

14、EDFA噪聲系數(shù)的定義為。

（二）、基本運(yùn)算能力填空（每小題3分，共2小題，共6分）15、有一個(gè)由4信道組成的WDM傳輸系統(tǒng)。假設(shè)信道具有零帶寬，則信道間隔應(yīng)為，才能保證被選信道比檢測(cè)到的相鄰信道的功率大10倍。

16、一個(gè)GaAsPIN光電二極管平均每兩個(gè)入射光子，產(chǎn)生一個(gè)電子－空穴對(duì)，假設(shè)所有的電子都被接收，則該器件的量子效率為。

（三）、名詞解釋填空（每小題2分，共3小題，共6分）17、mBnB碼：

。

18、子午射線：

。

19、光源的外調(diào)制：

。

三、簡(jiǎn)答畫圖題（本題共兩部分，每部分15分，共30分）（一）、按要求簡(jiǎn)答各題（每小題5分，共3小題，共15分）20、從形成色散的機(jī)理來看，光纖的色散可以分為哪幾種？色散對(duì)光纖通信系統(tǒng)性能有什么影響？21、光放大器包括哪些種類？EDFA有哪些優(yōu)點(diǎn)？圖122、簡(jiǎn)述右圖1所示平面陣列波導(dǎo)光柵的設(shè)計(jì)思想和方法。

（二）、按題要求畫圖或據(jù)圖回答問題（共2小題，共15分）23、請(qǐng)畫出EDFA的典型結(jié)構(gòu)。（7分）24、閱讀下圖，按要求完成各題。（8分）（1）上圖為、直接檢測(cè)方式的數(shù)字光接收機(jī)方框圖。

（2）主放大器和AGC決定著光接收機(jī)的。

（3）圖中的均衡器目的是對(duì)放大器出來的的電信號(hào)進(jìn)行補(bǔ)償，使輸出信號(hào)的波形適合于判決，以消除，減小誤碼率。

（4）圖中的和就是我們所謂的再生電路，它的功能是從放大器輸出的信號(hào)與噪聲混合的波形中提取，并逐個(gè)地對(duì)碼元波形進(jìn)行取樣判決，以得到原發(fā)送的碼流。時(shí)鐘提取的目的是為了。

四、綜合解答題（請(qǐng)按各題題意解答，要求寫出必要的解題思想與具體公式，本題共2小題，每小題10分，共20分）25、（本小題10分）已知階躍型光纖的n1=1.5，?=0.01，芯子半徑a=10μm，波長λ0=1.5μm,試計(jì)算：

（1）數(shù)值孔徑NA（2）歸一化頻率（3）入射光線的激勵(lì)角范圍26、（本小題10分）一段12km長的光纖線路，其損耗為。試回答：

（1）如果在接收端保持的接收光功率，則發(fā)送端的功率至少為多少？（2）如果光纖的損耗變?yōu)?，則所需的輸入光功率為多少？五、分析題（請(qǐng)按要求寫出必要的解題過程，本題共1題，共10分）27、（本小題10分）已知某光纖參數(shù)如下：a=6μm,?=0.002,纖芯折射率為n1=1.5。若干HEmn模的截止頻率和若干EHmn模的截止頻率如表1和表2。試問：

（1）當(dāng)光波長分別為λ1=1.55μm，λ2=1.31μm，λ3=0.85μm時(shí)，光纖中能傳輸哪些導(dǎo)波模？（2）從（1）中能看出波長與歸一化頻率、可傳輸?shù)哪Ｊ綌?shù)量有何關(guān)系？可傳輸?shù)哪Ｊ綌?shù)量與歸一化頻率的近似關(guān)系表達(dá)式是？表1若干HEmn模的截止頻率模式HEmnHE21HE22HE23HE24HE31HE32HE33HE34截止頻率Vc2.0455.5208.65411.7923.8327.01610.17313.32表2若干EHmn模的截止頻率模式EHmnEH11EH12EH13EH14EH21EH22EH23EH24截止頻率Vc3.3827.01610.17313.3245.1368.41711.62014.792009-2010年度教學(xué)質(zhì)量綜合評(píng)估測(cè)驗(yàn)試卷《光纖通信》試題注：1、開課學(xué)院：通信與信息工程學(xué)院。

命題組：通信工程教研組·張延鋒2、考試時(shí)間：90分鐘。

試卷滿分：100分。

3、請(qǐng)考生用黑色或藍(lán)色中性筆作答，考試前提前帶好必要物件（含計(jì)算器）。

4、所有答案請(qǐng)寫于相應(yīng)答題紙的相應(yīng)位置上，考試結(jié)束后請(qǐng)將試卷與答題紙一并上交。

總分一二三四五六七八九十1002018302210試題如下：

一、選擇題（每小題僅有一個(gè)選項(xiàng)是符合題意要求的，共10小題，每小題2分，共20分）1、激光二極管LED的工作原理是A.光的吸收B.光的自發(fā)輻射C.光的受激發(fā)射D.光的受激散射2、現(xiàn)知臨界傳播角為αc，要保證光線在光纖內(nèi)全反射，必須要求傳播角A．α<αcb．α≤αcc．α>αcD．α≥αc3、偏振反映了在給定點(diǎn)上電場(chǎng)強(qiáng)度矢量的取向隨時(shí)間變化，當(dāng)電磁波的Ex與Ey的振幅相等且相位差為900時(shí)，其為A．圓偏振B．線偏振C．橢圓偏振D．垂直偏振4、色散是由于光在光纖中傳輸?shù)奈锢憩F(xiàn)象，單模光纖不存在以下哪種色散？A.材料色散B.模式色散C.波導(dǎo)色散D.色度色散5、半導(dǎo)體激光器的發(fā)光譜線會(huì)隨著工作條件的變化而變化，當(dāng)注入電流低于閾值電流時(shí)發(fā)出的是A.激光，譜線較窄B.熒光，光譜較寬C.激光，譜線較寬D.熒光，光譜較窄6、APD光電二極管出現(xiàn)雪崩擊穿是因?yàn)锳.載流子在耗盡區(qū)的漂移時(shí)間過長B.將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的效率太低C.其所加的反向偏置電壓過大D.其注入的非平衡載流子擴(kuò)散過快7、以下屬于光纖通信系統(tǒng)所用的有源器件的是A.耦合器B.隔離器C.摻銩光纖放大器D.光開關(guān)8、用來顯示和測(cè)量光纖中波長光信號(hào)特性，在WDM系統(tǒng)中應(yīng)用較多的是A.光時(shí)域反射儀B.光纖熔接機(jī)C.光譜分析儀D.光功率計(jì)9、DWDM與WDM的主要區(qū)別可以說DWDM使用的波長間隔A.很大，常常大于0.8nmB.很小，常常小于0.8nmC.很大，常常大于1.6nmD.很小，常常小于1.6nm10、以下不是OCDMA擴(kuò)頻多址訪問技術(shù)的是A.直接序列B.頻率跳變C.啁秋系統(tǒng)D.雙線性光序列二、填空題（本題共三部分，每部分6分，共18分）（一）、基本概念及基本理論填空（每空1分，共4小題6小空，共6分）11、目前在光纖通信系統(tǒng)使用的外調(diào)制器通常是電光調(diào)制器。</αc>

12、和色散是因光纖特性而導(dǎo)致的光纖通信系統(tǒng)的基本問題。

13、由物理學(xué)可知，光具有和波動(dòng)性，對(duì)其分析也有兩種：一是幾何光學(xué)分析法，二是。

14、為解決半導(dǎo)體激光器溫度敏感問題，可以在驅(qū)動(dòng)電路中進(jìn)行，或是采用制冷器來保持器件的溫度穩(wěn)定。

15、法布里—珀羅放大器的增益頻譜是一條的曲線。

（二）、基本運(yùn)算能力填空（每小題3分，共2小題，共6分）16、一階躍折射率光纖，已知纖芯和包層的折射率分別是：n1=1.48,n2=1.46,則其最大接收角θ0為。

17、弱導(dǎo)波階躍光纖芯子和包層的折射指數(shù)分別為n1=1.5,n2=1.45,則纖芯和包層的相對(duì)折射指數(shù)差Δ為。

（三）、名詞解釋填空（每小題2分，共3小題，共6分）18、調(diào)制帶寬：

。

19、本征區(qū)：

。

20、響應(yīng)時(shí)間：

。

三、簡(jiǎn)答畫圖題（本題共兩部分，每部分15分，共30分）（一）、按要求簡(jiǎn)答各題（每小題5分，共3小題，共15分）21、光線中的非線性效應(yīng)有哪些？22、什么是直接調(diào)制？什么是間接調(diào)制？各有何特點(diǎn)？23、簡(jiǎn)述自動(dòng)交換網(wǎng)絡(luò)ASON的優(yōu)點(diǎn)。

