光通信基礎(chǔ)模擬試題一

《光通信基礎(chǔ)》模擬試題一一、寫出下列光纖通信中英文縮略語所表示的中文意義。（3分×5=15分）1.LASER2.DBR3.DSF4.EDFA5.FWM二.簡答題(9×5=45分)1.什么是LED和LD？比較二者的性能參數(shù)？2.畫出一個基本光通信系統(tǒng)的構(gòu)成框圖，并說明個單元的作用。3.SDH和PDH傳送網(wǎng)有何區(qū)別？4.試述光纖中的色散及其影響。5.試述光發(fā)送機(jī)的組成及其各部分功能。三．計算題(20×2=40分)1.（20）假設(shè)階躍折射率光纖，，工作波長為1320nm，求單模傳輸時光纖的最大纖芯半徑。2.假設(shè)單個光子的能量E=1.2ev，相應(yīng)的光波長和頻率是多少？（注：普朗克常數(shù)h=4.14×10-15eV.s）《光通信基礎(chǔ)》模擬試題一答案一、（15）寫出下列光纖通信中英文縮略語所表示的中文意義。1.LASER激光2.DBR分布式布拉格反射鏡3.DSF色散位移光纖4.EDFA摻鉺光纖放大器5.FWM四波混頻二.(45分)1.什么是LED和LD？比較二者的性能參數(shù)？LED是發(fā)光二極管的簡稱。LD是激光二極管的簡稱。他們都是基于半導(dǎo)體PN節(jié)中的粒子數(shù)反轉(zhuǎn)實現(xiàn)電致發(fā)光效應(yīng)的光源。光譜特性出光功率溫度特性響應(yīng)速度相干性可靠性價格適用場合LD窄，色散影響小mW數(shù)量級影響大，動態(tài)范圍小較快易于高速調(diào)制較好較易損壞，壽命較短比較貴長距離、大容量系統(tǒng)LED寬，色散影響大μW和nW量級特性好，動態(tài)范圍大慢較調(diào)制頻率不能太高差不易損壞，可靠性高比較便宜近距離、中小容量系統(tǒng)2.畫出一個基本光通信系統(tǒng)的構(gòu)成框圖，并說明個單元的作用。電端機(jī)電端機(jī)1光發(fā)送端機(jī)信道光發(fā)送端機(jī)電端機(jī)2信息數(shù)據(jù)信息數(shù)據(jù)圖1.5光通信系統(tǒng)構(gòu)成框圖電端機(jī)1：處理來自信息源的信息數(shù)據(jù)，完成數(shù)字復(fù)接、線路編碼等功能，形成適合于再光路上傳輸?shù)母咚贁?shù)據(jù)流。光發(fā)送端機(jī)：將電端機(jī)送來的電信號變換為光信號，送入信道傳輸。信道：光信號的傳輸通道。信道可以是光纖，自由空間和水等介質(zhì)。光接收端機(jī)：將光信號轉(zhuǎn)換為電信號，并送入電端機(jī)。電端機(jī)2：將光接收端機(jī)還原的電信號進(jìn)行處理得到原始數(shù)據(jù)3.SDH和PDH傳送網(wǎng)有何區(qū)別？(1)SDH采用世界上統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)傳輸速率等級。最低的等級也就是最基本的模塊稱為STM1,傳輸速率為155.52Mb/s;4個STM1同步復(fù)接組成STM4,傳輸速率為4×155.52Mb/s=622.08Mb/s;16個STM1組成STM16,傳輸速率為2488.32Mb/s,以此類推。(2)SDH各網(wǎng)絡(luò)單元的光接口有嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。任何網(wǎng)絡(luò)單元在光纖線路上可以互連，不同廠家的產(chǎn)品可以互通，這有利于建立世界統(tǒng)一的通信網(wǎng)絡(luò)。另一方面，標(biāo)準(zhǔn)的光接口綜合進(jìn)各種不同的網(wǎng)絡(luò)單元，簡化了硬件，降低了網(wǎng)絡(luò)成本。(3)在SDH幀結(jié)構(gòu)中，豐富的開銷比特用于網(wǎng)絡(luò)的運行、維護(hù)和管理，便于實現(xiàn)性能監(jiān)測、故障檢測和定位、故障報告等管理功能。(4)采用數(shù)字同步復(fù)用技術(shù)，其最小的復(fù)用單位為字節(jié)，不必進(jìn)行碼速調(diào)整，簡化了復(fù)接分接的實現(xiàn)設(shè)備，由低速信號復(fù)接成高速信號，或從高速信號分出低速信號，不必逐級進(jìn)行。(5)采用數(shù)字交叉連接設(shè)備DXC可以對各種端口速率進(jìn)行可控的連接配置，對網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行自動化的調(diào)度和管理，既提高了資源利用率，又增強(qiáng)了網(wǎng)絡(luò)的抗毀性和可靠性。SDH采用了DXC后，大大提高了網(wǎng)絡(luò)的靈活性及對各種業(yè)務(wù)量變化的適應(yīng)能力，使現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)提高到一個嶄新的水平。4.試述光纖中的色散及其影響。色散是在光纖中傳輸?shù)墓庑盘?，由于不同成分的光的時間延遲不同而產(chǎn)生的一種物理效應(yīng)。色散一般包括模式色散、材料色散和波導(dǎo)色散。色散對光信號的影響在時域和頻域的表示方法不同。如果信號是模擬調(diào)制的，色散限制帶寬；如果信號是數(shù)字脈沖，色散產(chǎn)生脈沖展寬。當(dāng)色散嚴(yán)重時，可以導(dǎo)致系統(tǒng)傳輸誤碼率的增大。5.試述光發(fā)送機(jī)的組成及其各部分功能。輸入接口：數(shù)字通信系統(tǒng)中輸入接口將輸入的PCM脈沖信號整形后送入線路編碼電路。線路編碼電路：把電端機(jī)輸出的數(shù)字信號變換為適合于光纖傳輸?shù)膯螛O性碼。調(diào)制電路：用攜帶信息的數(shù)字電信號對光源進(jìn)行驅(qū)動，輸出數(shù)字光脈沖信號。控制電路：穩(wěn)定光源的平均輸出光功率和穩(wěn)定