《光纤通信》试卷题及答案

！！《光纤通信》试卷…试卷综合第《光纤通信》试卷…试卷综合第1页〔47〕2007-2008年度教学质量综合评估测验试卷《光纤通信》试题注：1、开课学院：通信与信息工程学院。命题组：通信工程教研组·张延锋2、考试时间：90分钟。 试卷总分值：100分。3〔含计算器。纸一并上交。总分一二三四五六七八九十1002018302012试题如下：一、 选项是符合题意要求的，共10小题，每题2分，共20分〕1、表示光纤色散程度的物理量是A.时延 B.相位差 C.时延差 差2、随着激光器使用时间的增长，其阈值电流会渐渐削减 B.保持不变 C.渐渐增大 渐渐增大,后渐渐削减3、当平面波的入射角变化时，在薄膜波导中可产生的三种不同的波型是A.TEM波、TE波和TM C.导波、衬底辐射模和敷层辐射模 波、导波和TM波242nn

V2 V2A. 1 2n1

n1

D.2 45、光接收机中将升余弦频谱脉冲信号恢复为“0”和“1”码信号的模块为均衡器 B.判决器和时钟恢复电路 C.放大器 D.光电检测器何种应用形式可以显著提高光接收机的灵敏度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 继器使用7、EDFA中用于降低放大器噪声的器件是A.光耦合器 B.波分复用器 C.光滤波器 减器8、关于PIN和APD的偏置电压表述，正确的选项是均为正向偏置B.C.前者正偏,后者反偏D.前者反偏,后者正偏9、以下哪项技术是提高每个信道上传输信息容量的一个有效的途径？A.光纤孤子(Soliton)通信 B.DWDM C.OTDM D.OFDM、光纤数字通信系统中不能传输HDB3码的缘由是A.光源不能产生负信号光 B.将消灭长连“1”或长连“0”C.编码器太简单 冗余度太大二、 填空题〔此题共三局部，每局部6分，共18分〕〔一、根本概念及根本理论填空〔1466分〕11、以色散为基，对于单模光纤来说，主要是材料色散和 于多模光纤来说， 占主要地位。12渐变型光纤中,不同的射线具有一样轴向速度的现象称为 现象。、EDFA中的关键器件是 和 。14、SDH的帧构造除行、列、字节、帧长等外，还包括信息净负荷区域、支路单元指针区域和 区域。〔二、根本运算力量填空〔326分〕15、某种光纤的纤芯和包层的折射率分别是 1.48和1.46，则其临界传播角为 。PIN3dB带宽为。〔三、名词解释填空〔236分〕17、光纤色散：。18、插入码：。19、啁啾：三、 简答画图题〔此题共两局部，每局部15分，共30分〕。〔一、按要求简答各题〔5315分〕、简述半导体激光器由哪三个局部构成？试分别加以说明。21、简述光电检测器的响应度和量子效率描述的是什么？二者有什么联系？WDM+EDFA方式。〔二、按题要求画图或据图答复以下问题〔215分〕SDH〔7分〕24〔8分〕R=0.3R=0∆R=0.3R=0∆1∆2G GOw0wOw0w图〔a〕图〔b〕SOA表示 波放大器TWA两大类。〔a〕中 同样 放大器的增益频谱就为型曲线，其R=0。且R代表的内容是 。〔b1GHz，同样∆2是放大器的带宽。SOA的增益依靠于输入信号的偏振状态的缘由是 所致。一般削减〔〕SOA来补偿增益差。四、 综合解答〔请按各题题意解答要求写出必要的解题思想与具体公式，此题共2小题，每题10分，共20分〕〔10分〕1310nm，试计算：为了保证单模传输，其芯径应取多大？假设取芯径a5m，求其数值孔径及其模式数。〔10分〕假设一个565Mbit/s单模光缆传输系统，其系统总体要求如下：光纤通信系统光0.4dB/km0.1dB/km，光源的入纤功率为-2.5dbm收灵巧敏度为-37dbm，线路码型5B6B，传输速率为677990kbit/s,光源承受1db,1db，光纤充裕度为0.1db/km,5.5db。试求：系统的最大中继距离。五、 分析题〔请按要求写出必要的解题过程，此题共1题，共12分〕〔12分〕某光纤参数如下：a=4.0m,∆=0.003,纤芯折射率为n1=1.48。试问：此光纤能否传输波长λ=1.31m的TE01和TM01模？说明理由。如要使TE01和TM01模能够传输，光波长应做怎样的调整？2008-2009年度教学质量综合评估测验试卷《光纤通信》试题注：1·张延锋2、考试时间：90分钟。 试卷总分值：100分。3〔含计算器。4纸一并上交。总分一二三四五六七八九十1002018302210试题如下：102分，20分〕1、光纤中的孤子是光纤色散与非线性相互作用的产物。2、NA表示光纤承受和传输光的力量，NA越大，光纤接收光的力量越强。3、通常单模光纤的纤芯半径在几个微米之内，这是从物理尺度上保证单模传输的必要条件。4、在多模光纤中，模式色散是其主要的色散因素。5、张弛振荡是激光器内部光电相互作用所表现出来的固有特性，增加直流偏置可对其进展抑制，而且预偏置越接近阈值，效果越显著。6、散粒噪声属于白噪声，为了降低它的影响，通常在判决电路之前使用低通滤波器，使得信道的带宽变窄。7、光纤通信系统最适合的参杂光纤放大器是工作在1550nm的掺铒光纤放大器1300nm的掺镨光纤放大器。8、电光效应、热光效应等是利用材料的折射率随电压和温度的变化而变化，从而实现光开关器件。9、EDFAWDM系统中工作时的模式有三种：自动增益掌握模式，自动功率掌握模式和自动电流掌握模式。10、时分复用可分为比特穿插OTDMOTDM，只有前一种方式需要利用信号区分不同的复用数据或分组。二、填空题〔618分〕〔一、根本概念及根本理论填空〔1466分〕11、阶跃型光纤的单模传输条件是 。12、由于双异质结激光器在有源区两侧，既限制了光波，又限制了 它的光强分布根本被约束在有源区，而且大大降低 。13、发光二极管依靠 发光，半导体激光器依靠 发光。14、EDFA噪声系数的定义为 。〔二、根本运算力量填空〔326分〕15、有一个由4信道组成的WDM传输系统。假设信道具有零带宽，则信道间隔应为 ，才能保证被选信道比检测到的相邻信道的功率大10倍。16GaAsPIN光电二极管平均每两个入射光子，产生一个电子－空穴对，！假设全部的电子都被接收，则该器件的量子效率为〔三、名词解释填空〔236分〕。17、mBnB码：。18。19、光源的外调制：三、简答画图题〔1530分〕〔一、按要求简答各题〔5315分〕。20、从形成色散的机理来看，光纤的色散可以分为哪几种？色散对光纤通信系统性能有什么影响？、光放大器包括哪些种类？EDFA有哪些优点？1所示平面阵列波导光栅的设计思想和方法。〔二、按题要求画图或据图答复以下问题〔共2小题，共15分〕 图1EDFA〔7分〕24〔8分〕光信号