（二）、按題要求畫圖或據(jù)圖回答問題（共2小題，共15分）24、畫出典型的數(shù)字光纖通信系統(tǒng)接收端機(jī)的原理框圖。（6分）25、閱讀下圖，按要求完成各題。（9分）（1）上圖顯然為的工作原理。

（2）在摻鉺光纖(EDF)中，鉺離子(Er3+)有三個(gè)能級(jí)：能級(jí)1代表基態(tài)，能量最低；

能級(jí)2是，處于中間能級(jí)；

能級(jí)3代表，能量最高。

（3）據(jù)圖分析，請(qǐng)闡述該工作原理：

。（3分）（4）從該工作原理可以看出，光放大是由于的能量轉(zhuǎn)換為信號(hào)光的結(jié)果。為提高放大器增益，應(yīng)提高對(duì)的吸收。

四、綜合解答題（請(qǐng)按各題題意解答，要求寫出必要的解題思想與具體公式，本題共3小題，共20分）26、（本小題8分）設(shè)PIN光電二極管的量子效率為80%，計(jì)算在1.3μm和1.55μm波長時(shí)的響應(yīng)度，說明為什么在1.55μm處光電二極管比較靈敏。

27、（本小題8分）一根數(shù)值孔徑為0.20的階躍折射率多模光纖在850nm波長上可以支持1000個(gè)左右的傳播模式。試問：

（1）其纖芯直徑為多少？（2）在1310nm波長上可以支持多少個(gè)模？28、（本小題6分）用纖芯折射率為，長度未知的弱導(dǎo)光纖傳輸脈沖重復(fù)頻率的光脈沖，經(jīng)過該光纖后，信號(hào)延遲半個(gè)脈沖周期，試估算光纖的長度。

五、分析題（請(qǐng)按要求寫出必要的解題過程，本題共1題，共10分）29、（本小題10分）某SI型光纖，光纖的芯徑d=2a為100μm，折射率n1=1.458，包層的折射率n2=1.450，在該光纖中傳輸?shù)墓獠ǖ牟ㄩLλ=850nm。則：

（1）計(jì)算該光纖的V參數(shù)；

（2）估算在該光纖內(nèi)傳輸?shù)哪Ｊ綌?shù)量；

（3）計(jì)算該光纖的數(shù)值孔徑；

（4）計(jì)算該光纖單模工作的波長。

2010-2011年度教學(xué)質(zhì)量綜合評(píng)估測(cè)驗(yàn)試卷《光纖通信》試題注：1、開課學(xué)院：通信與信息工程學(xué)院。

命題組：通信工程教研組·張延鋒2、考試時(shí)間：90分鐘。

試卷滿分：100分。

3、請(qǐng)考生用黑色或藍(lán)色中性筆作答，考試前提前帶好必要物件（含計(jì)算器）。

4、所有答案請(qǐng)寫于相應(yīng)答題紙的相應(yīng)位置上，考試結(jié)束后請(qǐng)將試卷與答題紙一并上交。

總分一二三四五六七八九十1002018302210試題如下：

一、判斷題（每小題所訴只有對(duì)錯(cuò)之分，請(qǐng)判斷正誤，共10小題，每小題2分，共20分）1、自發(fā)輻射光是一種相干熒光，即是單一頻率、相位和偏振方向相同的光。

2、光放大器可以代替再生中繼器。

3、最大接收角θ0越大，即纖芯與包層的折射率之差越大，光纖捕捉光線的能力越弱，這種能力用數(shù)值孔徑NA來表示。

4、多模光纖通常用于短距離通信場(chǎng)合。

5、自脈沖現(xiàn)象是某些激光器在某些注入電流下發(fā)生的一種持續(xù)振蕩，實(shí)際工作中常遇到這種器件，屬正?，F(xiàn)象，無需更換。

6、假設(shè)光檢測(cè)器具有理想特性，則其量子效應(yīng)為0，且無熱噪聲，無暗電流。

7、光放大器是基于自發(fā)輻射或光子吸收原理來實(shí)現(xiàn)對(duì)微弱入射光進(jìn)行光放大的，其機(jī)制與激光器類似。

8、LED比LD更適合作為WDM系統(tǒng)的光源。

9、大家每天使用的電話與本地交換局間的連接屬于線性總線型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

10、根據(jù)理論分析，只有當(dāng)輸出的光脈沖為嚴(yán)格地雙曲正割脈沖，光孤子才能穩(wěn)定地傳輸。

二、填空題（本題共三部分，每部分6分，共18分）（一）、基本概念及基本理論填空（每空1分，共4小題6小空，共6分）11、衰減和色散是因光纖特性而導(dǎo)致的光纖通信系統(tǒng)的基本問題，其中衰減的主要原因有散射損耗、和；

色散主要包括模式色、材料色散和。

12、我們將光纖內(nèi)的光線分為兩類：子午光線和斜光線。其中斜光線是。

13、數(shù)字光纖傳輸系統(tǒng)中常用的碼型是5B6B碼和。

14、衰減器的功能是對(duì)進(jìn)行預(yù)定量的衰減。

（二）、基本運(yùn)算能力填空（每小題3分，共2小題，共6分）15、已知語音信道的帶寬為3.4KHz，則接收機(jī)信噪比S/N=30dB是的信道容量是。

16、已知某階躍光纖參數(shù)如下：?=0.003，纖芯折射率為n1=1.46，已知光波長λ=1.31μm，則單模傳輸時(shí)光纖具有的纖芯半徑a。

（三）、名詞解釋填空（每小題2分，共3小題，共6分）17、光接收機(jī)的靈敏度：

。

18、散射損耗：

。

19、光時(shí)分復(fù)用(OTDM)：

。

三、簡(jiǎn)答畫圖題（本題共兩部分，每部分15分，共30分）（一）、按要求簡(jiǎn)答各題（每小題5分，共3小題，共15分）20、激光器諧振腔內(nèi)激光振蕩是如何產(chǎn)生的？21、簡(jiǎn)述雪崩光電二極管的雪崩倍增效應(yīng)。

22、簡(jiǎn)述光碼分多址OCDMA的特點(diǎn)。

（二）、按題要求畫圖或據(jù)圖回答問題（共2小題，共15分）23、請(qǐng)對(duì)以下模擬、數(shù)字電流信號(hào)對(duì)激光器的調(diào)制示意圖進(jìn)行一定的補(bǔ)畫，且要求表明閾值電壓。（5分）P（mW）P（mW）OIF(mA)OIF(mA)24、閱讀下圖EDFA的結(jié)構(gòu)，按要求完成各題。（10分）摻鉺光纖光隔離器波分復(fù)用器泵浦源濾波器光隔離器輸入輸出光信號(hào)光信號(hào)熔接點(diǎn)圖（a）摻鉺光纖光隔離器波分復(fù)用器泵浦源濾波器光隔離器輸入輸出光信號(hào)光信號(hào)圖（b）（1）是EDFA的核心部件，它以石英光纖作為基質(zhì)，在纖芯中摻入固體激光工作物質(zhì)——。

（2）摻鉺光纖的模場(chǎng)直徑為3--6μm，比常規(guī)光纖小很多，這是為了提高信號(hào)光和泵浦光的能量密度，從而提高其。但由于其芯徑的減小其與常規(guī)光纖模場(chǎng)不匹配，解決方法有：①在纖芯中摻入；

②在熔接時(shí)進(jìn)行一定處理減小（填英文縮寫）的不匹配。

（3）實(shí)用的EDFA泵浦源都是LD，其泵浦波長有980nm和nm；

兩種，應(yīng)用較多的是980nm泵浦源，其優(yōu)點(diǎn)是。

（4）其泵浦方式按泵浦所在位置分為三種：①如圖（a）為；

②如圖（b）為；

③雙向泵浦。

（5）雙向泵浦對(duì)信號(hào)的放大特性與信號(hào)傳輸方向。（填“有關(guān)”或“無關(guān)”）四、綜合解答題（請(qǐng)按各題題意解答，要求寫出必要的解題思想與具體公式，本題共3小題，共22分）25、（本小題8分）一光纖通信系統(tǒng)的光纖損耗為0.35dB/km，光發(fā)射機(jī)的平均發(fā)送光功率為-1dBm，全程光纖平均接頭損耗為0.05dB/km。設(shè)計(jì)要求系統(tǒng)富裕度為6dB，無中繼傳輸距離為70km。求：

