??！《光纖通信》試卷…試卷綜合第《光纖通信》試卷…試卷綜合第1頁〔47〕2007-2008年度教學(xué)質(zhì)量綜合評估測驗(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、考試時間：90分鐘。 試卷總分值：100分。3〔含計(jì)算器。紙一并上交?？偡忠欢奈辶甙司攀?002018302012試題如下：一、 選項(xiàng)是符合題意要求的，共10小題，每題2分，共20分〕1、表示光纖色散程度的物理量是A.時延 B.相位差 C.時延差 差2、隨著激光器使用時間的增長，其閾值電流會漸漸削減 B.保持不變 C.漸漸增大 漸漸增大,后漸漸削減3、當(dāng)平面波的入射角變化時，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TM C.導(dǎo)波、襯底輻射模和敷層輻射模 波、導(dǎo)波和TM波242nn

V2 V2A. 1 2n1

n1

D.2 45、光接收機(jī)中將升余弦頻譜脈沖信號恢復(fù)為“0”和“1”碼信號的模塊為均衡器 B.判決器和時鐘恢復(fù)電路 C.放大器 D.光電檢測器何種應(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 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 減器8、關(guān)于PIN和APD的偏置電壓表述，正確的選項(xiàng)是均為正向偏置B.C.前者正偏,后者反偏D.前者反偏,后者正偏9、以下哪項(xiàng)技術(shù)是提高每個信道上傳輸信息容量的一個有效的途徑？A.光纖孤子(Soliton)通信 B.DWDM C.OTDM D.OFDM、光纖數(shù)字通信系統(tǒng)中不能傳輸HDB3碼的緣由是A.光源不能產(chǎn)生負(fù)信號光 B.將消滅長連“1”或長連“0”C.編碼器太簡單 冗余度太大二、 填空題〔此題共三局部，每局部6分，共18分〕〔一、根本概念及根本理論填空〔1466分〕11、以色散為基，對于單模光纖來說，主要是材料色散和 于多模光纖來說， 占主要地位。12漸變型光纖中,不同的射線具有一樣軸向速度的現(xiàn)象稱為 現(xiàn)象。、EDFA中的關(guān)鍵器件是 和 。14、SDH的幀構(gòu)造除行、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?！捕?、根本運(yùn)算力量填空〔326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 。PIN3dB帶寬為。〔三、名詞解釋填空〔236分〕17、光纖色散：。18、插入碼：。19、啁啾：三、 簡答畫圖題〔此題共兩局部，每局部15分，共30分〕?！惨?、按要求簡答各題〔5315分〕、簡述半導(dǎo)體激光器由哪三個局部構(gòu)成？試分別加以說明。21、簡述光電檢測器的響應(yīng)度和量子效率描述的是什么？二者有什么聯(lián)系？WDM+EDFA方式?！捕?、按題要求畫圖或據(jù)圖答復(fù)以下問題〔215分〕SDH〔7分〕24〔8分〕R=0.3R=0?R=0.3R=0?1?2G GOw0wOw0w圖〔a〕圖〔b〕SOA表示 波放大器TWA兩大類?！瞐〕中 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 ?！瞓1GHz，同樣?2是放大器的帶寬。SOA的增益依靠于輸入信號的偏振狀態(tài)的緣由是 所致。一般削減〔〕SOA來補(bǔ)償增益差。四、 綜合解答〔請按各題題意解答要求寫出必要的解題思想與具體公式，此題共2小題，每題10分，共20分〕〔10分〕1310nm，試計(jì)算：為了保證單模傳輸，其芯徑應(yīng)取多大？假設(shè)取芯徑a5m，求其數(shù)值孔徑及其模式數(shù)。〔10分〕假設(shè)一個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0.4dB/km0.1dB/km，光源的入纖功率為-2.5dbm收靈巧敏度為-37dbm，線路碼型5B6B，傳輸速率為677990kbit/s,光源承受1db,1db，光纖充裕度為0.1db/km,5.5db。試求：系統(tǒng)的最大中繼距離。五、 分析題〔請按要求寫出必要的解題過程，此題共1題，共12分〕〔12分〕某光纖參數(shù)如下：a=4.0m,?=0.003,纖芯折射率為n1=1.48。試問：此光纖能否傳輸波長λ=1.31m的TE01和TM01模？說明理由。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)量綜合評估測驗(yàn)試卷《光纖通信》試題注：1·張延鋒2、考試時間：90分鐘。 試卷總分值：100分。3〔含計(jì)算器。4紙一并上交?？偡忠欢奈辶甙司攀?002018302210試題如下：102分，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表示光纖承受和傳輸光的力量，NA越大，光纖接收光的力量越強(qiáng)。3、通常單模光纖的纖芯半徑在幾個微米之內(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，增加直流偏置可對其進(jìn)展抑制，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、EDFAWDM系統(tǒng)中工作時的模式有三種：自動增益掌握模式，自動功率掌握模式和自動電流掌握模式。10、時分復(fù)用可分為比特穿插OTDMOTDM，只有前一種方式需要利用信號區(qū)分不同的復(fù)用數(shù)據(jù)或分組。二、填空題〔618分〕〔一、根本概念及根本理論填空〔1466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 它的光強(qiáng)分布根本被約束在有源區(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 ?！捕⒏具\(yùn)算力量填空〔326分〕15、有一個由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到的相鄰信道的功率大10倍。16GaAsPIN光電二極管平均每兩個入射光子，產(chǎn)生一個電子－空穴對，！假設(shè)全部的電子都被接收，則該器件的量子效率為〔三、名詞解釋填空〔236分〕。17、mBnB碼：。18。19、光源的外調(diào)制：三、簡答畫圖題〔1530分〕〔一、按要求簡答各題〔5315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？色散對光纖通信系統(tǒng)性能有什么影響？、光放大器包括哪些種類？EDFA有哪些優(yōu)點(diǎn)？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)圖答復(fù)以下問題〔共2小題，共15分〕 圖1EDFA〔7分〕24〔8分〕光信號