前置放大器 主放大器光检测器 均衡器

再生码流偏压掌握

AGC 时钟电路 提取上图为 、直接检测方式的数字光接收机方框图。主放大器和AGC打算着光接收机的 。图中的均衡器目的是对放大器出来的 进展补偿使输出信号的波形适合于判决，以消退 ，减小误码率。图中的 和 就是我们所谓的再生电路，它的功能是从放大器输出的信号与噪声混合的波形中提取 逐个地对码元波形进展取样判决以得到原发送的码流时钟提取的目的是为了 。四、综合解答题〔请按各题题意解答，要求写出必要的解题思想与具体公式，21020分〕〔10分〕阶跃型光纤的n1=1.5，∆=0.01，芯子半径a=10m，波长λ0=1.5m,试计算：数值孔径NA归一化频率入射光线的鼓励角范围〔10分〕一段12km长的光纤线路，其损耗为1.5dB/km。试答复：假设在接收端保持0.3W的接收光功率，则发送端的功率至少为多少？假设光纤的损耗变为2.5dB/km，则所需的输入光功率为多少？五、分析题〔110分〕〔10分〕《光纤通信》试卷…试卷综合第5页〔47〕！！《光纤通信》试卷…试卷综合第《光纤通信》试卷…试卷综合第29页〔47〕某光纤参数如下：a=6m ,∆=0.002,纤芯折射率为n1=1.5。假设干HEmn模的截止频率和假设干EHmn模的截止频率如表1和表2。试问：〔1〕当光波长分别为λ1=1.55m，λ2=1.31m，λ3=0.85m时，光纤中能传输哪些导波模？的模式数量与归一化频率的近似关系表达式是？表1 假设干HEmn模的截止频率模式HEmnHE21HE22HE23HE24HE31HE32HE33HE342.0455.5208.65411.7923.8327.01610.17313.32表2 假设干EHmn模的截止频率模式EHmnEH11EH12EH13EH14EH21EH22EH23EH243.3827.01610.17313.3245.1368.41711.62014.792009-2010年度教学质量综合评估测验试卷《光纤通信》试题注：1、开课学院：通信与信息工程学院。命题组：通信工程教研组·张延锋2、考试时间：90分钟。 试卷总分值：100分。3〔含计算器。4纸一并上交。总分一二三四五六七八九十1002018302210试题如下：一、选择题〔10220分〕1LED的工作原理是A.光的吸取 B.光的自发辐射 C.光的受激放射 D.光的受激散射2、现知临界传播角为αc，要保证光线在光纤内全反射，必需要求传播角A．α<αc B．α≤αc C．α>αc D．α≥αc3Ex与Ey的振幅相等且相位差为900时，其为A．圆偏振 B．线偏振 C．椭圆偏振 D．垂直偏振4、色散是由于光在光纤中传输的物理现象，单模光纤不存在以下哪种色散？A.材料色散 B.模式色散 C.波导色散 D.色度色散5、半导体激光器的发光谱线会随着工作条件的变化而变化，当注入电流低于阈值电流时发出的是A.激光，谱线较窄 B.荧光，光谱较宽C.激光，谱线较宽 D.荧光，光谱较窄6、APD光电二极管消灭雪崩击穿是由于A.载流子在耗尽区的漂移时间过长 B.将光信号转换为电信号的效率太低C.其所加的反向偏置电压过大 D.其注入的非平衡载流子集中过快7、以下属于光纤通信系统所用的有源器件的是A.耦合器 B.隔离器 C.掺铥光纤放大器 D.光开关8WDM系统中应用较多的是A.光时域反射仪B.光纤熔接机 C.光谱 D.光功率计9、DWDM与WDM的主要区分可以说DWDM使用的波长间隔A.很大，常常大于0.8nm B.很小，常常小于0.8nmC.很大，常常大于1.6nm D.很小，常常小于1.6nm10、以下不是OCDMA扩频多址访问技术的是A.直接序列 B.频率跳变 C.啁秋系统 D.双线性光序列二、填空题〔此题共三局部，每局部6分，共18分〕〔一、根本概念及根本理论填空〔1466分〕11、目前在光纤通信系统使用的外调制器通常是 电光调制器。12、 和色散是因光纤特性而导致的光纤通信系统的根本问题。13、由物理学可知，光具有 对其分析也有两种：一是几何光学分析法，二是 。14、为解决半导体激光器温度敏感问题，可以在驱动电路中进展 或是承受制冷器来保持器件的温度稳定。15、法布里—珀罗放大器的增益频谱是一条 的曲线。〔二、根本运算力量填空〔326分〕16一阶跃折射率光纤纤芯和包层的折射率分别是：n1=1.48,n2=1.46,则其最大接收角θ0为 。17、弱导波阶跃光纤芯子和包层的折射指数分别为n1=1.5,n2=1.45,则纤芯和包层的相对折射指数差Δ为 。〔三、名词解释填空〔236分〕18调制带宽： 。19本征区： 。20、响应时间： 。三、简答画图题〔1530分〕〔一、按要求简答各题〔5315分〕21、光线中的非线性效应有哪些？22、什么是直接调制？什么是间接调制？各有何特点？ASON的优点。〔二、按题要求画图或据图答复以下问题〔215分〕24〔6分〕25〔9分〕上图明显为 的工作原理。在掺铒光纤(EDF)中，铒离子(Er3+)有三个能级：能级1代表基态，能量最低；能级2是 ，处于中间能级；能级3代表 ，能量最高。据图分析请阐述该工作原理： 〔3分〕从该工作原理可以看出，光放大是由于 转换为信号光的结果。为提高放大器增益，应提高对 的吸取。四、综合解答题〔320分〕〔8分〕PIN80%，计算在1.3μm和1.55μm波长时的响应度，说明为什么在1.55μm处光电二极管比较灵敏。〔8分〕0.20850nm波长上可以支持1000个左右的传播模式。试问：其纤芯直径为多少？1310nm波长上可以支持多少个模？28〔6分〕用纤芯折射率为n11.5f08MHz的L。五、分析题〔110分〕29〔10分〕1某SI型光纤，光纤的芯径d=2a为100 m，折射率n=1.458，包层的折射率12λ=850nm。则：2V参数；估算在该光纤内传输的模式数量；计算该光纤的数值孔径；计算该光纤单模工作的波长。2010-2011年度教学质量综合评估测验试卷《光纤通信》试题注：1·张延锋2、考试时间：90分钟。 