（1）滿足上述要求，光接收機(jī)靈敏度至少應(yīng)取多少？（2）若要求系統(tǒng)允許的最大接收功率為－10dBm，則光接收機(jī)的動(dòng)態(tài)范圍至少應(yīng)取多少？26、（本小題6分）某光纖通信系統(tǒng)，其發(fā)送光功率為-4dBm，光接收機(jī)靈敏度為-40dBm，設(shè)備富余度為6dB，光纜富余度為0.1dB/km，光纖接頭損耗為0.2dB/km，且不考慮色散的影響，求當(dāng)無光纜配線架時(shí)，如果希望最長中繼距離為60km，此時(shí)的光纜的衰減系數(shù)為多大？27、（本小題8分）已知某光纖參數(shù)如下：a=4.0μm,?=0.003,纖芯折射率為n1=1.48。

試問：

（1）此光纖能否傳輸波長λ=1.31μm的TE01和TM01模？說明理由。

（2）如要使TE01和TM01模能夠傳輸，光波長應(yīng)做怎樣的調(diào)整？五、分析題（請(qǐng)按要求寫出必要的解題過程，本題共1題，共10分）28、（本小題10分）有一GaAlAs半導(dǎo)體激光器，其諧振腔長為300，材料折射率n=3.0，兩端的解理面的反射率為0.35。則：

(1)求因非全反射導(dǎo)致的等效損耗系數(shù)。

(2)求相鄰縱模間的頻率間隔和波長間隔。

(3)若此激光器的中心波長λ=1310nm，與此相應(yīng)的縱模序數(shù)。

2011-2012年度教學(xué)質(zhì)量綜合評(píng)估測(cè)驗(yàn)試卷《光纖通信》試題注：1、開課學(xué)院：通信與信息工程學(xué)院。

命題組：通信工程教研組·張延鋒2、考試時(shí)間：90分鐘。

試卷滿分：100分。

3、請(qǐng)考生用黑色或藍(lán)色中性筆作答，考試前提前帶好必要物件（含計(jì)算器）。

4、所有答案請(qǐng)寫于相應(yīng)答題紙的相應(yīng)位置上，考試結(jié)束后請(qǐng)將試卷與答題紙一并上交。

總分一二三四五六七八九十1002018302012試題如下：

一、判斷題（每小題所訴只有對(duì)錯(cuò)之分，請(qǐng)判斷正誤，共10小題，每小題2分，共20分）1、光在光纖中傳輸?shù)墓ぷ鞑ㄩL由載波頻率決定。

2、比特率和帶寬是衡量數(shù)字通信系統(tǒng)和模擬通信系統(tǒng)的主要指標(biāo)。

3、輻射模是指電磁場(chǎng)在纖芯中按簡(jiǎn)諧函數(shù)變化，在包層中按指數(shù)規(guī)律衰減的模式。

4、激光器的橫模決定了激光光束的空間分布，它直接影響到器件和光纖的偶和效率。

5、數(shù)字光纖傳輸系統(tǒng)中常采用的碼型是3B4B和插入碼。

6、PIN光檢測(cè)器反向偏壓可以取較小的值，因?yàn)槠浜谋M區(qū)厚度基本上是由I區(qū)的寬度決定的。

7、濾波器屬無源器件，故從嚴(yán)格意義上講，可調(diào)諧濾波器屬于無源器件。

8、CWDM可采用不帶冷卻器的半導(dǎo)體激光器。

9、SDH的第一級(jí)傳輸速率為155.52Mb/s，SDH在北美地區(qū)常常采用。

10、目前有兩種途徑可以提高傳輸速率：波分復(fù)用WDM和光時(shí)分復(fù)用OTDM。

二、填空題（本題共三部分，每部分6分，共18分）（一）、基本概念及基本理論填空（每空1分，共4小題6小空，共6分）11、我們把nm的波長范圍稱為C波段。

12、光纖的主模是，階躍折射率光纖單模傳輸?shù)臈l件是。

13、色散補(bǔ)償光纖是具有特性的光纖，其實(shí)現(xiàn)色散補(bǔ)償?shù)幕舅枷胧窃诰哂刑匦缘臉?biāo)準(zhǔn)單模光纖之后接入一段色散補(bǔ)償光纖。

14、在光纖通信系統(tǒng)中采用外差或零差檢測(cè)方式可以顯著提高接收靈敏度和選擇性，這就是。

（二）、基本運(yùn)算能力填空（每小題3分，共2小題，共6分）15、光檢測(cè)器的響應(yīng)度R表明了光檢測(cè)器將光信號(hào)轉(zhuǎn)化成電信號(hào)的效率，現(xiàn)知光檢測(cè)器的光電流Ip=1.0A，其入射光功率為Pin=1.4286W，則響應(yīng)度R的大小為。

16、當(dāng)光放大器的增益比較大時(shí)，自發(fā)輻射因子nsp=2,則其噪聲系數(shù)Fn的大小為。

（三）、名詞解釋填空（每小題2分，共3小題，共6分）17、雜質(zhì)吸收損耗：

。

18、光孤子：

。

19、波分復(fù)用（WDM）：

。

三、簡(jiǎn)答畫圖題（本題共兩部分，每部分15分，共30分）（一）、按要求簡(jiǎn)答各題（每小題5分，共3小題，共15分）20、什么是激光器的閾值條件？21、EDFA的泵浦方式有哪些？每一方式作簡(jiǎn)要說明。

22、簡(jiǎn)述PDH和SDH的特點(diǎn)與不同。

（二）、按題要求畫圖或據(jù)圖回答問題（共2小題，共15分）23、試用2×2耦合器構(gòu)成一個(gè)8×8空分開關(guān)陣列，畫出連接圖和輸入、輸出端口信號(hào)間的流向。（7分）24、閱讀下圖，按要求完成各題。（8分）EC1高能帶EC2EC3hvhv輸入光hv輸出光EV1低能帶EV2EV3（1）上圖為光的機(jī)理過程圖。（1分）（2）實(shí)現(xiàn)上述過程需要兩個(gè)條件：一是，這種狀態(tài)稱為粒子數(shù)反轉(zhuǎn)，可采用通過向半導(dǎo)體激光二極管注入的方式來實(shí)現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)；

二是半導(dǎo)體激光器必須存在，并在其內(nèi)建立起確定的振蕩，從而得到的激光輸出。（4分）（3）試依上圖畫出光的自發(fā)輻射（發(fā)光二極管）機(jī)理過程。（3分）四、綜合解答題（請(qǐng)按各題題意解答，要求寫出必要的解題思想與具體公式，本題共2小題，每小題10分，共20分）25、（本小題10分）弱導(dǎo)階躍光纖纖芯和包層折射率分別為，，試計(jì)算：

（1）纖芯和包層的相對(duì)折射率；

（2）光纖的數(shù)值孔徑。

26、（本小題10分）有一段由階躍折射率光纖構(gòu)成的5km長的光纖鏈路，纖芯折射率，相對(duì)折射率差。求：

（1）接收端最快和最慢的模式之間的時(shí)延差；

（2）由模式色散導(dǎo)致的均方根脈沖展寬；

（3）假設(shè)最大比特率就等于帶寬，則此光纖的帶寬距離積是多少？五、分析題（請(qǐng)按要求寫出必要的解題過程，本題共1題，共12分）27、（本小題12分）一階躍折射率光纖，纖芯折射率n1=1.5，相對(duì)折射率差，工作波長為1310nm，試計(jì)算：

(1)為了保證單模傳輸，其芯徑應(yīng)取多大？(2)若取芯徑，求其數(shù)值孔徑及其模式數(shù)。

2012-2013年度教學(xué)質(zhì)量綜合評(píng)估測(cè)驗(yàn)試卷《光纖通信》試題注：1、開課學(xué)院：通信與信息工程學(xué)院。