前置放大器 主放大器光檢測器 均衡器

再生碼流偏壓掌握

AGC 時鐘電路 提取上圖為 、直接檢測方式的數(shù)字光接收機(jī)方框圖。主放大器和AGC打算著光接收機(jī)的 。圖中的均衡器目的是對放大器出來的 進(jìn)展補(bǔ)償使輸出信號的波形適合于判決，以消退 ，減小誤碼率。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與噪聲混合的波形中提取 逐個地對碼元波形進(jìn)展取樣判決以得到原發(fā)送的碼流時鐘提取的目的是為了 。四、綜合解答題〔請按各題題意解答，要求寫出必要的解題思想與具體公式，21020分〕〔10分〕階躍型光纖的n1=1.5，?=0.01，芯子半徑a=10m，波長λ0=1.5m,試計(jì)算：數(shù)值孔徑NA歸一化頻率入射光線的鼓勵角范圍〔10分〕一段12km長的光纖線路，其損耗為1.5dB/km。試答復(fù)：假設(shè)在接收端保持0.3W的接收光功率，則發(fā)送端的功率至少為多少？假設(shè)光纖的損耗變?yōu)?.5dB/km，則所需的輸入光功率為多少？五、分析題〔110分〕〔10分〕《光纖通信》試卷…試卷綜合第5頁〔47〕??！《光纖通信》試卷…試卷綜合第《光纖通信》試卷…試卷綜合第29頁〔47〕某光纖參數(shù)如下：a=6m ,?=0.002,纖芯折射率為n1=1.5。假設(shè)干HEmn模的截止頻率和假設(shè)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=1.55m，λ2=1.31m，λ3=0.85m時，光纖中能傳輸哪些導(dǎo)波模？的模式數(shù)量與歸一化頻率的近似關(guān)系表達(dá)式是？表1 假設(shè)干HEmn模的截止頻率模式HEmnHE21HE22HE23HE24HE31HE32HE33HE342.0455.5208.65411.7923.8327.01610.17313.32表2 假設(shè)干EHmn模的截止頻率模式EHmnEH11EH12EH13EH14EH21EH22EH23EH243.3827.01610.17313.3245.1368.41711.62014.792009-2010年度教學(xué)質(zhì)量綜合評估測驗(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、考試時間：90分鐘。 試卷總分值：100分。3〔含計(jì)算器。4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〔10220分〕1LED的工作原理是A.光的吸取 B.光的自發(fā)輻射 C.光的受激放射 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，必需要求傳播角A．α<αc B．α≤αc C．α>αc D．α≥αc3Ex與Ey的振幅相等且相位差為900時，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光電二極管消滅雪崩擊穿是由于A.載流子在耗盡區(qū)的漂移時間過長 B.將光信號轉(zhuǎn)換為電信號的效率太低C.其所加的反向偏置電壓過大 D.其注入的非平衡載流子集中過快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)8WDM系統(tǒng)中應(yīng)用較多的是A.光時域反射儀B.光纖熔接機(jī) C.光譜 D.光功率計(jì)9、DWDM與WDM的主要區(qū)分可以說DWDM使用的波長間隔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〔此題共三局部，每局部6分，共18分〕〔一、根本概念及根本理論填空〔1466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。12、 和色散是因光纖特性而導(dǎo)致的光纖通信系統(tǒng)的根本問題。13、由物理學(xué)可知，光具有 對其分析也有兩種：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)動電路中進(jìn)展 或是承受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?！捕?、根本運(yùn)算力量填空〔326分〕16一階躍折射率光纖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折射指數(shù)差Δ為 ?！踩?、名詞解釋填空〔236分〕18調(diào)制帶寬： 。19本征區(qū)： 。20、響應(yīng)時間： 。三、簡答畫圖題〔1530分〕〔一、按要求簡答各題〔5315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)？ASON的優(yōu)點(diǎn)?！捕搭}要求畫圖或據(jù)圖答復(fù)以下問題〔215分〕24〔6分〕25〔9分〕上圖明顯為 的工作原理。在摻鉺光纖(EDF)中，鉺離子(Er3+)有三個能級：能級1代表基態(tài)，能量最低；能級2是 ，處于中間能級；能級3代表 ，能量最高。據(jù)圖分析請闡述該工作原理： 〔3分〕從該工作原理可以看出，光放大是由于 轉(zhuǎn)換為信號光的結(jié)果。為提高放大器增益，應(yīng)提高對 的吸取。四、綜合解答題〔320分〕〔8分〕PIN80%，計(jì)算在1.3μm和1.55μm波長時的響應(yīng)度，說明為什么在1.55μm處光電二極管比較靈敏?！?分〕0.20850nm波長上可以支持1000個左右的傳播模式。試問：其纖芯直徑為多少？1310nm波長上可以支持多少個模？28〔6分〕用纖芯折射率為n11.5f08MHz的L。五、分析題〔110分〕29〔10分〕1某SI型光纖，光纖的芯徑d=2a為100 m，折射率n=1.458，包層的折射率12λ=850nm。則：2V參數(shù)；估算在該光纖內(nèi)傳輸?shù)哪Ｊ綌?shù)量；計(jì)算該光纖的數(shù)值孔徑；計(jì)算該光纖單模工作的波長。2010-2011年度教學(xué)質(zhì)量綜合評估測驗(yàn)試卷《光纖通信》試題注：1·張延鋒2、考試時間：90分鐘。 試卷總分值：100分。3〔含計(jì)算器。紙一并上交。總分一二三四五六七八九十1002018302210試題如下：一、推斷題〔10220分〕1、自發(fā)輻射光是一種相干熒光，即是單一頻率、相位和偏振方向一樣的光。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，光纖捕獲光線的力量NA來表示。4、多模光纖通常用于短距離通信場合。中常遇到這種器件，屬正?，F(xiàn)象，無需更換。6、假設(shè)光檢測器具有抱負(fù)特性，則其量子效應(yīng)為0，且無熱噪聲，無暗電流。其機(jī)制與激光器類似。8、LEDLDWDM系統(tǒng)的光源。9、大家每天使用的與本地交換局間的連接屬于線性總線型網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造。定地傳輸。二、填空題〔618分〕〔一、根本概念及根本理論填空〔1466分〕光纖通信系統(tǒng)的根本問題其中衰減的主要緣由有散射損耗、 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 。、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 進(jìn)展預(yù)定量的衰減?！捕?、根本運(yùn)算力量填空〔326分〕15、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、某階躍光纖參數(shù)如下：?=0.003，纖芯折射率為n1=1.46，光波長λ=1.31m，則單模傳輸時間纖具有的纖芯半徑a< ?！踩⒚~解釋填空〔236分〕17光接收機(jī)的靈敏度： 。18散射損耗： 。19光時分復(fù)用(OTDM)： 。三、簡答畫圖題〔1530分〕〔一、按要求簡答各題〔5315分〕20、激光器諧振腔內(nèi)激光振蕩是如何產(chǎn)生的？21、簡述雪崩光電二極管的雪崩倍增效應(yīng)。OCDMA的特點(diǎn)?！捕?、按題要求畫圖或據(jù)圖答復(fù)以下問題〔215分〕〔5分〕P〔mW〕 P〔mW〕O IF(mA) O IF(mA)EDFA〔10分〕輸入光信號輸入光信號光隔離器波分復(fù)用器光隔離器輸出濾波器光信號熔接點(diǎn)泵浦源輸入光信號輸入光信號光隔離器波分復(fù)用器光隔離器輸出濾波器光信號泵浦源圖〔b〕作為基質(zhì)，在纖芯中摻入固體激光工作物質(zhì)—— 。，比常規(guī)光纖小很多，這是為了提高信號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)光纖模場不匹配，解決方法有：①在纖芯中摻入；②在熔接時進(jìn)展肯定處理減小〔填英文縮寫〕的不匹配。和nm；兩種，應(yīng)用較多的是980nm泵浦源，其優(yōu)點(diǎn)是 。其泵浦方式按泵浦所在位置分為三種：①如圖〔a〕為 如圖〔b〕為 ；③雙向泵浦。雙向泵浦對信號的放大特性與信號傳輸方向〔〕四、綜合解答題〔322分〕〔8分〕70km。求：滿足上述要求，光接收靈巧敏度至少應(yīng)取多少？10dBm，則光接收機(jī)的動態(tài)范圍至少應(yīng)取多少？〔6分〕0.1dB/km0.2dB/km，且不考慮色散的影響，求當(dāng)無光纜配線架時，假設(shè)期望最長中繼距離為60km，此時的光纜的衰減系數(shù)為多大？〔8分〕某光纖參數(shù)如下：a=4.0m,?=0.003,纖芯折射率為n1=1.48。試問：〔1〕此光纖能否傳輸波長λ=1.31m的TE01和TM01模？說明理由?！?〕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〔110分〕〔10分〕有一GaAlAs半導(dǎo)體激光器，其諧振腔長為300 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)。(3)假設(shè)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)量綜合評估測驗(yàn)試卷《光纖通信》試題注：1·張延鋒2、考試時間：90分鐘。 試卷總分值：100分。3〔含計(jì)算器。4紙一并上交?？偡忠欢奈辶甙司攀?002018302012試題如下：一、推斷題〔10220分〕1、光在光纖中傳輸?shù)墓ぷ鞑ㄩL由載波頻率打算。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、輻射模是指電磁場在纖芯中按簡諧函數(shù)變化，在包層中按指數(shù)規(guī)律衰減的模式。4、激光器的橫模打算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。53B4B和插入碼。6、PINI區(qū)的寬度打算的。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可承受不帶冷卻器的半導(dǎo)體激光器。9、SDH155.52Mb/s，SDH在北美地區(qū)常常承受。10WDMOTDM。二、填空題〔618分〕〔一、根本概念及根本理論填空〔1466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 纖，其實(shí)現(xiàn)色散補(bǔ)償?shù)母舅枷胧窃诰哂?特性的標(biāo)準(zhǔn)單模光纖之后接入一段色散補(bǔ)償光纖。14性，這就是 ?！捕⒏具\(yùn)算力量填空〔326分〕15、光檢測器的響應(yīng)度R說明白光檢測器將光信號轉(zhuǎn)化成電信號的效率，現(xiàn)知光檢測器的光電流Ip=1.0A，其入射光功率為Pin=1.4286W，則響應(yīng)度R的大小為 。16nsp=2,則其噪聲系數(shù)Fn的大小為 。〔三、名詞解釋填空〔236分〕17、雜質(zhì)吸取損耗： 。18、光孤子： 。1、波分復(fù)用〔WDM： 。三、簡答畫圖題〔1530分〕〔一、按要求簡答各題〔5315分〕20、什么是激光器的閾值條件？21、EDFA的泵浦方式有哪些？每一方式作簡要說明。22PDHSDH的特點(diǎn)與不同。〔二、按題要求畫圖或據(jù)圖答復(fù)以下問題〔215分〕23、試用2×2耦合器構(gòu)成一個8×8空分開關(guān)陣列，畫出連接圖和輸入、輸出端〔7分〕24〔8分〕EC1hv高能帶 EC2hvE C3 hv輸入光 hv 輸出光E V1低能帶E V2E V3上圖為光的 機(jī)理過程圖〔1分〕實(shí)現(xiàn)上述過程需要兩個條件：一是 ，這種狀態(tài)稱為粒子數(shù)反轉(zhuǎn)，可承受通過向半導(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)體激光器必需存在 并在其內(nèi)建立起確定的振蕩，從而得到 的激光輸出〔4分〕試依上圖畫出光的自發(fā)輻射〔發(fā)光二極管〕〔3分〕四、綜合解答題〔請按各題題意解答，要求寫出必要的解題思想與具體公式，21020分〕25〔10分〕弱導(dǎo)階躍光纖纖芯和包層折射率分別為n1