试卷总分值：100分。3〔含计算器。纸一并上交。总分一二三四五六七八九十1002018302210试题如下：一、推断题〔10220分〕1、自发辐射光是一种相干荧光，即是单一频率、相位和偏振方向一样的光。2、光放大器可以代替再生中继器。3、最大接收角θ0越大，即纤芯与包层的折射率之差越大，光纤捕获光线的力量NA来表示。4、多模光纤通常用于短距离通信场合。中常遇到这种器件，属正常现象，无需更换。6、假设光检测器具有抱负特性，则其量子效应为0，且无热噪声，无暗电流。其机制与激光器类似。8、LEDLDWDM系统的光源。9、大家每天使用的与本地交换局间的连接属于线性总线型网络构造。定地传输。二、填空题〔618分〕〔一、根本概念及根本理论填空〔1466分〕光纤通信系统的根本问题其中衰减的主要缘由有散射损耗、 和 ；色散主要包括模式色、材料色散和 。12我们将光纤内的光线分为两类子午光线和斜光线其中斜光线是 。、数字光纤传输系统中常用的码型是5B6B码和 。14、衰减器的功能是对 进展预定量的衰减。〔二、根本运算力量填空〔326分〕15、语音信道的带宽为3.4KHz，则接收机信噪比S/N=30dB是的信道容量是 。16、某阶跃光纤参数如下：∆=0.003，纤芯折射率为n1=1.46，光波长λ=1.31m，则单模传输时间纤具有的纤芯半径a< 。〔三、名词解释填空〔236分〕17光接收机的灵敏度： 。18散射损耗： 。19光时分复用(OTDM)： 。三、简答画图题〔1530分〕〔一、按要求简答各题〔5315分〕20、激光器谐振腔内激光振荡是如何产生的？21、简述雪崩光电二极管的雪崩倍增效应。OCDMA的特点。〔二、按题要求画图或据图答复以下问题〔215分〕〔5分〕P〔mW〕 P〔mW〕O IF(mA) O IF(mA)EDFA〔10分〕输入光信号输入光信号光隔离器波分复用器光隔离器输出滤波器光信号熔接点泵浦源输入光信号输入光信号光隔离器波分复用器光隔离器输出滤波器光信号泵浦源图〔b〕作为基质，在纤芯中掺入固体激光工作物质—— 。，比常规光纤小很多，这是为了提高信号光和泵浦光的能量密度，从而提高其 。但由于其芯径的减小其与常规光纤模场不匹配，解决方法有：①在纤芯中掺入；②在熔接时进展肯定处理减小〔填英文缩写〕的不匹配。和nm；两种，应用较多的是980nm泵浦源，其优点是 。其泵浦方式按泵浦所在位置分为三种：①如图〔a〕为 如图〔b〕为 ；③双向泵浦。双向泵浦对信号的放大特性与信号传输方向〔〕四、综合解答题〔322分〕〔8分〕70km。求：满足上述要求，光接收灵巧敏度至少应取多少？10dBm，则光接收机的动态范围至少应取多少？〔6分〕0.1dB/km0.2dB/km，且不考虑色散的影响，求当无光缆配线架时，假设期望最长中继距离为60km，此时的光缆的衰减系数为多大？〔8分〕某光纤参数如下：a=4.0m,∆=0.003,纤芯折射率为n1=1.48。试问：〔1〕此光纤能否传输波长λ=1.31m的TE01和TM01模？说明理由。〔2〕如要使TE01和TM01模能够传输，光波长应做怎样的调整？五、分析题〔110分〕〔10分〕有一GaAlAs半导体激光器，其谐振腔长为300 端的解理面的反射率为0.35。则：(1)求因非全反射导致的等效损耗系数。(3)假设此激光器的中心波长λ=1310nm，与此相应的纵模序数。2011-2012年度教学质量综合评估测验试卷《光纤通信》试题注：1·张延锋2、考试时间：90分钟。 试卷总分值：100分。3〔含计算器。4纸一并上交。总分一二三四五六七八九十1002018302012试题如下：一、推断题〔10220分〕1、光在光纤中传输的工作波长由载波频率打算。2、比特率和带宽是衡量数字通信系统和模拟通信系统的主要指标。3、辐射模是指电磁场在纤芯中按简谐函数变化，在包层中按指数规律衰减的模式。4、激光器的横模打算了激光光束的空间分布，它直接影响到器件和光纤的偶和效率。53B4B和插入码。6、PINI区的宽度打算的。7、滤波器属无源器件，故从严格意义上讲，可调谐滤波器属于无源器件。8、CWDM可承受不带冷却器的半导体激光器。9、SDH155.52Mb/s，SDH在北美地区常常承受。10WDMOTDM。二、填空题〔618分〕〔一、根本概念及根本理论填空〔1466分〕11、我们把 nm的波长范围称为C波段。12、光纤的主模是 ，阶跃折射率光纤单模传输的条件是 。13、色散补偿光纤是具有 纤，其实现色散补偿的根本思想是在具有 特性的标准单模光纤之后接入一段色散补偿光纤。14性，这就是 。〔二、根本运算力量填空〔326分〕15、光检测器的响应度R说明白光检测器将光信号转化成电信号的效率，现知光检测器的光电流Ip=1.0A，其入射光功率为Pin=1.4286W，则响应度R的大小为 。16nsp=2,则其噪声系数Fn的大小为 。〔三、名词解释填空〔236分〕17、杂质吸取损耗： 。18、光孤子： 。1、波分复用〔WDM： 。三、简答画图题〔1530分〕〔一、按要求简答各题〔5315分〕20、什么是激光器的阈值条件？21、EDFA的泵浦方式有哪些？每一方式作简要说明。22PDHSDH的特点与不同。〔二、按题要求画图或据图答复以下问题〔215分〕23、试用2×2耦合器构成一个8×8空分开关阵列，画出连接图和输入、输出端〔7分〕24〔8分〕EC1hv高能带 EC2hvE C3 hv输入光 hv 输出光E V1低能带E V2E V3上图为光的 机理过程图〔1分〕实现上述过程需要两个条件：一是 ，这种状态称为粒子数反转，可承受通过向半导体激光二极管注入的方式来实现粒子数反转；二是半导体激光器必需存在 并在其内建立起确定的振荡，从而得到 的激光输出〔4分〕试依上图画出光的自发辐射〔发光二极管〕〔3分〕四、综合解答题〔请按各题题意解答，要求写出必要的解题思想与具体公式，21020分〕25〔10分〕弱导阶跃光纤纤芯和包层折射率分别为n1