命題組：通信工程教研組·張延鋒2、考試時(shí)間：90分鐘。

試卷滿分：100分。

3、請(qǐng)考生用黑色或藍(lán)色中性筆作答，考試前提前帶好必要物件（含計(jì)算器）。

4、所有答案請(qǐng)寫于相應(yīng)答題紙的相應(yīng)位置上，考試結(jié)束后請(qǐng)將試卷與答題紙一并上交。

總分一二三四五六七八九十1002018302012試題如下：

一、選擇題（每小題僅有一個(gè)選項(xiàng)是符合題意要求的，共10小題，每小題2分，共20分）1、下列哪一種吸收屬于光纖的本征吸收?A.SiO2的吸收B.OH-的吸收C.Cu2+的吸收D.V3+的吸收2、發(fā)光二極管LED產(chǎn)生的光A.是熒光而不是激光B.是激光而不是熒光C.是自然光而不是激光D.是相干光而不是熒光3、弱導(dǎo)光纖中纖芯折射率n1和包層折射率n2的關(guān)系是A.n1≈n2B.n1=n2C.n1n2D.n1<n24、pin光電二極管，因無雪崩倍增作用，因此其雪崩倍增因子為a.g＞1b.g＜1c.g＝1d.g＝05、在階躍型光纖中，當(dāng)模式處于截止的臨界狀態(tài)時(shí)，其特性參數(shù)a.w＝0b.β＝0c.v＝0d.u＝06、下列不屬于edfa的優(yōu)點(diǎn)的是a.增益高b.頻帶寬c.噪聲系數(shù)小d.可放大多個(gè)波段7、光時(shí)域反射儀（otdr）是利用光在光纖中傳輸時(shí)的瑞利散射所產(chǎn)生的背向散射而制成的精密儀表，它不可以用作以下哪項(xiàng)的測(cè)量？a.光纖的長度b.光纖的傳輸衰減c.故障定位d.光纖的色散系數(shù)8、下列屬于有源光器件的是a.光定向耦合器b.半導(dǎo)體激光器c.光纖連接器d.光隔離器9、在一根光纖中同時(shí)傳輸多個(gè)波長信號(hào)的一項(xiàng)技術(shù)是a.色散補(bǔ)償技術(shù)b.相干光通信技術(shù)c.光時(shí)分復(fù)用技術(shù)d.光波分復(fù)用技術(shù)10、下列哪一個(gè)不是的特點(diǎn)？a.具有全世界統(tǒng)一的接口標(biāo)準(zhǔn)b.大量運(yùn)用軟件進(jìn)行系統(tǒng)配置的管理c.復(fù)用映射結(jié)構(gòu)靈活d.指針調(diào)整技術(shù)降低了設(shè)備復(fù)雜性二、填空題（本題共三部分，每部分6分，共18分）（一）、基本概念及基本理論填空（每空1分，共4小題6小空，共6分）11、光纖通信三個(gè)實(shí)用的低損耗工作窗口是0.85μm、和。<p></n2>

12、EDFA的應(yīng)用，歸結(jié)起來可以分為三種形式：(1)__；

(2)前置放大器；

(3).后置放大器。

13、光纖的是引起光纖帶寬變窄的主要原因，而光纖帶寬變窄則會(huì)限制光纖的傳輸容量。

14、SDH具有一套標(biāo)準(zhǔn)化的信息結(jié)構(gòu)等級(jí)，稱為，其最低級(jí)別STM－1網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)接口的速率為Mbit/s。

（二）、基本運(yùn)算能力填空（每小題3分，共2小題，共6分）15、某種光纖的纖芯和包層的折射率分別是1.48和1.46，則其臨界傳播角為。

16、光接收機(jī)的靈敏度Sr是指在滿足給定誤碼率或信噪比條件下，接收機(jī)接受微弱信號(hào)的能力，工程上常用最低平均光功率Pmin來描述，現(xiàn)若有最低平均光功率Pmin為10mW，則其靈敏度Sr為。

（三）、名詞解釋填空（每小題2分，共3小題，共6分）17、粒子數(shù)反轉(zhuǎn)分布：

。

18、數(shù)值孔徑：

。

19、啁啾：

。

三、簡(jiǎn)答畫圖題（本題共兩部分，每部分15分，共30分）（一）、按要求簡(jiǎn)答各題（每小題5分，共3小題，共15分）20、簡(jiǎn)述構(gòu)成激光器的三個(gè)基本條件。

21、簡(jiǎn)述形成光纖損耗的主要原因。

22、簡(jiǎn)述摻鉺光纖放大器(EDFA)工作原理。

（二）、按題要求畫圖或據(jù)圖回答問題（共2小題，共15分）23、請(qǐng)畫出半導(dǎo)體激光器與邊發(fā)光二極管的P-I特性曲線。（7分）24、閱讀下圖，按要求完成各題。（8分）均衡濾波器摻鉺光纖摻鉺光纖摻鉺光纖（1）如上圖在摻鉺光纖鏈路上放置均衡濾波器的目的是。（2分）（2）結(jié)合上圖及題意暗含內(nèi)容，畫出圖（a）和圖（b）的內(nèi)容。（6分）摻濾放鉺波大光器器纖特增增性益益OOO波長波長波長圖（a）圖（b）圖（c）四、綜合解答題（請(qǐng)按各題題意解答，要求寫出必要的解題思想與具體公式，本題共2小題，每小題10分，共20分）25、（本小題10分）一階躍折射率光纖，已知纖芯和包層的折射率分別是：n1=1.486,n2=1.472,現(xiàn)僅考慮模式色散，則：

（1）每1km長度的脈沖寬度。

（2）假設(shè)輸入光脈沖的寬度T與模式色散產(chǎn)生的展寬?t相比可以忽略不計(jì)，在以上情況下計(jì)算可傳輸光脈沖的最大比特率。

26、（本小題10分）弱導(dǎo)波階躍型光纖的纖芯折射率為n1＝1.50，相對(duì)折射率差Δ＝0.25，纖芯的半徑a＝5μm，工作波長λ＝1.31μm。

求：

（1）該光纖的數(shù)值孔徑NA；

（2）光纖中傳輸模式的數(shù)量；

（4）為保證光纖的單模傳輸，光纖的芯徑應(yīng)取多大？五、分析題（請(qǐng)按要求寫出必要的解題過程，本題共1題，共12分）27、（本小題12分）某LAN光纖鏈路工作波長λ=850nm，鏈路長度L=2000m，最大比特率為16Mb/s，采用線寬為20nm的LED光源，光設(shè)備的上升時(shí)間為8ns，10/100Mb/sLAN最大光纜長度如表1，用MMF（多模光纖）62.5/125μm的光纖。

表110/100Mb/sLAN最大光纜長度LAN類型波長/nm最大長度/m最大損耗dB/km帶寬距離積/Mb/s×km纖芯50μm纖芯62.5μm纖芯50μm纖芯62.5μm10Base-F850100020003.75500160100Base-FX1300200020001.5500500100Base-SX85020003.75500求：

(1)系統(tǒng)要求的上升時(shí)間Δtr。

(2)模式色散引起的脈沖展寬Δtmod，即光線模式上升時(shí)間。

(3)色度色散引起的脈沖展寬Δtch。

(4)求系統(tǒng)實(shí)際上升時(shí)間Δtsys。

(5)可以達(dá)到指定的比特率嗎？(6)如果光纖的帶寬不能滿足要求，你認(rèn)為該如何解決？注：色度色散計(jì)算公式Dλ=S04（λ-λ04λ3）和Δtch=|Dλ|ΔλL。

2013-2014年度教學(xué)質(zhì)量綜合評(píng)估測(cè)驗(yàn)試卷《光纖通信》試題注：1、開課學(xué)院：通信與信息工程學(xué)院。

命題組：通信工程教研組·張延鋒2、考試時(shí)間：90分鐘。

試卷滿分：100分。

3、請(qǐng)考生用黑色或藍(lán)色中性筆作答，考試前提前帶好必要物件（含計(jì)算器）。

4、所有答案請(qǐng)寫于相應(yīng)答題紙的相應(yīng)位置上，考試結(jié)束后請(qǐng)將試卷與答題紙一并上交。

總分一二三四五六七八九十1002018302012試題如下：

一、選擇題（每小題僅有一個(gè)選項(xiàng)是符合題意要求的，共10小題，每小題2分，共20分）1、G.653光纖是指A.漸變多模光纖B.標(biāo)準(zhǔn)單模光纖C.色散位移光纖D.非零色散光纖2、目前EDFA采用的泵浦波長是A．0.85μm和1.3μmB．0.85μm和1.48μmC．0.98μm和1.48μmD．0.98μm和1.55μm3、以下是階躍折射率光纖HE11低階模式的橫向電場(chǎng)截面分布圖的是ABCD4、以下不是單模光纖的非線性效應(yīng)的是A.自相位調(diào)制SPMB.交叉相位調(diào)制XPMC.偏振模色散PMDD.四波混頻FWM5、具有低閾值電流、可高溫工作、譜線寬度窄和調(diào)制速度高的優(yōu)點(diǎn)的激光器是A.量子阱激光器B.分布式反饋DFB激光器C.垂直腔面發(fā)射激光器D.分布式布拉格反射DBR激光器6、下面哪一種器件只允許光單方向傳輸A.隔離器B.光開關(guān)C.耦合器D.連接器7、光纜的架空辦法有兩種，分別是①用水泥管道安裝②定滑輪牽引法③纜盤移動(dòng)放出法④在頂棚內(nèi)敷設(shè)A.①和③B.②和④C.③和④D.②和③8、ITU-TG.692建議，WDM系統(tǒng)的工作波長目前是在A.S波段B.C波段C.L波段D.P波段9、以下不是SDH/SONET網(wǎng)絡(luò)的基本設(shè)備的是A.終端復(fù)用器TMB.分插復(fù)用器ADMC.再生器REGD.光交叉連接器OXC10、下列哪一個(gè)不是絡(luò)ASON的特點(diǎn)？A.實(shí)現(xiàn)靈活的Mesh組網(wǎng)B.網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渥詣?dòng)發(fā)現(xiàn)C.縮短業(yè)務(wù)建立時(shí)間D.頻率選擇性極好二、填空題（本題共三部分，每部分6分，共18分）（一）、基本概念及基本理論填空（每空1分，共4小題6小空，共6分）11、光纖通信與其他形式通信的主要區(qū)別有兩點(diǎn)，一是，二是用光纖作為傳輸介質(zhì)。