，n2

1.45，試計(jì)算：纖芯和包層的相對折射率；NA。26〔10分〕5kmn1

1.49，相對折射率差0.01。求：接收端最快和最慢的模式之間的時延差；由模式色散導(dǎo)致的均方根脈沖展寬；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〔112分〕27〔12分〕n1=1.5，相對折射率差1%1310nm，試計(jì)算：為了保證單模傳輸，其芯徑應(yīng)取多大？假設(shè)取芯徑a5m，求其數(shù)值孔徑及其模式數(shù)。2012-2013年度教學(xué)質(zhì)量綜合評估測驗(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、考試時間：90分鐘。 試卷總分值：100分。3〔含計(jì)算器。紙一并上交?？偡忠欢奈辶甙司攀?002018302012試題如下：102分，20分〕1、以下哪一種吸取屬于光纖的本征吸取?A.SiO2的吸取 B.OH-的吸取 C.Cu2+的吸取 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2C.是自然光而不是激光 D.是相干光而不是熒光211

的關(guān)系是≈A.n n≈1 2

B.n=n1 2

C.n1

>>n2

D.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＞1 B.G＜1 C.G＝1 D.G＝05、在階躍型光纖中，當(dāng)模式處于截止的臨界狀態(tài)時，其特性參數(shù)A.W＝0 B.＝0 C.V＝0 D.＝06EDFA的優(yōu)點(diǎn)的是A.增益高B.頻帶寬C.噪聲系數(shù)小D.可放大多個波段〔OTDR〕是利用光在光纖中傳輸時的瑞利散射所產(chǎn)生的背向散射而制成的周密儀表，它不行以用作以下哪項(xiàng)的測量？A.光纖的長度 B.光纖的傳輸衰減C.故障定位 纖的色散系數(shù)8、以下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、在一根光纖中同時傳輸多個波長信號的一項(xiàng)技術(shù)是A.色散補(bǔ)償技術(shù) B.相干光通信技術(shù)C.光時分復(fù)用技術(shù) 復(fù)用技術(shù)、以下哪一個不是SDH網(wǎng)的特點(diǎn)？A.具有全世界統(tǒng)一的接口標(biāo)準(zhǔn) 件進(jìn)展系統(tǒng)配置的治理C.復(fù)用映射構(gòu)造敏捷 D.指針調(diào)整技術(shù)降低了設(shè)備簡單性二、填空題〔618分〕〔一、根本概念及根本理論填空〔1466分〕1光纖通信三個有用的低損耗工作窗口是0.85μ、 和 。12、EDFA的應(yīng)用，歸結(jié)起來可以分為三種形式：(1) 均衡濾波器OO后置放大器。均衡濾波器OO