，n2

1.45，试计算：纤芯和包层的相对折射率；NA。26〔10分〕5kmn1

1.49，相对折射率差0.01。求：接收端最快和最慢的模式之间的时延差；由模式色散导致的均方根脉冲展宽；假设最大比特率就等于带宽，则此光纤的带宽距离积是多少？五、分析题〔112分〕27〔12分〕n1=1.5，相对折射率差1%1310nm，试计算：为了保证单模传输，其芯径应取多大？假设取芯径a5m，求其数值孔径及其模式数。2012-2013年度教学质量综合评估测验试卷《光纤通信》试题注：1、开课学院：通信与信息工程学院。命题组：通信工程教研组·张延锋2、考试时间：90分钟。 试卷总分值：100分。3〔含计算器。纸一并上交。总分一二三四五六七八九十1002018302012试题如下：102分，20分〕1、以下哪一种吸取属于光纤的本征吸取?A.SiO2的吸取 B.OH-的吸取 C.Cu2+的吸取 2、发光二极管LED产生的光A.是荧光而不是激光 B.是激光而不是荧光2C.是自然光而不是激光 D.是相干光而不是荧光211

的关系是≈A.n n≈1 2

B.n=n1 2

C.n1

>>n2

D.n1

<<n24、PIN光电二极管，因无雪崩倍增作用，因此其雪崩倍增因子为A.G＞1 B.G＜1 C.G＝1 D.G＝05、在阶跃型光纤中，当模式处于截止的临界状态时，其特性参数A.W＝0 B.＝0 C.V＝0 D.＝06EDFA的优点的是A.增益高B.频带宽C.噪声系数小D.可放大多个波段〔OTDR〕是利用光在光纤中传输时的瑞利散射所产生的背向散射而制成的周密仪表，它不行以用作以下哪项的测量？A.光纤的长度 B.光纤的传输衰减C.故障定位 纤的色散系数8、以下属于有源光器件的是A.光定向耦合器 B.半导体激光器 C.光纤连接器 D.光隔离器9、在一根光纤中同时传输多个波长信号的一项技术是A.色散补偿技术 B.相干光通信技术C.光时分复用技术 复用技术、以下哪一个不是SDH网的特点？A.具有全世界统一的接口标准 件进展系统配置的治理C.复用映射构造敏捷 D.指针调整技术降低了设备简单性二、填空题〔618分〕〔一、根本概念及根本理论填空〔1466分〕1光纤通信三个有用的低损耗工作窗口是0.85μ、 和 。12、EDFA的应用，归结起来可以分为三种形式：(1) 均衡滤波器OO后置放大器。均衡滤波器OO

；(2)前置放13光纤的 是引起光纤带宽变窄的主要缘由而光纤带宽变窄则会限制光纤的传输容量。14SDH具有一套标准化的信息构造等级称为 其最低级别STM－1网络节点接口的速率为 Mbit/s。〔二、根本运算力量填空〔326分〕15、某种光纤的纤芯和包层的折射率分别是 1.48和1.46，则其临界传播角为 。16、光接收机的灵敏度Sr是指在满足给定误码率或信噪比条件下，接收机承受微弱信号的力量，工程上常用最低平均光功率Pmin来描述，现假设有最低平均光功率Pmin为10mW，则其灵敏度Sr为 。〔三、名词解释填空〔236分〕17、粒子数反转分布： 。18、数值孔径： 。19、啁啾： 。三、简答画图题〔1530分〕〔一、按要求简答各题〔5315分〕20、简述构成激光器的三个根本条件。21、简述形成光纤损耗的主要缘由。22、简述掺铒光纤放大器(EDFA)工作原理。〔二、按题要求画图或据图答复以下问题〔215分〕P-I〔7分〕24〔8分〕掺铒光纤 掺铒光纤如上图在掺铒光纤链路上放置均衡滤波器的目的是 〔2分〕结合上图及题意暗含内容，画出图〔a〕和图〔b〕〔6分〕掺 滤 放铒 波 大光 器 器纤 特 增增 性 益益O波长 波长 波长图〔a〕 图〔b〕 图〔c〕四、综合解答题〔请按各题题意解答，要求写出必要的解题思想与具体公式，21020分〕〔10分〕一阶跃折射率光纤，纤芯和包层的折射率分别是： n1=1.486,n2=1.472,现仅考虑模式色散，则：1km∆t相比可以无视不计，在以上状况下计算可传输光脉冲的最大比特率。〔10分〕Δ＝0.25，纤芯a＝5μm，工作波长λ＝1.31μm。求：NA；光纤中传输模式的数量；〔4〕五、分析题〔112分〕〔12分〕LAN光纤链路工作波长λ=850nm，链路长度L=2000m，最大比特率16Mb/s20nmLEDsLAN1MMF〔多模光纤〕62.5/125m的光纤。表1 10/100Mb/sLAN最大光缆长度LAN类型波长/nm最大长度/m纤芯50m 纤芯62.5m最大损耗dB/km带宽距离积/Mb/s×km纤芯50m 纤芯62.5m10Base-F850100020003.75500160100Base-FX1300200020001.5500500100Base-SX85020003.75500求：系统要求的上升时间Δtr。模式色散引起的脉冲展宽Δtmod，即光线模式上升时间。色度色散引起的脉冲展宽Δtch。求系统实际上升时间Δtsys。可以到达指定的比特率吗？假设光纤的带宽不能满足要求，你认为该如何解决？注：色度色散计算公式D(λ)=