12、外調(diào)制器是利用晶體的電光、磁光和等效應(yīng)對(duì)光輻射進(jìn)行調(diào)制，即在光源光輻射產(chǎn)生后再加載調(diào)制信號(hào)。

13、幾何光學(xué)分析法是用射線光學(xué)理論分析光纖中光傳輸特性的方法，這種分析方法的前提條件是。

14、粒子數(shù)反轉(zhuǎn)、是激光器獲得激光的條件，除此之外，產(chǎn)生激光還必須滿足。

15、數(shù)字傳輸系統(tǒng)設(shè)計(jì)的任務(wù)就是要通過器件的適當(dāng)選擇以減少的影響，確保系統(tǒng)達(dá)到要求的性能。

（二）、基本運(yùn)算能力填空（每小題3分，共2小題，共6分）16、光接收機(jī)的動(dòng)態(tài)范圍D是指在保證系統(tǒng)誤碼率指標(biāo)要求下，接收機(jī)的最低光功率Pmin和最大允許光功率Pmax之比，現(xiàn)知Pmin和Pmax分別是10W和100W，則其動(dòng)態(tài)范圍D為。

17、對(duì)于單縱模激光器，定義邊模抑制比MSR為主模功率P主與次邊摸功率P邊之比，它是半導(dǎo)體激光器頻譜純度的一種度量，若P主=10dBm，P邊=1dBm，則MSR為。

（三）、名詞解釋填空（每小題2分，共3小題，共6分）18、消光比：

。

19、暗電流：

。

20、電光延遲：

。

三、簡(jiǎn)答畫圖題（本題共兩部分，每部分15分，共30分）（一）、按要求簡(jiǎn)答各題（每小題5分，共3小題，共15分）21、請(qǐng)簡(jiǎn)述光波分復(fù)用技術(shù)的基本原理。

22、為了獲得EDFA較為平坦的增益特性，增大EDFA的帶寬，常采用的兩種方法是什么？。

23、可調(diào)諧外腔激光器不用做WDM光源而只作為測(cè)試用光源的原因是什么？（二）、按題要求畫圖或據(jù)圖回答問題（共2小題，共15分）24、請(qǐng)畫出邊發(fā)光二極管、面發(fā)光二極管、超輻射發(fā)光二極管的P-I特性曲線，且畫在同一幅圖中。（7分）25、閱讀下圖，按要求完成各題。（8分）激光器驅(qū)動(dòng)器外調(diào)制器未調(diào)制光信號(hào)已調(diào)制光信號(hào)電信號(hào)（1）在2.5Gb/s的高速率光纖通信系統(tǒng)中，不采用直接調(diào)制方式，而必須使用外調(diào)制器的原因是。（3分）（2）外調(diào)制下的光源是在（選填“直流”或“交流”）狀態(tài)下工作，因而避免了激光器的效應(yīng)。（2分）（3）光纖通信系統(tǒng)對(duì)調(diào)制的要求是：①高的調(diào)制效率和；

②低的驅(qū)動(dòng)電壓；

③低的；

④。

四、綜合解答題（請(qǐng)按各題題意解答，要求寫出必要的解題思想與具體公式，本題共2小題，每小題10分，共20分）26、（本小題10分）一階躍折射率光纖，已知纖芯和包層的折射率分別是：n1=1.48,n2=1.46,求：

（1）其臨界入射角θc；

（2）其臨界傳播角αC；

（3）其數(shù)值孔徑NA；

（4）其最大接收角θ0；

（5）是否能得知相對(duì)折射率差?的大?。肯鄬?duì)折射率差?和光纖與光源之間的耦合效率有何關(guān)系？實(shí)際光纖對(duì)?有什么要求？27、（本小題10分）設(shè)PIN光電二極管的量子效率為75％，渡越時(shí)間為10ps。

（1）計(jì)算該檢測(cè)器的3dB帶寬；

（2）計(jì)算在1.3um和1.55um波長時(shí)的響應(yīng)度，并說明為什么在1.55um處光電二極管比較靈敏。

五、分析題（請(qǐng)按要求寫出必要的解題過程，本題共1題，共12分）28、（本小題12分）已知某光纖參數(shù)如下：a=6μm,?=0.002,纖芯折射率為n1=1.5。若干HEmn模的截止頻率和若干EHmn模的截止頻率如表1和表2。

表1若干HEmn模的截止頻率模式HEmnHE21HE22HE23HE24HE31HE32HE33HE34截止頻率Vc2.0455.5208.65411.7923.8327.01610.17313.32表2若干EHmn模的截止頻率模式EHmnEH11EH12EH13EH14EH21EH22EH23EH24截止頻率Vc3.3827.01610.17313.3245.1368.41711.62014.79試問：

（1）當(dāng)光波長分別為λ1=1.55μm，λ2=1.31μm，λ3=0.85μm時(shí)，光纖中能傳輸哪些導(dǎo)波模？（2）從（1）中能看出波長與歸一化頻率、可傳輸?shù)哪Ｊ綌?shù)量有何關(guān)系？可傳輸?shù)哪Ｊ綌?shù)量與歸一化頻率的近似關(guān)系表達(dá)式是？（3）歸一化頻率的值一般還決定了包層傳輸?shù)墓β收伎偣β实谋壤?，?duì)于上例光波長為λ1=1.55μm而言，若假設(shè)總功率為1000dBm，則包層傳輸?shù)墓β蔖包層為多少？2014-2015年度教學(xué)質(zhì)量綜合評(píng)估測(cè)驗(yàn)試卷《光纖通信》試題注：1、開課學(xué)院：通信與信息工程學(xué)院。

命題組：通信工程教研組·張延鋒2、考試時(shí)間：90分鐘。

試卷滿分：100分。

3、請(qǐng)考生用黑色或藍(lán)色中性筆作答，考試前提前帶好必要物件（含計(jì)算器）。

4、所有答案請(qǐng)寫于相應(yīng)答題紙的相應(yīng)位置上，考試結(jié)束后請(qǐng)將試卷與答題紙一并上交。

總分一二三四五六七八九十1002018302012試題如下：

一、選擇題（每小題僅有一個(gè)選項(xiàng)是符合題意要求的，共10小題，每小題2分，共20分）1、以下哪種光纖是為了滿足海底光纜長距離通信需求研制的？A.G.651光纖B.G.652光纖C.G.653光纖D.G.654光纖2、多模光纖的芯徑/包層直徑或單模光纖的模場(chǎng)直徑/包層直徑的單位是A．nmB．mmC．μmD．cm3、外調(diào)制器的半波電壓是指調(diào)制指數(shù)為以下哪個(gè)值時(shí)的調(diào)制電壓？A．πB．2πC．3πD．4π4、當(dāng)V→∞時(shí)，光纖中的光能A.大部分集中在纖芯，小部分在包層B.大部分集中在包層，小部分在纖芯C.都集中在纖芯中，包層中沒有D.都集中在包層中，纖芯中沒有5、光發(fā)射機(jī)的消光比，一般要求小于或等于A．5％B．10％C．15％D．20％6、載流子在漂移的單位距離內(nèi)產(chǎn)生的電子—空穴對(duì)是指A.電離率B.響應(yīng)度C.響應(yīng)光譜D.暗電流7、轉(zhuǎn)換光路，實(shí)現(xiàn)光交換的重要器件是A.耦合器B.隔離器C.光衰減器D.光開關(guān)8、日前采用的LD的結(jié)構(gòu)種類屬于A．F-P腔激光器（法布里—珀羅諧振腔）B．單異質(zhì)結(jié)半導(dǎo)體激光器C．同質(zhì)結(jié)半導(dǎo)體激光器D．雙異質(zhì)結(jié)半導(dǎo)體激光器9、光孤子源主要有A．摻鉺光纖孤子激光器、信道頻率激光器B．摻鉺光纖孤子激光器、窄纖譜半導(dǎo)體激光器C．鎖模半導(dǎo)體激光器、鎖模半導(dǎo)體激光器D．摻鉺光纖孤子激光器、鎖模半導(dǎo)體激光器10、在SDH幀結(jié)構(gòu)中，以下哪項(xiàng)是用于傳送網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行、管理和維護(hù)的附加字節(jié)？A.容器B.信息凈負(fù)荷C.支路單元D.段開銷二、填空題（本題共三部分，每部分6分，共18分）（一）、基本概念及基本理論填空（每空1分，共4小題6小空，共6分）11、和量子效率都是描述光電檢測(cè)器光電轉(zhuǎn)換能力的一種物理量。