；(2)前置放13光纖的 是引起光纖帶寬變窄的主要緣由而光纖帶寬變窄則會限制光纖的傳輸容量。14SDH具有一套標(biāo)準(zhǔn)化的信息構(gòu)造等級稱為 其最低級別STM－1網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)接口的速率為 Mbit/s。〔二、根本運(yùn)算力量填空〔326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)承受微弱信號的力量，工程上常用最低平均光功率Pmin來描述，現(xiàn)假設(shè)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〔236分〕17、粒子數(shù)反轉(zhuǎn)分布： 。18、數(shù)值孔徑： 。19、啁啾： 。三、簡答畫圖題〔1530分〕〔一、按要求簡答各題〔5315分〕20、簡述構(gòu)成激光器的三個根本條件。21、簡述形成光纖損耗的主要緣由。22、簡述摻鉺光纖放大器(EDFA)工作原理?！捕?、按題要求畫圖或據(jù)圖答復(fù)以下問題〔215分〕P-I〔7分〕24〔8分〕摻鉺光纖 摻鉺光纖如上圖在摻鉺光纖鏈路上放置均衡濾波器的目的是 〔2分〕結(jié)合上圖及題意暗含內(nèi)容，畫出圖〔a〕和圖〔b〕〔6分〕摻 濾 放鉺 波 大光 器 器纖 特 增增 性 益益O波長 波長 波長圖〔a〕 圖〔b〕 圖〔c〕四、綜合解答題〔請按各題題意解答，要求寫出必要的解題思想與具體公式，21020分〕〔10分〕一階躍折射率光纖，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：1km?t相比可以無視不計(jì)，在以上狀況下計(jì)算可傳輸光脈沖的最大比特率?！?0分〕Δ＝0.25，纖芯a＝5μm，工作波長λ＝1.31μm。求：NA；光纖中傳輸模式的數(shù)量；〔4〕五、分析題〔112分〕〔12分〕LAN光纖鏈路工作波長λ=850nm，鏈路長度L=2000m，最大比特率16Mb/s20nmLEDsLAN1MMF〔多模光纖〕62.5/125m的光纖。表1 10/100Mb/sLAN最大光纜長度LAN類型波長/nm最大長度/m纖芯50m 纖芯62.5m最大損耗dB/km帶寬距離積/Mb/s×km纖芯50m 纖芯62.5m10Base-F850100020003.75500160100Base-FX1300200020001.5500500100Base-SX85020003.75500求：系統(tǒng)要求的上升時間Δtr。模式色散引起的脈沖展寬Δtmod，即光線模式上升時間。色度色散引起的脈沖展寬Δtch。求系統(tǒng)實(shí)際上升時間Δtsys?？梢缘竭_(dá)指定的比特率嗎？假設(shè)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D(λ)=