S0〔λ−λ04〕和Δt

=|D(λ)|ΔλL。4 λ3 ch2013-2014年度教学质量综合评估测验试卷《光纤通信》试题注：1、开课学院：通信与信息工程学院。命题组：通信工程教研组·张延锋2、考试时间：90分钟。 试卷总分值：100分。3〔含计算器。纸一并上交。总分一二三四五六七八九十1002018302012试题如下：〔102分，20分〕1、G.653光纤是指A.渐变多模光纤 B.标准单模光纤 C.色散位移光纤 散光纤2、目前EDFA承受的泵浦波长是和1.3μm 和1.48μmC．0.98μm和1.48μm 和1.55μm3、以下是阶跃折射率光纤HE11低阶模式的横向电场截面分布图的是A B C D4、以下不是单模光纤的非线性效应的是自相位调制SPM 相位调制XPMC.偏振模色散PMD D.四波混频FWM有低阈值电流、可高温工作、谱线宽度窄和调制速度高的优点的激光器是A.量子阱激光器 式反响DFB激光器C.垂直腔面放射激光器 6、下面哪一种器件只允许光单方向传输A.隔离器 B.光开关 C.耦合器 器7、光缆的架空方法有两种，分别是①用水泥管道安装②定滑轮牵引法③缆盘移动放出法④在顶棚内敷设A.①和③B.②和④C.③和④D.②和③8、ITU-TG.692建议，WDM系统的工作波长目前是在A.S波段 B.C波段 C.L波段 D.P波段9SDH/SONET网络的根本设备的是终端复用器TM 复用器ADMC.再生器REG 、以下哪一个不是自动交换光网络ASON的特点？实现敏捷的Mesh组网 B.网络拓扑自动觉察C.缩短业务建立时间 选择性极好二、填空题〔此题共三局部，每局部6分，共18分〕〔一、根本概念及根本理论填空〔1466分〕11、光纤通信与其他形式通信的主要区分有两点，一是 用光纤作为传输介质。12、外调制器是利用晶体的电光、磁光和 光辐射进展调制，即在光源光辐射产生后再加载调制信号。学分析法是用射线光学理论分析光纤中光传输特性的方法这种分析方法的前提条件是 。14、粒子数反转、 得激光的条件，除此之外，产生激光还必需满足 。15数字传输系统设计的任务就是要通过器件的适中选择以削减 影响，确保系统到达要求的性能。〔二、根本运算力量填空〔326分〕16、光接收机的动态范围D是指在保证系统误码率指标要求下，接收机的最低光功率Pmin和最大允许光功率Pmax之比，现知Pmin和Pmax分别是10W和100W，则其动态范围D为 。MSR为主模功率P与次边摸功率P之主 边比，它是半导体激光器频谱纯度的一种度量，假设P =10dBm，P =1dBm，主 边则MSR为 。〔三、名词解释填空〔236分〕18、消光比： 。19暗电流： 。20、电光延迟： 。三、简答画图题〔此题共两局部，每局部15分，共30分〕〔一、按要求简答各题〔5315分〕21、请简述光波分复用技术的根本原理。EDFA法是什么？。WDM光源而只作为测试用光源的缘由是什么？〔二、按题要求画图或据图答复以下问题〔共215分〕24P-I特性曲线，〔7分〕激光器未调制光信号外调制器已调制光信号电信号驱动器激光器未调制光信号外调制器已调制光信号电信号驱动器在2.5Gb/s的高速率光纤通信系统中，不承受直接调制方式，而必需使用外调制器的缘由是 〔3分〕外调制下的光源是在 选“直流“沟通状态下工作，因而避开了激光器的 效应〔2分〕光纤通信系统对调制的要求是：①高的调制效率和 驱动电压；③低的 ；④ 。四、综合解答题〔请按各题题意解答，要求写出必要的解题思想与具体公式，21020分〕〔10分〕1=,n2=,求：其临界入射角θc；其临界传播角αC；NA；其最大接收角θ0；合效率有何关系？实际光纤对∆有什么要求？〔10分〕PIN7510ps。计算该检测器的3dB带宽；1.55um处光电二极管比较灵敏。五、分析题〔112分〕〔12分〕某光纤参数如下：a=6m ,∆=0.002,纤芯折射率为n1=1.5。假设干HEmn模的截止频率和假设干EHmn模的截止频率如表1和表2。表1 假设干HEmn模的截止频率模式HEmnHE21HE22HE23HE24HE31HE32HE33HE342.0455.5208.65411.7923.8327.01610.17313.32表2 假设干EHmn模的截止频率模式EHmnEH11EH12EH13EH14EH21EH22EH23EH243.3827.01610.17313.3245.1368.41711.62014.79试问：〔1〕当光波长分别为λ1=1.55m，λ2=1.31m，λ3=0.85m时，光纤中能传输哪些导波模？输的模式数量与归一化频率的近似关系表达式是？光波长为λ1=1.55m而言，假设假设总功率为1000dBm，则包层传输的功率P包层为多少？2014-2015年度教学质量综合评估测验试卷《光纤通信》试题注：1、开课学院：通信与信息工程学院。命题组：通信工程教研组·张延锋2、考试时间：90分钟。 试卷总分值：100分。3〔含计算器。纸一并上交。总分一二三四五六七八九十1002018302012试题如下：102分，20分〕1、以下哪种光纤是为了满足海底光缆长距离通信需求研制的？A.G.651光纤 B.G.652光纤 C.G.653光纤 D.G.654光纤多模光纤的芯径/包层直径或单模光纤的模场直径/包层直径的单位是A．nm B．mm C．μm D．cm调制器的半波电压是指调制指数为以下哪个值时的调制电压？A．π B．2π C．3π D．4πV→∞时，光纤中的光能A.B.C.都集中在纤芯中，包层中没有 D.都集中在包层中，纤芯中没有5、光放射机的消光比，一般要求小于或等于A．5％ B．10％ C．15％ 6、载流子在漂移的单位距离内产生的电子—空穴对是指A.电离率 B.响应度 C.响应光谱 流7、转换光路，实现光交换的重要器件是A.耦合器 B.隔离器 C.光衰减器 D.光开关8LD的构造种类属于A．F-P腔激光器〔法布里—珀罗谐振腔〕 B．单异质结半导体激光器C．同质结半导体激光器 半导体激光器9、光孤子源主要有A．掺铒光纤孤子激光器、信道频率激光器C．锁模半导体激光器、锁模半导体激光器D．掺铒光纤孤子激光器、锁模半导体激光器10SDHA.容器 B.信息净负荷 C.支路单元 D.段开销二、填空题〔此题共三局部，每局部6分，共18分〕〔一、根本概念及根本理论填空〔1466分〕11、 和量子效率都是描述光电检测器光电转换力量的一种物理量。12、数字光接收机最主要的性能指标是灵敏度和 。13、数字光纤传输系统的两种传输体制为准同步数字系列〔PDH〕和 PDH有两种根底速率一种是以1.544Mb/s为第一级根底速率另一种是以其 第一级根底速率。14光纤通信的光中继器主要是补偿衰减的光信号和对畸变失真信号进展整形等，它的类型主要有 和全光型光中继器。15线路编码之所以必要主要是由于电端机输出的数字信号是适合电缆传输的双极性码而光源不能放射负脉冲所以要变换为适合于光纤传输的 〔二、根本运算力量填空〔326分〕16、He-Ne 激光器的中心频率 4.741014 Hz，自发辐射谱线宽度为06108 Hz，假设想获得单模输出，腔长最长不能超过 。17、有10km长NA0.30的多模阶跃折射光纤，假设其纤芯折射率为1.45，则光纤带宽B< 。〔三、名词解释填空〔236分〕18数值孔径： 。19光波模式： 。21、网络自愈： 。三、简答画图题〔1530分〕〔一、按要求简答各题〔5315分〕21、简述光纤模拟通信系统中的预失真补偿原理。22、简述数字光纤通信系统码型选择应满足的主要条件。mn23、简述线性偏振模LP 的m、n的物理意义。mn〔二、按题要求画图或据图答复以下问题〔215分〕24〔7分〕25〔8分〕上图为 的构成方框图。上图中的 作用是防止反射光影响光放大器的工作稳定性。其中光耦合器〔在上图中是〕的作用是把信号光和泵浦光混合起来。其中的掺珥光纤：长约10-100m，Er3+浓度约为 。泵浦光源使得形成粒子数反转分布，光功率为 10-100mW，工作波长为 。四、综合解答题〔请按各题题意解答，要求写出必要的解题思想与具体公式，21020分〕26〔10分〕n1=1.5，△=0.5％，工作波长λ=1.31m光纤中的导模数M=2。求：光纤的数值孔径NA。全反射临界角θc。a。〔10分〕所以的电子都被收集，那么计算该器件的量子效率；在0.8m波段接收功率是107W，计算平均是输出光电流；c112分〕〔12分〕565Mb/s单模光纤传输系统，其系统总体要求如下：5个接头，平均每个接头损耗0.2d，光源的入纤功率为-3dB，接收灵巧敏度为-56dB〔BER=1-19。5B62ps/〔km.nm1.8nm。求：最大中继距离是多少？〔功率〕1dB1dB〔发送和接收端各一个0.1dB/k5.5d。2007-2008年度教学质量综合评估测验试卷评卷答案：一、选择题〔每题仅有一个选项是符合题意要求的，共10小题，每题220分〕1、C2、C3、C4、C5、B6、 D7、C8、B9、C10、A二、填空题〔此题共三局部，每局部6分，共18分〕〔一、根本概念及根本理论填空〔1466分〕11、波导色散，模式色散12、光纤的自聚焦13、高功率泵浦源，掺铒光纤14、治理单元指针〔二、根本运算力量填空〔326分〕15、9.4°16、fc