12、數(shù)字光接收機(jī)最主要的性能指標(biāo)是靈敏度和。

13、數(shù)字光纖傳輸系統(tǒng)的兩種傳輸體制為準(zhǔn)同步數(shù)字系列（PDH）和。PDH有兩種基礎(chǔ)速率，一種是以1.544Mb/s為第一級(jí)基礎(chǔ)速率；

另一種是以其第一級(jí)基礎(chǔ)速率。

14、光纖通信的光中繼器主要是補(bǔ)償衰減的光信號(hào)和對(duì)畸變失真信號(hào)進(jìn)行整形等，它的類型主要有和全光型光中繼器。

15、線路編碼之所以必要，主要是因?yàn)殡姸藱C(jī)輸出的數(shù)字信號(hào)是適合電纜傳輸?shù)碾p極性碼，而光源不能發(fā)射負(fù)脈沖，所以要變換為適合于光纖傳輸?shù)摹?/p>

（二）、基本運(yùn)算能力填空（每小題3分，共2小題，共6分）16、He-Ne激光器的中心頻率Hz，自發(fā)輻射譜線寬度為Hz，若想獲得單模輸出，腔長最長不能超過。

17、有10km長的多模階躍折射光纖，如果其纖芯折射率為，則光纖帶寬B。

（三）、名詞解釋填空（每小題2分，共3小題，共6分）18、數(shù)值孔徑：

。

19、光波模式：

。

21、網(wǎng)絡(luò)自愈：

。

三、簡(jiǎn)答畫圖題（本題共兩部分，每部分15分，共30分）（一）、按要求簡(jiǎn)答各題（每小題5分，共3小題，共15分）21、簡(jiǎn)述光纖模擬通信系統(tǒng)中的預(yù)失真補(bǔ)償原理。

22、簡(jiǎn)述數(shù)字光纖通信系統(tǒng)碼型選擇應(yīng)滿足的主要條件。

23、簡(jiǎn)述線性偏振模LPmn的m、n的物理意義。

（二）、按題要求畫圖或據(jù)圖回答問題（共2小題，共15分）24、請(qǐng)畫出數(shù)字光接收機(jī)的方框圖。（7分）25、閱讀下圖，按要求完成各題。（8分）（1）上圖為的構(gòu)成方框圖。

（2）上圖中的作用是防止反射光影響光放大器的工作穩(wěn)定性。

（3）其中光耦合器（在上圖中是）的作用是把信號(hào)光和泵浦光混合起來。

（4）其中的摻珥光纖：長約10-100m，Er3+濃度約為。

（5）泵浦光源使得形成粒子數(shù)反轉(zhuǎn)分布，光功率為10-100mW，工作波長為。

四、綜合解答題（請(qǐng)按各題題意解答，要求寫出必要的解題思想與具體公式，本題共2小題，每小題10分，共20分）26、（本小題10分）已知階躍型光纖的n1=1.5，△=0.5％，工作波長λ=1.31μm光纖中的導(dǎo)模數(shù)量M=2。求：

(1)光纖的數(shù)值孔徑NA。

(2)全反射臨界角θc。

(3)光纖的纖芯半徑a。

27、（本小題10分）一個(gè)GaAsPIN光電二極管平均每三個(gè)入射光子產(chǎn)生一個(gè)電子空穴對(duì)。假設(shè)所以的電子都被收集，那么（1）計(jì)算該器件的量子效率；

（2）在波段接收功率是，計(jì)算平均是輸出光電流；

（3）計(jì)算波長，當(dāng)這個(gè)光電二極管超過此波長時(shí)將停止工作，即長波長截止點(diǎn)。

五、分析題（請(qǐng)按要求寫出必要的解題過程，本題共1題，共12分）28、（本小題12分）一直有一個(gè)565Mb/s單模光纖傳輸系統(tǒng)，其系統(tǒng)總體要求如下：

（1）光纖通信系統(tǒng)的光纖損耗為0.1dB/km，有5個(gè)接頭，平均每個(gè)接頭損耗為0.2dB，光源的入纖功率為-3dBm，接收機(jī)靈敏度為-56dBm（BER=10-19）。

（2）光纖線路上的線路碼型是5B6B，光纖的色散系數(shù)為2ps/（km.nm），光源光譜寬度為1.8nm。

求：最大中繼距離是多少？注：設(shè)計(jì)中選取色散（功率）代價(jià)為1dB，光連接器損耗為1dB（發(fā)送和接收端各一個(gè)），光纖富于度為0.1dB/km，設(shè)備富于度為5.5dB。

2007-2008年度教學(xué)質(zhì)量綜合評(píng)估測(cè)驗(yàn)試卷評(píng)卷答案：

一、選擇題（每小題僅有一個(gè)選項(xiàng)是符合題意要求的，共10小題，每小題2分，共20分）1、C2、C3、C4、C5、B6、D7、C8、B9、C10、A二、填空題（本題共三部分，每部分6分，共18分）（一）、基本概念及基本理論填空（每空1分，共4小題6小空，共6分）11、波導(dǎo)色散，模式色散12、光纖的自聚焦13、高功率泵浦源，摻鉺光纖14、管理單元指針（二）、基本運(yùn)算能力填空（每小題3分，共2小題，共6分）15、9.4°16、（三）、名詞解釋填空（每小題2分，共3小題，共6分）17、光信號(hào)通過光纖傳播期間,波形在時(shí)間上發(fā)生展寬的現(xiàn)象稱為光纖色散。

18、插入比特碼是將信碼流中每m比特劃為一組,然后在這一組的末尾一位之后插入一個(gè)比特碼輸出。

19、啁啾是指產(chǎn)生光脈沖時(shí)引入的附加線性調(diào)頻，即光脈沖的載頻隨時(shí)間變化。

三、簡(jiǎn)答畫圖題（本題共兩部分，每部分15分，共30分）（一）、按要求簡(jiǎn)答各題（每小題5分，共3小題，共15分）20、①產(chǎn)生激光的工作物質(zhì)，能夠產(chǎn)生激光的工作物質(zhì),也就是處于粒子數(shù)反轉(zhuǎn)分布狀態(tài)的工作物質(zhì),它是產(chǎn)生激光的必要條件；

②能夠使工作物質(zhì)處于粒子數(shù)反轉(zhuǎn)分布狀態(tài)的激勵(lì)源，使工作物質(zhì)產(chǎn)生粒子數(shù)反轉(zhuǎn)分布的外界激勵(lì)源。物質(zhì)在泵浦源的作用下,使粒子數(shù)從低能級(jí)躍遷到高能級(jí),使得在這種情況下受激輻射大于受激吸收,從而有光的放大作用。這時(shí)的工作物質(zhì)已被激活,成為激活物質(zhì)或增益物質(zhì)；

③有能夠完成頻率選擇及反饋?zhàn)饔玫墓鈱W(xué)諧振腔。激活物質(zhì)只能使光放大,只有把激活物置于光學(xué)諧振腔中,以提供必要的反饋及對(duì)光的頻率和方向進(jìn)行選擇,才能獲得連續(xù)的光放大和激光振蕩輸出。

21、響應(yīng)度和量子效率都是描述這種器件光電轉(zhuǎn)換能力的物理量。響應(yīng)度R0定義為:R0=IP·A/W·P0式中：

IP：光電檢測(cè)器的平均輸出電流；

P0：光電檢測(cè)器的平均輸入功率。

量子效率n定義為：n=（光生電子-空穴對(duì)數(shù)）/入射光字?jǐn)?shù)。二者關(guān)系：R0=en/hf。這即是說，光電二極管的響應(yīng)度和量子效率與入射光波頻率有關(guān)。

22、采用WDM技術(shù)的原因是和它的優(yōu)點(diǎn)分不開的，它有如下優(yōu)點(diǎn)：

（1）充分利用了光纖的巨大帶寬資源；

（2）同時(shí)傳輸多種不同類型的信號(hào)；

（3）實(shí)現(xiàn)單根光纖雙向傳輸；

（4）多種應(yīng)用形式；

（5）節(jié)約線路投資；

（6）降低器件的超高速要求。

采用EDFA技術(shù)的原因是和它的優(yōu)點(diǎn)分不開的，它有如下優(yōu)點(diǎn)：

（1）中繼器的價(jià)格下降了；

（2）對(duì)傳送的數(shù)據(jù)速率和調(diào)制格式透明，這樣系統(tǒng)只需改變鏈路的終端設(shè)備就很容易升級(jí)到高的速率；