S0〔λ?λ04〕和Δt

=|D(λ)|ΔλL。4 λ3 ch2013-2014年度教學(xué)質(zhì)量綜合評估測驗(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、考試時間：90分鐘。 試卷總分值：100分。3〔含計(jì)算器。紙一并上交。總分一二三四五六七八九十1002018302012試題如下：〔102分，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 散光纖2、目前EDFA承受的泵浦波長是和1.3μm 和1.48μmC．0.98μm和1.48μm 和1.55μm3、以下是階躍折射率光纖HE11低階模式的橫向電場截面分布圖的是A B C D4、以下不是單模光纖的非線性效應(yīng)的是自相位調(diào)制SPM 相位調(diào)制XPMC.偏振模色散PMD D.四波混頻FWM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 式反響DFB激光器C.垂直腔面放射激光器 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 器7、光纜的架空方法有兩種，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9SDH/SONET網(wǎng)絡(luò)的根本設(shè)備的是終端復(fù)用器TM 復(fù)用器ADMC.再生器REG 、以下哪一個不是自動交換光網(wǎng)絡(luò)ASON的特點(diǎn)？實(shí)現(xiàn)敏捷的Mesh組網(wǎng) B.網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渥詣佑X察C.縮短業(yè)務(wù)建立時間 選擇性極好二、填空題〔此題共三局部，每局部6分，共18分〕〔一、根本概念及根本理論填空〔1466分〕11、光纖通信與其他形式通信的主要區(qū)分有兩點(diǎn)，一是 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 光輻射進(jìn)展調(diào)制，即在光源光輻射產(chǎn)生后再加載調(diào)制信號。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)、 得激光的條件，除此之外，產(chǎn)生激光還必需滿足 。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中選擇以削減 影響，確保系統(tǒng)到達(dá)要求的性能?！捕⒏具\(yùn)算力量填空〔326分〕16、光接收機(jī)的動態(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，則其動態(tài)范圍D為 。MSR為主模功率P與次邊摸功率P之主 邊比，它是半導(dǎo)體激光器頻譜純度的一種度量，假設(shè)P =10dBm，P =1dBm，主 邊則MSR為 ?！踩?、名詞解釋填空〔236分〕18、消光比： 。19暗電流： 。20、電光延遲： 。三、簡答畫圖題〔此題共兩局部，每局部15分，共30分〕〔一、按要求簡答各題〔5315分〕21、請簡述光波分復(fù)用技術(shù)的根本原理。EDFA法是什么？。WDM光源而只作為測試用光源的緣由是什么？〔二、按題要求畫圖或據(jù)圖答復(fù)以下問題〔共215分〕24P-I特性曲線，〔7分〕激光器未調(diào)制光信號外調(diào)制器已調(diào)制光信號電信號驅(qū)動器激光器未調(diào)制光信號外調(diào)制器已調(diào)制光信號電信號驅(qū)動器在2.5Gb/s的高速率光纖通信系統(tǒng)中，不承受直接調(diào)制方式，而必需使用外調(diào)制器的緣由是 〔3分〕外調(diào)制下的光源是在 選“直流“溝通狀態(tài)下工作，因而避開了激光器的 效應(yīng)〔2分〕光纖通信系統(tǒng)對調(diào)制的要求是：①高的調(diào)制效率和 驅(qū)動電壓；③低的 ；④ 。四、綜合解答題〔請按各題題意解答，要求寫出必要的解題思想與具體公式，21020分〕〔10分〕1=,n2=,求：其臨界入射角θc；其臨界傳播角αC；NA；其最大接收角θ0；合效率有何關(guān)系？實(shí)際光纖對?有什么要求？〔10分〕PIN7510ps。計(jì)算該檢測器的3dB帶寬；1.55um處光電二極管比較靈敏。五、分析題〔112分〕〔12分〕某光纖參數(shù)如下：a=6m ,?=0.002,纖芯折射率為n1=1.5。假設(shè)干HEmn模的截止頻率和假設(shè)干EHmn模的截止頻率如表1和表2。表1 假設(shè)干HEmn模的截止頻率模式HEmnHE21HE22HE23HE24HE31HE32HE33HE342.0455.5208.65411.7923.8327.01610.17313.32表2 假設(shè)干EHmn模的截止頻率模式EHmnEH11EH12EH13EH14EH21EH22EH23EH243.3827.01610.17313.3245.1368.41711.62014.79試問：〔1〕當(dāng)光波長分別為λ1=1.55m，λ2=1.31m，λ3=0.85m時，光纖中能傳輸哪些導(dǎo)波模？輸?shù)哪Ｊ綌?shù)量與歸一化頻率的近似關(guān)系表達(dá)式是？光波長為λ1=1.55m而言，假設(shè)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)量綜合評估測驗(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、考試時間：90分鐘。 試卷總分值：100分。3〔含計(jì)算器。紙一并上交。總分一二三四五六七八九十1002018302012試題如下：102分，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光纖多模光纖的芯徑/包層直徑或單模光纖的模場直徑/包層直徑的單位是A．nm B．mm C．μm D．cm調(diào)制器的半波電壓是指調(diào)制指數(shù)為以下哪個值時的調(diào)制電壓？A．π B．2π C．3π D．4πV→∞時，光纖中的光能A.B.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、光放射機(jī)的消光比，一般要求小于或等于A．5％ B．10％ C．15％ 6、載流子在漂移的單位距離內(nèi)產(chǎn)生的電子—空穴對是指A.電離率 B.響應(yīng)度 C.響應(yīng)光譜 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)8LD的構(gòu)造種類屬于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 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10SDHA.容器 B.信息凈負(fù)荷 C.支路單元 D.段開銷二、填空題〔此題共三局部，每局部6分，共18分〕〔一、根本概念及根本理論填空〔1466分〕11、 和量子效率都是描述光電檢測器光電轉(zhuǎn)換力量的一種物理量。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有兩種根底速率一種是以1.544Mb/s為第一級根底速率另一種是以其 第一級根底速率。14光纖通信的光中繼器主要是補(bǔ)償衰減的光信號和對畸變失真信號進(jìn)展整形等，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由于電端機(jī)輸出的數(shù)字信號是適合電纜傳輸?shù)碾p極性碼而光源不能放射負(fù)脈沖所以要變換為適合于光纖傳輸?shù)?〔二、根本運(yùn)算力量填空〔326分〕16、He-Ne 激光器的中心頻率 4.741014 Hz，自發(fā)輻射譜線寬度為06108 Hz，假設(shè)想獲得單模輸出，腔長最長不能超過 。17、有10km長NA0.30的多模階躍折射光纖，假設(shè)其纖芯折射率為1.45，則光纖帶寬B< ?！踩?、名詞解釋填空〔236分〕18數(shù)值孔徑： 。19光波模式： 。21、網(wǎng)絡(luò)自愈： 。三、簡答畫圖題〔1530分〕〔一、按要求簡答各題〔5315分〕21、簡述光纖模擬通信系統(tǒng)中的預(yù)失真補(bǔ)償原理。22、簡述數(shù)字光纖通信系統(tǒng)碼型選擇應(yīng)滿足的主要條件。mn23、簡述線性偏振模LP 的m、n的物理意義。mn〔二、按題要求畫圖或據(jù)圖答復(fù)以下問題〔215分〕24〔7分〕25〔8分〕上圖為 的構(gòu)成方框圖。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。其中光耦合器〔在上圖中是〕的作用是把信號光和泵浦光混合起來。其中的摻珥光纖：長約10-100m，Er3+濃度約為 。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〔請按各題題意解答，要求寫出必要的解題思想與具體公式，21020分〕26〔10分〕n1=1.5，△=0.5％，工作波長λ=1.31m光纖中的導(dǎo)模數(shù)M=2。求：光纖的數(shù)值孔徑NA。全反射臨界角θc。a?！?0分〕所以的電子都被收集，那么計(jì)算該器件的量子效率；在0.8m波段接收功率是107W，計(jì)算平均是輸出光電流；c112分〕〔12分〕565Mb/s單模光纖傳輸系統(tǒng)，其系統(tǒng)總體要求如下：5個接頭，平均每個接頭損耗0.2d，光源的入纖功率為-3dB，接收靈巧敏度為-56dB〔BER=1-19。5B62ps/〔km.nm1.8nm。求：最大中繼距離是多少？〔功率〕1dB1dB〔發(fā)送和接收端各一個0.1dB/k5.5d。2007-2008年度教學(xué)質(zhì)量綜合評估測驗(yàn)試卷評卷答案：一、選擇題〔每題僅有一個選項(xiàng)是符合題意要求的，共10小題，每題220分〕1、C2、C3、C4、C5、B6、 D7、C8、B9、C10、A二、填空題〔此題共三局部，每局部6分，共18分〕〔一、根本概念及根本理論填空〔1466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、治理單元指針〔二、根本運(yùn)算力量填空〔326分〕15、9.4°16、fc

0.42d

0.42101012

4.2104MHz42Hz〔三、名詞解釋填空〔236分〕17、光信號通過光纖傳播期間,波形在時間上發(fā)生展寬的現(xiàn)象稱為光纖色散。比特劃為一組,然后在這一組的末尾一位之后插入一個比特碼輸出。三、簡答畫圖題〔1530分〕〔一、按要求簡答各題〔5315分〕20,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；,使粒子數(shù)從低能級躍遷,使得在這種狀況下受激輻射大于受激吸取,從而有光的放大作用。這時的工作物質(zhì)已被激活,成為激活物質(zhì)或增益物質(zhì)；,只有把激活物置于光學(xué)諧振腔中,以供給必要的反響及對光的頻率和方向進(jìn)展選擇,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)換力量的物理量。響應(yīng)度R0定義為:R0=IP·A/W·P0式中：IPP0：光電檢測器的平均輸入功率。nn〔光生電子空穴對數(shù)/R0=en/h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)。WDM技術(shù)的緣由是和它的優(yōu)點(diǎn)分不開的，它有如下優(yōu)點(diǎn)：充分利用了光纖的巨大帶寬資源；同時傳輸多種不同類型的信號；實(shí)現(xiàn)單根光纖雙向傳輸；多種應(yīng)用形式；節(jié)約線路投資；降低器件的超高速要求。EDFA技術(shù)的緣由是和它的優(yōu)點(diǎn)分不開的，它有如下優(yōu)點(diǎn)：中繼器的價格下降了；備就很簡潔升級到高的速率；供給了系統(tǒng)擴(kuò)容的途徑，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；最關(guān)鍵的是系統(tǒng)的本錢下降了?！捕?、按題要求畫圖或據(jù)圖答復(fù)以下問題〔215分〕23、24〔1〕半導(dǎo)體放大器-珀羅，行波，高斯，反射面的反射系數(shù)法布里-珀羅，10，行波有源區(qū)的矩形性質(zhì)和晶體構(gòu)造正方形，串聯(lián)或并聯(lián)四、綜合解答題〔請按各題題意解答，要求寫出必要的解題思想與具體公式，21020分〕25〔10分〕2a2an2n212得a由數(shù)值孔徑的定義式有n2n2n212