0.42d

0.42101012

4.2104MHz42Hz〔三、名词解释填空〔236分〕17、光信号通过光纤传播期间,波形在时间上发生展宽的现象称为光纤色散。比特划为一组,然后在这一组的末尾一位之后插入一个比特码输出。三、简答画图题〔1530分〕〔一、按要求简答各题〔5315分〕20,也就是处于粒子数反转分布状态的工作物质,它是产生激光的必要条件；,使粒子数从低能级跃迁,使得在这种状况下受激辐射大于受激吸取,从而有光的放大作用。这时的工作物质已被激活,成为激活物质或增益物质；,只有把激活物置于光学谐振腔中,以供给必要的反响及对光的频率和方向进展选择,才能获得连续的光放大和激光振荡输出。21、响应度和量子效率都是描述这种器件光电转换力量的物理量。响应度R0定义为:R0=IP·A/W·P0式中：IPP0：光电检测器的平均输入功率。nn〔光生电子空穴对数/R0=en/h这即是说，光电二极管的响应度和量子效率与入射光波频率有关。WDM技术的缘由是和它的优点分不开的，它有如下优点：充分利用了光纤的巨大带宽资源；同时传输多种不同类型的信号；实现单根光纤双向传输；多种应用形式；节约线路投资；降低器件的超高速要求。EDFA技术的缘由是和它的优点分不开的，它有如下优点：中继器的价格下降了；备就很简洁升级到高的速率；供给了系统扩容的途径，无需增加光纤和工作的速率，只需通过增加波长就可提高系统的容量；最关键的是系统的本钱下降了。〔二、按题要求画图或据图答复以下问题〔215分〕23、24〔1〕半导体放大器-珀罗，行波，高斯，反射面的反射系数法布里-珀罗，10，行波有源区的矩形性质和晶体构造正方形，串联或并联四、综合解答题〔请按各题题意解答，要求写出必要的解题思想与具体公式，21020分〕25〔10分〕2a2an2n212得a由数值孔径的定义式有n2n2n212

2.405 〔3分〕2an122an12122n 0.21 〔2212an2n2122an2n2122an12则模式数为m

V22 12.65， 〔1分〕所以光纤中存在13个模式。 〔1分〕解：衰减的影响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)色散的影响LD=(ε×106)/(B×Δλ×D)=(0.115×106)/(677.99×2×2.5)=33.9km由上述计算可以看出,33.9km,33.9km的线段,可采取加接转站的方法解决。五、分析题〔112分〕〔12分〕1〕由方程V=k01a√可得：V=2πn1a√2∆= 2π ×1.48×4.0×10−6√2×0.003=2.2，λ 1.31×10−6而TE01和TM01模的归一化截止频率Vc=2.045，明显V<2.045，故不能传输波长为1.31m的TE01和TM01模。对于TE01和TM01模，其截止波长为2π 2πλc=

n1a√2∆=c

2.045×1.48×4.0×10−6√2×0.003=1.20m即入射光波长应小于1.20m时，才能传播。2008-2009年度教学质量综合评估测验试卷评卷答案：〔102分，20分〕、√、√、√、√、√、√、√、√、√10、×缘由：时分复用可分为比特穿插OTDMOTDM，这两种方式需要利用信号区分不同的复用数据或分组。二、填空题〔此题共三局部，每局部6分，共18分〕〔一、根本概念及根本理论填空〔1466分〕11、0＜V＜2.40512、载流子，阈值电流13、自发辐射，受激辐射14、放大器的输入信噪比/放大器的输出信噪比〔二、根本运算力量填空〔326分〕15、100GHz(0.8nm)16、光生电子－空穴对

入射光子数 2〔三、名词解释填空〔236分〕m比特码分为一组,n比特(n＞m)输出。18、纤芯的轴线的平面称为子午面,在子午面的光线称为子午射线。这种调制称为光源的外(间接)调制。三、简答画图题〔此题共两局部，每局部15分，共30分〕〔一、按要求简答各题〔5315分〕20、从形成色散的机理来看，光纤色散可以分为模式色散、材料色散和波导色散率，从而限制通信容量和无中继传输距离。〔和掺杂光纤放大器。EDFA窗口等。22、集成阵列波导光栅由输入／输出波导、星型波导和阵列波导三局部组成。输输入波导进来的光就能被无畸变(或畸变小)传输到输出波导。波导阵列中相邻波导间的长度差为常数，对入射光的相位周期性地调制。〔二、按题要求画图或据图答复以下问题〔215分〕23、输入光信号输入光信号光隔离器波分复用器光隔离器输出滤波器光信号熔接点泵浦源24〔1〕直接强度调制动态范围已产生畸变(失真)，码间干扰判决电路，时钟提取电路，码元时钟，实现收发同步四、综合解答题〔请按各题题意解答，要求写出必要的解题思想与具体公式，21020分〕〔10分〕〔10分〕〔1〕依据损耗系数定义 10 P lg iPo

L PoP10L/100.3101.8Wi〔2〕假设光纤的损耗变为2.5dB/km，则所需的输入光功率为PP10L/100.3103Wo i五、分析题〔112分〕27〔12分〕1〕V，归一化截止频率Vc相比较，但凡满足V>Vc条件的模式都可以在光纤中传输。1由于V=2πna√2∆，所以有：1λ2π 2πV1=

λ n1a√2∆=1.55×10−6×1.5×6×10−6√2×0.002=2.30612π 2π1V2=2V3=3

n1a√2∆=1.31×10−6×1.5×6×10−6√2×0.002=2.732πn1a√2∆=0.85×10−6×1.5×6×10−6√2×0.002=4.211=m0c(1)]<1=6<cE1，M1)]纤中只能传输HE11导波模。当 λ2=1.31m 时 ， 2.045[Vc(TE01，TM01，HE21)]<V2=2.73<c(1,1此时间纤中只能传输E1，M1，E1和1导波模。当 λ1=0.85m 时 ， 3.832[Vc(HE31，EH11，HE12)]<V3=4.21<5.136[Vc(EH21)]，此时间纤中只能传输HE31，EH11，HE12，TE01，TM01，HE21和HE11导波模。故光纤中能传输的导波模有HE31，EH11，HE12，TE01，TM01，HE21和HE11。多，可传输的模式数量与归一化频率的近似关系表达式是1N=2V22009-2010年度教学质量综合评估测验试卷评卷答案：〔102分，20分〕1、B2、B3、A4、B5、B6、C7、C8、C9、D10、D二、填空题〔此题共三局部，每局部6分，共18分〕〔一、根本概念及根本理论填空〔1466分〕11、铌酸锂〔LiNbO3〕12、衰减13、粒子性，波动方程分析法14、温度补偿15、振荡〔二、根本运算力量填空〔326分〕16、14017、Δ=(n1−n2)/n1=(1.5−1.45)/1.5=0.033〔三、名词解释填空〔236分〕18、保证调制制度不变的状况下，光功率下降到低频率值的一半时〔3dB〕的频率范围。19、PIN构造中，P+和N型半导体材料之间插入的一层参杂浓度很低的半导体材20、用来反映光检测器对瞬变或高速调制光信号响应力量的参数。三、简答画图题〔1530分〕〔一、按要求简答各题〔5315分〕21、主要有四种：自相位调制、穿插相位调制、四波混频和受激散射。22方式。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器，构造简单，但可获得优良的调制性能，特别适合高速率光通信系统。23、引入智能特性，可以将光网络带来的好处归结如下：①实现敏捷的Mesh〔网状〕组网，提高带宽利用率，增加网络生存性。②网络拓扑自动觉察。③简化网络构造。④供给增值业务，使传统传输网向业务网演进。⑤缩短业务时间，实现带宽动态申请和释放。⑥最终实现不同网络之间的互连和互通。〔二、按题要求画图或据图答复以下问题〔共215分〕24、！25〔1〕掺铒光纤放大器亚稳态，激发态31铒离子吸取泵浦光从基态跃迁到激发态(1→3)。②但是激发态是不稳定的，Er3+2〔无辐射跃迁。212Er3+(2→1)泵浦光，泵浦光四、综合解答题〔请按各题题意解答，要求写出必要的解题思想与具体公式，322分〕26〔8分〕解：1.3mR(m)0.81.30.84A/W；1.24 1.241.55mR(m)

