光纤通信 期末考试试卷(含答案)

《光纤通信》期末考试试卷《光纤通信》期末考试试卷（A卷）第#页共9页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、0.85um、1.31um、1.55um5、PIN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10、单模光纤11、开销比特12、灵敏度13、阈值条件14、色散15、噪声二、选择题：（每小题2分，共20分）1、A2、B3、D4、C5、A6、B7、B8、ABCD9、BD10、AB三、简答题（1、2题各6分，3题8分，共20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。（2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。（2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。（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、答:聂禅沁纤聂禅沁纤光耦含辭m朮吊通述疲誥（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（2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（2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（1、2题各15分，3、4题各5分，共40分）1、解:（1）由于归一化频率（1）由于归一化频率V=佥X50心仆2一皿（4分）二56.36（4分）（2）传播的模式总数M=V2/2TOC\o"1-5"\h\z二1588（3分）⑶该光纤的数值孔径：NA=幷_nj二0.153（4分）（4）该光纤单模工作的波长：九>九c2兀—a、：n2-2.405*1-n2—2.613aJn2-n2—2.613x50xJn2-n21212「—19.9（口m）（4分）2、解：已知错误!未找到引用源。错误!未找到引用源。错误!未找到引用源。（1分）1）因非全反射导致的等效损耗系数错误!未找到引用源。TOC\o"1-5"\h\z错误!未找到引用源。（mm-1）（4分）2）由错误!未找到引用源。q=1,2,3・・・.错误!未找到引用源。错误!未找到引用源。（Hz）波长间隔错误!未找到引用源。9.5x10-10（m）（6分）3）由错误!未找到引用源。1374（4分）3、解：根据题意得—0.4dB/km，a—0.05dB/km，—0.4dB/km，a—0.05dB/km，（2分）s（2分）-3-（-38）-2x0.5-4——66.7km0.4+0.05SRfa二0.5dB/个,M=4dBc由P-P=2a+La+M+LaSRcfsP-P-2a-ML——SRca+afs（1分）4、解：PPTOC\o"1-5"\h\z由题意得S=3即S=i:2（1分）RRP+PP+P1212故有P二3P（1分）12P已知-101g芦二1.5（1分）0得=10-0.15P0由于P=1mw