2.405 〔3分〕2an122an12122n 0.21 〔2212an2n2122an2n2122an12則模式數(shù)為m

V22 12.65， 〔1分〕所以光纖中存在13個模式。 〔1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,33.9km,33.9km的線段,可采取加接轉(zhuǎn)站的方法解決。五、分析題〔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模的歸一化截止頻率Vc=2.045，明顯V<2.045，故不能傳輸波長為1.31m的TE01和TM01模。對于TE01和TM01模，其截止波長為2π 2πλc=

n1a√2?=c

2.045×1.48×4.0×10?6√2×0.003=1.20m即入射光波長應(yīng)小于1.20m時，才能傳播。2008-2009年度教學(xué)質(zhì)量綜合評估測驗(yàn)試卷評卷答案：〔102分，20分〕、√、√、√、√、√、√、√、√、√10、×緣由：時分復(fù)用可分為比特穿插OTDMOTDM，這兩種方式需要利用信號區(qū)分不同的復(fù)用數(shù)據(jù)或分組。二、填空題〔此題共三局部，每局部6分，共18分〕〔一、根本概念及根本理論填空〔1466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、根本運(yùn)算力量填空〔326分〕15、100GHz(0.8nm)16、光生電子－空穴對

入射光子數(shù) 2〔三、名詞解釋填空〔236分〕m比特碼分為一組,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。這種調(diào)制稱為光源的外(間接)調(diào)制。三、簡答畫圖題〔此題共兩局部，每局部15分，共30分〕〔一、按要求簡答各題〔5315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)色散率，從而限制通信容量和無中繼傳輸距離?！埠蛽诫s光纖放大器。EDFA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)三局部組成。輸輸入波導(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)，對入射光的相位周期性地調(diào)制?！捕?、按題要求畫圖或據(jù)圖答復(fù)以下問題〔215分〕23、輸入光信號輸入光信號光隔離器波分復(fù)用器光隔離器輸出濾波器光信號熔接點(diǎn)泵浦源24〔1〕直接強(qiáng)度調(diào)制動態(tài)范圍已產(chǎn)生畸變(失真)，碼間干擾判決電路，時鐘提取電路，碼元時鐘，實(shí)現(xiàn)收發(fā)同步四、綜合解答題〔請按各題題意解答，要求寫出必要的解題思想與具體公式，21020分〕〔10分〕〔10分〕〔1〕依據(jù)損耗系數(shù)定義 10 P lg iPo

L PoP10L/100.3101.8Wi〔2〕假設(shè)光纖的損耗變?yōu)?.5dB/km，則所需的輸入光功率為PP10L/100.3103Wo i五、分析題〔112分〕27〔12分〕1〕V，歸一化截止頻率Vc相比較，但凡滿足V>Vc條件的模式都可以在光纖中傳輸。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)]纖中只能傳輸HE11導(dǎo)波模。當(dāng) λ2=1.31m 時 ， 2.045[Vc(TE01，TM01，HE21)]<V2=2.73<c(1,1此時間纖中只能傳輸E1，M1，E1和1導(dǎo)波模。當(dāng) λ1=0.85m 時 ， 3.832[Vc(HE31，EH11，HE12)]<V3=4.21<5.136[Vc(EH21)]，此時間纖中只能傳輸HE31，EH11，HE12，TE01，TM01，HE21和HE11導(dǎo)波模。故光纖中能傳輸?shù)膶?dǎo)波模有HE31，EH11，HE12，TE01，TM01，HE21和HE11。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1N=2V22009-2010年度教學(xué)質(zhì)量綜合評估測驗(yàn)試卷評卷答案：〔102分，20分〕1、B2、B3、A4、B5、B6、C7、C8、C9、D10、D二、填空題〔此題共三局部，每局部6分，共18分〕〔一、根本概念及根本理論填空〔1466分〕11、鈮酸鋰〔LiNbO3〕12、衰減13、粒子性，波動方程分析法14、溫度補(bǔ)償15、振蕩〔二、根本運(yùn)算力量填空〔326分〕16、14017、Δ=(n1?n2)/n1=(1.5?1.45)/1.5=0.033〔三、名詞解釋填空〔236分〕18、保證調(diào)制制度不變的狀況下，光功率下降到低頻率值的一半時〔3dB〕的頻率范圍。19、PIN構(gòu)造中，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20、用來反映光檢測器對瞬變或高速調(diào)制光信號響應(yīng)力量的參數(shù)。三、簡答畫圖題〔1530分〕〔一、按要求簡答各題〔5315分〕21、主要有四種：自相位調(diào)制、穿插相位調(diào)制、四波混頻和受激散射。22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)光載波通過器，構(gòu)造簡單，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)敏捷的Mesh〔網(wǎng)狀〕組網(wǎng)，提高帶寬利用率，增加網(wǎng)絡(luò)生存性。②網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渥詣佑X察。③簡化網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造。④供給增值業(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)時間，實(shí)現(xiàn)帶寬動態(tài)申請和釋放。⑥最終實(shí)現(xiàn)不同網(wǎng)絡(luò)之間的互連和互通?！捕搭}要求畫圖或據(jù)圖答復(fù)以下問題〔共215分〕24、！25〔1〕摻鉺光纖放大器亞穩(wěn)態(tài)，激發(fā)態(tài)31鉺離子吸取泵浦光從基態(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+2〔無輻射躍遷。212Er3+(2→1)泵浦光，泵浦光四、綜合解答題〔請按各題題意解答，要求寫出必要的解題思想與具體公式，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由于響應(yīng)度正比于波長，故在1.55m處光電二極管比1.3m處靈敏。27〔8分〕1〕由

2 a n2n2

2aNA，得到纖芯直徑為1 1

2 1VV1a2 1

1

2M1

0.85 2 0.20

30.27〔2〕當(dāng)2

1.31m，有

NA NA2M 2M

1

1 2 228〔6分〕解：信號的周期為

21M2212

0.852 M 1000 1 1.312T1/f0信號在纖芯中傳輸?shù)乃俣葹椤豆饫w通信》試卷…試卷綜合第32頁〔47〕《光纖通信》試卷…試卷綜合第《光纖通信》試卷…試卷綜合第33頁〔47〕！vc/n1L為T c 1 3108 1Lv 12.5m2 n 2f1 0