（3）可以同時(shí)放大多個(gè)波長信號(hào)，使波分復(fù)用（WDM）的實(shí)現(xiàn)成為可能；

（4）提供了系統(tǒng)擴(kuò)容的新途徑，無需增加光纖和工作的速率，只需通過增加波長就可提高系統(tǒng)的容量；

（5）最關(guān)鍵的是系統(tǒng)的成本下降了。

（二）、按題要求畫圖或據(jù)圖回答問題（共2小題，共15分）23、24、（1）半導(dǎo)體放大器（2）法布里-珀羅，行波，高斯，反射面的反射系數(shù)（3）法布里-珀羅，10，行波（4）有源區(qū)的矩形性質(zhì)和晶體結(jié)構(gòu)（5）正方形，串聯(lián)或并聯(lián)四、綜合解答題（請(qǐng)按各題題意解答，要求寫出必要的解題思想與具體公式，本題共2小題，每小題10分，共20分）25、（本小題10分）解：由單模傳輸條件（3分）得（2分）由數(shù)值孔徑的定義式有（2分）（1分）則模式數(shù)為，（1分）所以光纖中存在13個(gè)模式。

（1分）26、（本小題10分）解：衰減的影響La=(PT-PR-2Ac-Pp-Me)/(Af+As+Mc)=(-2.5+37-2-1-5.5)/(0.4+0.1+0.1)=43.3(km)色散的影響LD=(ε×106)/(B×Δλ×D)=(0.115×106)/(677.99×2×2.5)=33.9km由上述計(jì)算可以看出,中繼段距離只能小于33.9km,對(duì)于大于33.9km的線段,可采取加接轉(zhuǎn)站的方法解決。

五、分析題（請(qǐng)按要求寫出必要的解題過程，本題共1題，共12分）27、（本小題12分）解：（1）由方程V=k0n1a2?可得：

V=2πλn1a2?=2π1.31×10-6×1.48×4.0×10-62×0.003=2.2，而TE01和TM01模的歸一化截止頻率Vc=2.045，顯然V2.045，故不能傳輸波長為1.31μm的TE01和TM01模。

（2）對(duì)于TE01和TM01模，其截止波長為λc=2πVcn1a2?=2π2.045×1.48×4.0×10-62×0.003=1.20μm即入射光波長應(yīng)小于1.20μm時(shí)，才能傳播。

2008-2009年度教學(xué)質(zhì)量綜合評(píng)估測(cè)驗(yàn)試卷評(píng)卷答案：

一、判斷題（每小題所訴只有對(duì)錯(cuò)之分，請(qǐng)判斷正誤，共10小題，每小題2分，共20分）1、√2、√3、√4、√5、√6、√7、√8、√9、√10、×原因：時(shí)分復(fù)用可分為比特交錯(cuò)OTDM和分組交錯(cuò)OTDM，這兩種方式需要利用信號(hào)區(qū)分不同的復(fù)用數(shù)據(jù)或分組。

二、填空題（本題共三部分，每部分6分，共18分）（一）、基本概念及基本理論填空（每空1分，共4小題6小空，共6分）11、0＜V＜2.40512、載流子，閾值電流13、自發(fā)輻射，受激輻射14、放大器的輸入信噪比/放大器的輸出信噪比（二）、基本運(yùn)算能力填空（每小題3分，共2小題，共6分）15、16、（三）、名詞解釋填空（每小題2分，共3小題，共6分）17、把輸入信碼流中每m比特碼分為一組,然后變換為n比特(n＞m)輸出。

18、纖芯的軸線的平面稱為子午面,在子午面的光線稱為子午射線。

20、把激光的產(chǎn)生和調(diào)制分開，用獨(dú)立的調(diào)制器調(diào)制激光器的輸出光而實(shí)現(xiàn)的，這種調(diào)制稱為光源的外(間接)調(diào)制。

三、簡(jiǎn)答畫圖題（本題共兩部分，每部分15分，共30分）（一）、按要求簡(jiǎn)答各題（每小題5分，共3小題，共15分）20、從形成色散的機(jī)理來看，光纖色散可以分為模式色散、材料色散和波導(dǎo)色散三種，光纖色散使光脈沖在傳輸過程中波形展寬，產(chǎn)生碼間干擾，增加誤碼率，從而限制通信容量和無中繼傳輸距離。

21、在光放大器包括半導(dǎo)體光放大器、光纖放大器（由可分為非線性光纖放大器和摻雜光纖放大器）。

EDFA優(yōu)點(diǎn)：高增益、寬帶寬、低噪聲及放大波長正好是在光纖的最低損耗窗口等。

22、集成陣列波導(dǎo)光柵由輸入／輸出波導(dǎo)、星型波導(dǎo)和陣列波導(dǎo)三部分組成。輸入、星型波導(dǎo)與陣列波導(dǎo)組成一個(gè)相位控制器，使得到達(dá)衍射光柵的光波相位與光的輸入端口和光波長有關(guān)。與陣列波導(dǎo)輸出端面相連的星型波導(dǎo)的輸入端面充當(dāng)衍射光柵的作用。每個(gè)陣列中的波導(dǎo)正對(duì)中心的輸入／輸出波導(dǎo)，端面展開以減小耦合損耗，陣列波導(dǎo)數(shù)要保證所有衍射光能被收集。這樣從輸入波導(dǎo)進(jìn)來的光就能被無畸變(或畸變小)傳輸?shù)捷敵霾▽?dǎo)。波導(dǎo)陣列中相鄰波導(dǎo)間的長度差為常數(shù)，對(duì)入射光的相位周期性地調(diào)制。

（二）、按題要求畫圖或據(jù)圖回答問題（共2小題，共15分）23、摻鉺光纖光隔離器波分復(fù)用器泵浦源濾波器光隔離器輸入輸出光信號(hào)光信號(hào)熔接點(diǎn)24、（1）直接強(qiáng)度調(diào)制（2）動(dòng)態(tài)范圍（3）已產(chǎn)生畸變(失真)，碼間干擾（4）判決電路，時(shí)鐘提取電路，碼元時(shí)鐘，實(shí)現(xiàn)收發(fā)同步四、綜合解答題（請(qǐng)按各題題意解答，要求寫出必要的解題思想與具體公式，本題共2小題，每小題10分，共20分）25、（本小題10分）26、（本小題10分）解：（1）根據(jù)損耗系數(shù)定義得到發(fā)送端的功率至少為（2）如果光纖的損耗變?yōu)?，則所需的輸入光功率為五、分析題（請(qǐng)按要求寫出必要的解題過程，本題共1題，共12分）27、（本小題12分）解：（1）我們先求出上述波長對(duì)應(yīng)的歸一化頻率V，然后將它們與前述各種模式歸一化截止頻率Vc相比較，凡是滿足VVc條件的模式都可以在光纖中傳輸。

因?yàn)閂=2πλn1a2?，所以有：

V1=2πλ1n1a2?=2π1.55×10-6×1.5×6×10-62×0.002=2.306V2=2πλ2n1a2?=2π1.31×10-6×1.5×6×10-62×0.002=2.73V3=2πλ3n1a2?=2π0.85×10-6×1.5×6×10-62×0.002=4.21當(dāng)λ1=1.55μm時(shí)，0VcHE11<v1=2.306>2.045VcTE01，TM01，此時(shí)光纖中只能傳輸HE11導(dǎo)波模。</v1=2.306>

當(dāng)λ2=1.31μm時(shí)，2.045VcTE01，TM01，HE21<v2=2.73>23.832VcHE31,EH11，此時(shí)光纖中只能傳輸TE01，TM01，HE21和HE11導(dǎo)波模。</v2=2.73>

當(dāng)λ1=0.85μm時(shí)，3.832VcHE31，EH11，HE12<v3=4.21>5.136VcEH21，此時(shí)光纖中只能傳輸HE31，EH11，HE12，TE01，TM01，HE21和HE11導(dǎo)波模。</v3=4.21>

故光纖中能傳輸?shù)膶?dǎo)波模有HE31，EH11，HE12，TE01，TM01，HE21和HE11。

（2）從（1）中可以看出，波長越短，歸一化頻率越高，可傳輸?shù)哪Ｊ綌?shù)量就越多，可傳輸?shù)哪Ｊ綌?shù)量與歸一化頻率的近似關(guān)系表達(dá)式是N=12V22009-2010年度教學(xué)質(zhì)量綜合評(píng)估測(cè)驗(yàn)試卷評(píng)卷答案：