0.81.55

1A/W。1.24 1.24由于响应度正比于波长，故在1.55m处光电二极管比1.3m处灵敏。27〔8分〕1〕由

2 a n2n2

2aNA，得到纤芯直径为1 1

2 1VV1a2 1

1

2M1

0.85 2 0.20

30.27〔2〕当2

1.31m，有

NA NA2M 2M

1

1 2 228〔6分〕解：信号的周期为

21M2212

0.852 M 1000 1 1.312T1/f0信号在纤芯中传输的速度为《光纤通信》试卷…试卷综合第32页〔47〕《光纤通信》试卷…试卷综合第《光纤通信》试卷…试卷综合第33页〔47〕！vc/n1L为T c 1 3108 1Lv 12.5m2 n 2f1 0

1.5 28106五、分析题〔110分〕29〔10分〕n2n21 2解：(1)由于归一化频率Vn2n21 2 0.8556.36传播的模式总数MV2/21588n2n2n21 2该光纤单模工作的波长:n2n2n21 2n2n21 2

1.4581.45821.452n2n2n21 2c

2.405

2.61350

19.9(μm)《光纤通信》试卷…试卷综合第《光纤通信》试卷…试卷综合第34页〔47〕2010-2011年度教学质量综合评估测验试卷评卷答案：〔102分，20分〕1、×缘由：自发辐射光是一种相干荧光，即是单一频率、相位和偏振方向一样的光。2、×缘由：再生中继放大器可产生表示原有信息的信号，消退脉冲信号传输后的展宽，将脉冲调整到原来的水平，从这个意义上讲，光放大器不能代替再生放大器，光放大器存在着噪声积存，而且不能消退色散对脉冲展宽的缺点。3、×缘由：最大接收角θ0越大，即纤芯与包层的折射率之差越大，光纤捕获光线的力量越强。4、√5、×缘由：自脉冲现象是某些激光器在某些注入电流下发生的一种持续振荡实际工作中常遇到这种器件，必需更换。6、×1，且无热噪声，无暗电流。7、×缘由：光放大器是基于受激辐射或受激散射原理来实现对微弱入射光进展光放大的，其机制与激光器类似。×WDM系统的光源。由于：①LED所产生的光不50~100nm；②LED的输出功率比激光器低的多；③LEDMb/s。9、×缘由：大家每天使用的与本地交换局间的连接属于星形网络构造。10、×缘由：依据理论分析，只有当输出的光脉冲为严格地双曲正割脉冲，且满足肯定条件时，光孤子才能稳定地传输。二、填空题〔此题共三局部，每局部6分，共18分〕〔一、根本概念及根本理论填空〔1466分〕11、吸取损耗，弯曲损耗，波导色散12、在传播的过程中不固定在一个平面内。、插入码、光功率〔二、根本运算力量填空〔326分〕15、1.684×105b/s，留意填写单位。16、4.44μm 留意填写时加单位。〔三、名词解释填空〔236分〕17、在保证肯定误码率的条件下,光接收机所需接收的最小光功率。18、散射损耗通常是由于光纤材料密度的微观变化，以及所含 SiO2 和P2O5 等成分的浓度不均匀，使得光纤中消灭一些折射率分布不均匀损耗。(光纤)中,复用之后的数字信息成为高速率的数字流。三、简答画图题〔此题共两局部，每局部15分，共30分〕〔一、按要求简答各题〔5315分〕20〔腔内损耗和反射镜损耗。当放大足以抵消损耗时，激光器就形成激光振荡21P-N结上加上高反向电压形成的，此时在结区形成一个强电场，在高场区内光生载流子被强电场加速，获得高的动能，与晶格的原子发生碰-空穴对，产生的电子-空穴对在强电场中又被加速，再次碰撞，又激发出的电子-空穴、OCDMAWDMOTDM有以下不行比较的优点：WDM所要求的波长掌握和波长转换，这样地址安排敏捷，用户可以随机接入。②保密性好，安全性高。③OCDMAWDM技术结合使用。④可异步接入性。QoS的效劳。信号。它是一项协议独立的技术，可与现有任何老设备兼容。〔二、按题要求画图或据图答复以下问题〔215分〕23、课堂上及习题本上已要求练习多遍，不再详解。24〔1〕掺铒光纤，铒离子〔2〕相互作用的效率，氟元素，MFD(模场直径)〔3〕1480；噪声低，泵浦效率高，功率高达数百毫瓦同向泵浦，反向泵浦无关四、综合解答题〔请按各题题意解答，要求写出必要的解题思想与具体公式，21020分〕〔8分〕TT

P=min=

+Lα+Lα1+MminTP =P－L(α+α1)－M=-1-70×(0.35+0.05)-6=-35dBmminT(2)D=Pmax－PminD=-10-(-35)=25dB〔6分〕T解：PT

PMRL

E MS C=4(40)60.20.10.2dB/km60〔8分〕1〕由方程V=k01a√可得：！！《光纤通信》试卷…试卷综合第《光纤通信》试卷…试卷综合第37页〔47〕V=2πn1a√2∆= 2π ×1.48×4.0×10−6√2×0.003=2.2，λ 1.31×10−6而TE01和TM01模的归一化截止频率Vc=2.045，明显V<2.045，故不能传输波长为1.31m的TE01和TM01模。对于TE01和TM01模，其截止波长为c2π 2πcλc=V n1a√2∆=2.045×1.48×4.0×10−6√2×0.003=1.20m即入射光波长应小于1.20m时，才能传播。五、分析题〔112分〕解：28〔10分〕解：(mm-1(mm-1)2)由q=1,2,3….(Hz)波长间隔9.51010(m)3〕由13742011-2012年度教学质量综合评估测验试卷评卷答案：〔102分，20分〕1、×缘由：光在光纤中传输的工作波长由载波频率打算。2、√3、× 缘由：导波模是指电磁场在纤芯中按简谐函数变化，在包层中按指数规律衰减的模式辐射模是指电磁波能量在向z轴方向传播的同时又在包层中形成径向的辐射。4、√5、×5B6B和插入码。6、√7、×缘由：滤波器属无源器件，但严格意义上讲，可调谐滤波器属有源器件。8、√9、×缘由：SDH在北美以外的其他国家和地区常常承受。10、√二、填空题〔此题共三局部，每局部6分，共18分〕〔一、根本概念及根本理论填空〔1466分〕11、1530—156512、HE11，V<2.40513、负色散，正色散14、相干光通信〔二、根本运算力量填空〔326分〕15、0.7A/W，留意填写单位。16、4〔三、名词解释填空〔236分〕17、由OH−引起的衰减。18、经光纤长距离传输后，其幅度和宽度都保持不变的超短脉冲。22原始信号复原。三、简答画图题〔此题共两局部，每局部15分，共30分〕〔一、按要求简答各题〔5315分〕20、阈值增益为1 1thG 2Llnrrth12其中rr