1.5 28106五、分析題〔110分〕29〔10分〕n2n21 2解：(1)由于歸一化頻率Vn2n21 2 0.8556.36傳播的模式總數(shù)MV2/21588n2n2n21 2該光纖單模工作的波長:n2n2n21 2n2n21 2

1.4581.45821.452n2n2n21 2c

2.405

2.61350

19.9(μm)《光纖通信》試卷…試卷綜合第《光纖通信》試卷…試卷綜合第34頁〔47〕2010-2011年度教學(xué)質(zhì)量綜合評估測驗(yàn)試卷評卷答案：〔102分，20分〕1、×緣由：自發(fā)輻射光是一種相干熒光，即是單一頻率、相位和偏振方向一樣的光。2、×緣由：再生中繼放大器可產(chǎn)生表示原有信息的信號，消退脈沖信號傳輸后的展寬，將脈沖調(diào)整到原來的水平，從這個意義上講，光放大器不能代替再生放大器，光放大器存在著噪聲積存，而且不能消退色散對脈沖展寬的缺點(diǎn)。3、×緣由：最大接收角θ0越大，即纖芯與包層的折射率之差越大，光纖捕獲光線的力量越強(qiáng)。4、√5、×緣由：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，必需更換。6、×1，且無熱噪聲，無暗電流。7、×緣由：光放大器是基于受激輻射或受激散射原理來實(shí)現(xiàn)對微弱入射光進(jìn)展光放大的，其機(jī)制與激光器類似?！罻DM系統(tǒng)的光源。由于：①LED所產(chǎn)生的光不50~100nm；②LED的輸出功率比激光器低的多；③LEDMb/s。9、×緣由：大家每天使用的與本地交換局間的連接屬于星形網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造。10、×緣由：依據(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，且滿足肯定條件時，光孤子才能穩(wěn)定地傳輸。二、填空題〔此題共三局部，每局部6分，共18分〕〔一、根本概念及根本理論填空〔1466分〕11、吸取損耗，彎曲損耗，波導(dǎo)色散12、在傳播的過程中不固定在一個平面內(nèi)。、插入碼、光功率〔二、根本運(yùn)算力量填空〔326分〕15、1.684×105b/s，留意填寫單位。16、4.44μm 留意填寫時加單位?！踩⒚~解釋填空〔236分〕17、在保證肯定誤碼率的條件下,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 和P2O5 等成分的濃度不均勻，使得光纖中消滅一些折射率分布不均勻損耗。(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、簡答畫圖題〔此題共兩局部，每局部15分，共30分〕〔一、按要求簡答各題〔5315分〕20〔腔內(nèi)損耗和反射鏡損耗。當(dāng)放大足以抵消損耗時，激光器就形成激光振蕩21P-N結(jié)上加上高反向電壓形成的，此時在結(jié)區(qū)形成一個強(qiáng)電場，在高場區(qū)內(nèi)光生載流子被強(qiáng)電場加速，獲得高的動能，與晶格的原子發(fā)生碰-空穴對，產(chǎn)生的電子-空穴對在強(qiáng)電場中又被加速，再次碰撞，又激發(fā)出的電子-空穴、OCDMAWDMOTDM有以下不行比較的優(yōu)點(diǎn)：WDM所要求的波長掌握和波長轉(zhuǎn)換，這樣地址安排敏捷，用戶可以隨機(jī)接入。②保密性好，安全性高。③OCDMAWDM技術(shù)結(jié)合使用。④可異步接入性。QoS的效勞。信號。它是一項(xiàng)協(xié)議獨(dú)立的技術(shù)，可與現(xiàn)有任何老設(shè)備兼容?！捕?、按題要求畫圖或據(jù)圖答復(fù)以下問題〔215分〕23、課堂上及習(xí)題本上已要求練習(xí)多遍，不再詳解。24〔1〕摻鉺光纖，鉺離子〔2〕相互作用的效率，氟元素，MFD(模場直徑)〔3〕1480；噪聲低，泵浦效率高，功率高達(dá)數(shù)百毫瓦同向泵浦，反向泵浦無關(guān)四、綜合解答題〔請按各題題意解答，要求寫出必要的解題思想與具體公式，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：?。　豆饫w通信》試卷…試卷綜合第《光纖通信》試卷…試卷綜合第37頁〔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模的歸一化截止頻率Vc=2.045，明顯V<2.045，故不能傳輸波長為1.31m的TE01和TM01模。對于TE01和TM01模，其截止波長為c2π 2πcλc=V n1a√2?=2.045×1.48×4.0×10?6√2×0.003=1.20m即入射光波長應(yīng)小于1.20m時，才能傳播。五、分析題〔112分〕解：28〔10分〕解：(mm-1(mm-1)2)由q=1,2,3….(Hz)波長間隔9.51010(m)3〕由13742011-2012年度教學(xué)質(zhì)量綜合評估測驗(yàn)試卷評卷答案：〔102分，20分〕1、×緣由：光在光纖中傳輸?shù)墓ぷ鞑ㄩL由載波頻率打算。2、√3、× 緣由：導(dǎo)波模是指電磁場在纖芯中按簡諧函數(shù)變化，在包層中按指數(shù)規(guī)律衰減的模式輻射模是指電磁波能量在向z軸方向傳播的同時又在包層中形成徑向的輻射。4、√5、×5B6B和插入碼。6、√7、×緣由：濾波器屬無源器件，但嚴(yán)格意義上講，可調(diào)諧濾波器屬有源器件。8、√9、×緣由：SDH在北美以外的其他國家和地區(qū)常常承受。10、√二、填空題〔此題共三局部，每局部6分，共18分〕〔一、根本概念及根本理論填空〔1466分〕11、1530—156512、HE11，V<2.40513、負(fù)色散，正色散14、相干光通信〔二、根本運(yùn)算力量填空〔326分〕15、0.7A/W，留意填寫單位。16、4〔三、名詞解釋填空〔236分〕17、由OH?引起的衰減。18、經(jīng)光纖長距離傳輸后，其幅度和寬度都保持不變的超短脈沖。22原始信號復(fù)原。三、簡答畫圖題〔此題共兩局部，每局部15分，共30分〕〔一、按要求簡答各題〔5315分〕20、閾值增益為1 1thG 2Llnrrth12其中rr