一、選擇題（每小題僅有一個(gè)選項(xiàng)是符合題意要求的，共10小題，每小題2分，共20分）1、B2、B3、A4、B5、B6、C7、C8、C9、D10、D二、填空題（本題共三部分，每部分6分，共18分）（一）、基本概念及基本理論填空（每空1分，共4小題6小空，共6分）11、鈮酸鋰（LiNbO3）12、衰減13、粒子性，波動(dòng)方程分析法14、溫度補(bǔ)償15、振蕩（二）、基本運(yùn)算能力填空（每小題3分，共2小題，共6分）16、14017、Δ=(n1-n2)/n1=(1.5-1.45)/1.5=0.033（三）、名詞解釋填空（每小題2分，共3小題，共6分）18、保證調(diào)制制度不變的情況下，光功率下降到低頻率值的一半時(shí)（3dB）的頻率范圍。

19、PIN結(jié)構(gòu)中，P+和N型半導(dǎo)體材料之間插入的一層參雜濃度很低的半導(dǎo)體材料，記為I，稱為本征區(qū)。

20、用來反映光檢測(cè)器對(duì)瞬變或高速調(diào)制光信號(hào)響應(yīng)能力的參數(shù)。

三、簡(jiǎn)答畫圖題（本題共兩部分，每部分15分，共30分）（一）、按要求簡(jiǎn)答各題（每小題5分，共3小題，共15分）21、主要有四種：自相位調(diào)制、交叉相位調(diào)制、四波混頻和受激散射。

22、直接調(diào)制是用電信號(hào)直接調(diào)制光源器件的偏置電流，使光源發(fā)出的光功率隨信號(hào)而變化。光源直接調(diào)制的優(yōu)點(diǎn)是簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、容易實(shí)現(xiàn)，但調(diào)制速率受載流子壽命及高速率下的性能退化的限制。光纖通信中光源多采用直接調(diào)制方式。

間接調(diào)制一般是基于電光、磁光、聲光效應(yīng)，讓光源輸出的連續(xù)光載波通過光調(diào)制器，電信號(hào)通過調(diào)制器實(shí)現(xiàn)對(duì)光載波的調(diào)制。間接調(diào)制方式需要調(diào)制器，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，但可獲得優(yōu)良的調(diào)制性能，特別適合高速率光通信系統(tǒng)。

23、引入智能特性，可以將光網(wǎng)絡(luò)帶來的好處歸結(jié)如下：

①實(shí)現(xiàn)靈活的Mesh（網(wǎng)狀）組網(wǎng)，提高帶寬利用率，增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)生存性。

②網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渥詣?dòng)發(fā)現(xiàn)。

③簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

④提供增值業(yè)務(wù)，使傳統(tǒng)傳輸網(wǎng)向業(yè)務(wù)網(wǎng)演進(jìn)。

⑤縮短業(yè)務(wù)時(shí)間，實(shí)現(xiàn)帶寬動(dòng)態(tài)申請(qǐng)和釋放。

⑥最終實(shí)現(xiàn)不同網(wǎng)絡(luò)之間的互連和互通。

（二）、按題要求畫圖或據(jù)圖回答問題（共2小題，共15分）24、25、（1）摻鉺光纖放大器（2）亞穩(wěn)態(tài)，激發(fā)態(tài)（3）①當(dāng)泵浦(Pump,抽運(yùn))光的光子能量等于能級(jí)3和能級(jí)1的能量差時(shí)，鉺離子吸收泵浦光從基態(tài)躍遷到激發(fā)態(tài)(1→3)。

②但是激發(fā)態(tài)是不穩(wěn)定的，Er3+很快返回到能級(jí)2（無輻射躍遷）。

③如果輸入的信號(hào)光的光子能量等于能級(jí)2和能級(jí)1的能量差，則處于能級(jí)2的Er3+將躍遷到基態(tài)(2→1)，產(chǎn)生受激輻射光，因而信號(hào)光得到放大。

（4）泵浦光，泵浦光四、綜合解答題（請(qǐng)按各題題意解答，要求寫出必要的解題思想與具體公式，本題共3小題，共22分）26、（本小題8分）解：

時(shí)的響應(yīng)度為；

時(shí)的響應(yīng)度為。

因?yàn)轫憫?yīng)度正比于波長，故在處光電二極管比處靈敏。

27、（本小題8分）解：（1）由，得到纖芯直徑為（2）當(dāng)，有得到模的個(gè)數(shù)為28、（本小題6分）解：信號(hào)的周期為信號(hào)在纖芯中傳輸?shù)乃俣葹橛捎谛盘?hào)延遲半個(gè)脈沖周期，則光纖的長度為五、分析題（請(qǐng)按要求寫出必要的解題過程，本題共1題，共10分）29、（本小題10分）解：(1)由于歸一化頻率(2)傳播的模式總數(shù)(3)該光纖的數(shù)值孔徑:(4)該光纖單模工作的波長:(μm)2010-2011年度教學(xué)質(zhì)量綜合評(píng)估測(cè)驗(yàn)試卷評(píng)卷答案：

一、判斷題（每小題所訴只有對(duì)錯(cuò)之分，請(qǐng)判斷正誤，共10小題，每小題2分，共20分）1、×原因：自發(fā)輻射光是一種相干熒光，即是單一頻率、相位和偏振方向相同的光。

2、×原因：再生中繼放大器可產(chǎn)生表示原有信息的新信號(hào)，消除脈沖信號(hào)傳輸后的展寬，將脈沖調(diào)整到原來的水平，從這個(gè)意義上講，光放大器不能代替再生放大器，光放大器存在著噪聲積累，而且不能消除色散對(duì)脈沖展寬的缺點(diǎn)。

3、×原因：最大接收角θ0越大，即纖芯與包層的折射率之差越大，光纖捕捉光線的能力越強(qiáng)。

4、√5、×原因：自脈沖現(xiàn)象是某些激光器在某些注入電流下發(fā)生的一種持續(xù)振蕩實(shí)際工作中常遇到這種器件，必須更換。

6、×原因：假設(shè)光檢測(cè)器具有理想特性，則其量子效應(yīng)為1，且無熱噪聲，無暗電流。

7、×原因：光放大器是基于受激輻射或受激散射原理來實(shí)現(xiàn)對(duì)微弱入射光進(jìn)行光放大的，其機(jī)制與激光器類似。

8、×原因：LED不適合作為WDM系統(tǒng)的光源。因?yàn)椋孩貺ED所產(chǎn)生的光不是單波長的光，譜線很寬，約50~100nm；

②LED的輸出功率比激光器低的多；

③LED的最高調(diào)制效率約為幾百M(fèi)b/s。

9、×原因：大家每天使用的電話與本地交換局間的連接屬于星形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

10、×原因：根據(jù)理論分析，只有當(dāng)輸出的光脈沖為嚴(yán)格地雙曲正割脈沖，且滿足一定條件時(shí)，光孤子才能穩(wěn)定地傳輸。

二、填空題（本題共三部分，每部分6分，共18分）（一）、基本概念及基本理論填空（每空1分，共4小題6小空，共6分）11、吸收損耗，彎曲損耗，波導(dǎo)色散12、在傳播的過程中不固定在一個(gè)平面內(nèi)。

13、插入碼14、光功率（二）、基本運(yùn)算能力填空（每小題3分，共2小題，共6分）15、1.684×105b/s，注意填寫單位。

16、4.44μm注意填寫時(shí)加單位。

（三）、名詞解釋填空（每小題2分，共3小題，共6分）17、在保證一定誤碼率的條件下,光接收機(jī)所需接收的最小光功率。

18、散射損耗通常是由于光纖材料密度的微觀變化，以及所含SiO2、GeO2和P2O5等成分的濃度不均勻，使得光纖中出現(xiàn)一些折射率分布不均勻的局部區(qū)域，從而引起光的散射，將一部分光功率散射到光纖外部引起損耗。

21、將多個(gè)通道的低速率數(shù)字信息以時(shí)間分割的方式插入到同一個(gè)物理信道(光纖)中,復(fù)用之后的數(shù)字信息成為高速率的數(shù)字流。

三、簡(jiǎn)答畫圖題（本題共兩部分，每部分15分，共30分）（一）、按要求簡(jiǎn)答各題（每小題5分，共3小題，共15分）20、答：當(dāng)激光器光學(xué)諧振腔中的工作物質(zhì)在泵浦源的作用下變成增益物質(zhì)后有了放大作用。被放大的光在諧振腔的兩個(gè)互相平行的反射鏡面間來回反射，進(jìn)一步得到放大。但在這一過程中也要消耗一部分光能（腔內(nèi)損耗和反射鏡損耗）。當(dāng)放大足以抵消損耗時(shí)，激光器就形成激光振蕩21、在二極管的P-N結(jié)上加上高反向電壓形成的，此時(shí)在結(jié)區(qū)形成一個(gè)強(qiáng)電場(chǎng)，在高場(chǎng)區(qū)內(nèi)光生載流子被強(qiáng)電場(chǎng)加速，獲得高