分别是谐振腔反射镜的反射系数。当激光器1 2的增益GGth

时，才能有激光放出。21、EDFA的三种泵浦形式：同向泵浦、反向泵浦和双向泵浦。同向泵浦：信号铒光纤的两端各有泵浦光相向输入到掺铒光纤中。22PDH自愈力量的环形网等。PDH相比，SDH有以下特点：有统一的标准传输速率等级；有国际标准能。〔二、按题要求画图或据图答复以下问题〔215分〕23、24〔1〕受激辐射〔2〕高能带上的电子密度要大于低能带上的电子密度，正向电流，光子谐振腔，单色性和方向性〔3〕EC1高能带 EC2E C3 hvhvE V1低能带E V2E V3四、综合解答题〔请按各题题意解答，要求写出必要的解题思想与具体公式，21020分〕25〔10分〕解：阶跃光纤纤芯和包层的相对折射率差为n2n2 1 2n21

0.03

n2n2n21 226〔10分〕1〕纤芯和包层的相对折射率差为n2n2 1 2n21

0.012则得到n1.475 接收端最快和最慢的模式之间的时延差2

Ln21cn2

510331081.475

0.010.113s延差T

Ln20.113scn121光纤的带宽距离积BL

4c 43108

8.05kmGb/sn2 1五、分析题〔112分〕27〔12分〕2a2an2n212得a由数值孔径的定义式有n2n2n212

2.405 〔3分〕2an122an12122n 0.21 〔2212an2n2122an2n2122an12则模式数为m

V22 12.65， 〔1分〕所以光纤中存在13个模式。 〔1分〕2012-2013年度教学质量综合评估测验试卷评卷答案：〔102分，20分〕1、A2、A3、A4、C5、A7、 D7、D8、B9、D10、D二、填空题〔此题共三局部，每局部6分，共18分〕〔一、根本概念及根本理论填空〔1466分〕11、1.31μm，1.55μm 12、中继放大器 13、色散14、同步传送模块，155.520〔二、根本运算力量填空〔326分〕15、9.4°16、10dBm 该处必需留意单位Sr的单位是dBm〔三、名词解释填空〔236分〕17、在外界能量作用下,处于低能级的粒子将不断地被激发到高能级上去,从而使高能级上的粒子数大于低能级上的粒子数,这种分布状态称为粒子数的反转分布。表示NAsin捉的射线的最大入射角。

,max

max

是光纤能捕三、简答画图题〔1530分〕〔一、按要求简答各题〔5315分〕20、①激光工作物质：需要有适宜的工作物质,具有适宜的能级分布,可以产生合适波长的光辐射；②鼓励：需要可以实现工作物质粒子数反转分布的鼓励能21、①材料的吸取损耗,包括紫外吸取、红外吸取和杂质吸取等,是材料本身所固有的,是一种本征吸取损耗。②光纤的散射损耗,主要有瑞利散射损耗、波导,当抱负的圆柱形光纤受到某种外力的作用时,会产生肯定曲率半径的弯曲,导致能量泄漏到包层造成损耗。22(Er3+)有三个能级：能级123光子能量等于能级3和能级1212的Er3+光的吸取，使基态铒离子尽可能跃迁到激发态。〔二、按题要求画图或据图答复以下问题〔共215分〕23、 P PO I O I半导体激光器的P-I特性曲线 边发光二极管的P-I特性曲线〔1〕EDFA的带宽。〔2〕O掺 滤 放O铒 波 大光 器 器纤 特 增增 性 益O O波长 波长 波长图〔a〕 图〔b〕 图〔c〕四、综合解答题〔请按各题题意解答，要求写出必要的解题思想与具体公式，21020分〕〔10分〕1〕kmkm/，则∆t=Ln1(n1−n2)=1×1.486(1.486−1.472)=1.47×10−8(s)=47.1(ns)c n2

3×105

1.472T∆t相比可以无视不计，则最大比特率为B = 1 = 1 =10.6〔Mb/s〕max 2∆t 2×1.47×10−8〔10分〕！五、分析题〔112分〕〔12分〕1〕带宽与比特率的关系fs=B=，从而得：Δt =

0.35=

=21.9〔ns〕r Δfsys 〔2〕由表可知，62.5/125μm850nm160MHz·km，由于2000m，故模式带宽〔光电宽〕为Δf =160MHz·km=80〔MHz〕，2000m转换成电带宽Δfe1−mod=0.707×Δfmod=56.6(MHz),则Δtmod=

0.35 Δfe1−mod

56.6〔3〕由色度色散计算公式D(λ)=S0〔λ−λ04〕和Δt

=|D(λ)|ΔλL，可得4 λ3 ch≈

0.1nsns·km

×20nm×2km=4ns(4)有以上得Δtfib=√(Δtmod)2(Δtch)2=√6.2242=7.4ns故系统实际上升时间Δtsys=√(Δtfib)2+(Δteq)2=√7.42+82=10.9ns其中，光设备的上升时间Δteq8ns是条件。21.9ns，故光纤的选择满足系统设计的要求。1300nm或承受LD光源。2013-2014年度教学质量综合评估测验试卷评卷答案：〔102分，20分〕1、C2、C3、A4、C5、A6、A7、D8、B9、D10、D二、填空题〔此题共三局部，每局部6分，共18分〕〔一、根本概念及根本理论填空〔1466分〕11、载波频率很高12、声光13、光的波长要远小于光线尺寸14、光学谐振腔，阈值条件15、系统噪声〔二、根本运算力量填空〔326分〕16、1dB，留意单位！17、10〔三、名词解释填空〔236分〕181和规律0的最大功率与最小功率之比，通常以dB为单位衡量，它是数字传输时间源的一项重要参数。APDDE90%击穿电压时，在无入射光状况下器件内部的反向电流。20、就是在电信号到来时，光信号相对于电信号的时间延迟。三、简答画图题〔此题共两局部，每局部1530分〕〔一、按要求简答各题〔5315分〕21〔复信号分开〔解复用，并作进一步处理，恢复出原始信号送入不同终端。22、为了获得EDFA较为平坦的增益特性，增大EDFA的带宽，常承受的两种方法是①承受型宽谱带掺杂光纤，如在纤芯中再参加铝离子；②在掺铒光纤链路上放置均衡滤波器。23ms量级。〔二、按题要求画图或据图答复以下问题〔共215分〕24、P超辐射发光二极管面发光二极管边发光二极管O I发光二极管的P-I特性曲线25〔1〕直接调制方式下，带宽受半导体光源的震荡频率限制和光源啁秋效应的存在。直流，啁秋宽的调制带宽，插入损耗，高消光比。四、综合解答题〔请按各题题意解答，要求写出必要的解题思想与具体公式，21020分〕〔10分〕1〕临界入射角θc=cn〔n2〕=cn〔6〕=0。〔2〕α

=arcsin√1−〔n2

n1−〔1.46

1.48