分別是諧振腔反射鏡的反射系數(shù)。當(dāng)激光器1 2的增益GGth

時，才能有激光放出。21、EDFA的三種泵浦形式：同向泵浦、反向泵浦和雙向泵浦。同向泵浦：信號鉺光纖的兩端各有泵浦光相向輸入到摻鉺光纖中。22PDH自愈力量的環(huán)形網(wǎng)等。PDH相比，SDH有以下特點(diǎn)：有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)傳輸速率等級；有國際標(biāo)準(zhǔn)能?！捕搭}要求畫圖或據(jù)圖答復(fù)以下問題〔215分〕23、24〔1〕受激輻射〔2〕高能帶上的電子密度要大于低能帶上的電子密度，正向電流，光子諧振腔，單色性和方向性〔3〕EC1高能帶 EC2E C3 hvhvE V1低能帶E V2E V3四、綜合解答題〔請按各題題意解答，要求寫出必要的解題思想與具體公式，21020分〕25〔10分〕解：階躍光纖纖芯和包層的相對折射率差為n2n2 1 2n21

0.03

n2n2n21 226〔10分〕1〕纖芯和包層的相對折射率差為n2n2 1 2n21

0.012則得到n1.475 接收端最快和最慢的模式之間的時延差2

Ln21cn2

510331081.475

0.010.113s延差T

Ln20.113scn121光纖的帶寬距離積BL

4c 43108

8.05kmGb/sn2 1五、分析題〔112分〕27〔12分〕2a2an2n212得a由數(shù)值孔徑的定義式有n2n2n212

2.405 〔3分〕2an122an12122n 0.21 〔2212an2n2122an2n2122an12則模式數(shù)為m

V22 12.65， 〔1分〕所以光纖中存在13個模式。 〔1分〕2012-2013年度教學(xué)質(zhì)量綜合評估測驗(yàn)試卷評卷答案：〔102分，20分〕1、A2、A3、A4、C5、A7、 D7、D8、B9、D10、D二、填空題〔此題共三局部，每局部6分，共18分〕〔一、根本概念及根本理論填空〔1466分〕11、1.31μm，1.55μm 12、中繼放大器 13、色散14、同步傳送模塊，155.520〔二、根本運(yùn)算力量填空〔326分〕15、9.4°16、10dBm 該處必需留意單位Sr的單位是dBm〔三、名詞解釋填空〔236分〕17、在外界能量作用下,處于低能級的粒子將不斷地被激發(fā)到高能級上去,從而使高能級上的粒子數(shù)大于低能級上的粒子數(shù),這種分布狀態(tài)稱為粒子數(shù)的反轉(zhuǎn)分布。表示NAsin捉的射線的最大入射角。

,max

max

是光纖能捕三、簡答畫圖題〔1530分〕〔一、按要求簡答各題〔5315分〕20、①激光工作物質(zhì)：需要有適宜的工作物質(zhì),具有適宜的能級分布,可以產(chǎn)生合適波長的光輻射；②鼓勵：需要可以實(shí)現(xiàn)工作物質(zhì)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)分布的鼓勵能21、①材料的吸取損耗,包括紫外吸取、紅外吸取和雜質(zhì)吸取等,是材料本身所固有的,是一種本征吸取損耗。②光纖的散射損耗,主要有瑞利散射損耗、波導(dǎo),當(dāng)抱負(fù)的圓柱形光纖受到某種外力的作用時,會產(chǎn)生肯定曲率半徑的彎曲,導(dǎo)致能量泄漏到包層造成損耗。22(Er3+)有三個能級：能級123光子能量等于能級3和能級1212的Er3+光的吸取，使基態(tài)鉺離子盡可能躍遷到激發(fā)態(tài)?！捕?、按題要求畫圖或據(jù)圖答復(fù)以下問題〔共215分〕23、 P PO I O I半導(dǎo)體激光器的P-I特性曲線 邊發(fā)光二極管的P-I特性曲線〔1〕EDFA的帶寬?！?〕O摻 濾 放O鉺 波 大光 器 器纖 特 增增 性 益O O波長 波長 波長圖〔a〕 圖〔b〕 圖〔c〕四、綜合解答題〔請按各題題意解答，要求寫出必要的解題思想與具體公式，21020分〕〔10分〕1〕kmkm/，則?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相比可以無視不計(jì)，則最大比特率為B = 1 = 1 =10.6〔Mb/s〕max 2?t 2×1.47×10?8〔10分〕！五、分析題〔112分〕〔12分〕1〕帶寬與比特率的關(guān)系fs=B=，從而得：Δt =

0.35=

=21.9〔ns〕r Δfsys 〔2〕由表可知，62.5/125μm850nm160MHz·km，由于2000m，故模式帶寬〔光電寬〕為Δf =160MHz·km=80〔MHz〕，2000m轉(zhuǎn)換成電帶寬Δfe1?mod=0.707×Δfmod=56.6(MHz),則Δtmod=

0.35 Δfe1?mod

56.6〔3〕由色度色散計(jì)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故系統(tǒng)實(shí)際上升時間Δtsys=√(Δtfib)2+(Δteq)2=√7.42+82=10.9ns其中，光設(shè)備的上升時間Δteq8ns是條件。21.9ns，故光纖的選擇滿足系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要求。1300nm或承受LD光源。2013-2014年度教學(xué)質(zhì)量綜合評估測驗(yàn)試卷評卷答案：〔102分，20分〕1、C2、C3、A4、C5、A6、A7、D8、B9、D10、D二、填空題〔此題共三局部，每局部6分，共18分〕〔一、根本概念及根本理論填空〔1466分〕11、載波頻率很高12、聲光13、光的波長要遠(yuǎn)小于光線尺寸14、光學(xué)諧振腔，閾值條件15、系統(tǒng)噪聲〔二、根本運(yùn)算力量填空〔326分〕16、1dB，留意單位！17、10〔三、名詞解釋填空〔236分〕181和規(guī)律0的最大功率與最小功率之比，通常以dB為單位衡量，它是數(shù)字傳輸時間源的一項(xiàng)重要參數(shù)。APDDE90%擊穿電壓時，在無入射光狀況下器件內(nèi)部的反向電流。20、就是在電信號到來時，光信號相對于電信號的時間延遲。三、簡答畫圖題〔此題共兩局部，每局部1530分〕〔一、按要求簡答各題〔5315分〕21〔復(fù)信號分開〔解復(fù)用，并作進(jìn)一步處理，恢復(fù)出原始信號送入不同終端。22、為了獲得EDFA較為平坦的增益特性，增大EDFA的帶寬，常承受的兩種方法是①承受型寬譜帶摻雜光纖，如在纖芯中再參加鋁離子；②在摻鉺光纖鏈路上放置均衡濾波器。23ms量級?！捕?、按題要求畫圖或據(jù)圖答復(fù)以下問題〔共215分〕24、P超輻射發(fā)光二極管面發(fā)光二極管邊發(fā)光二極管O I發(fā)光二極管的P-I特性曲線25〔1〕直接調(diào)制方式下，帶寬受半導(dǎo)體光源的震蕩頻率限制和光源啁秋效應(yīng)的存在。直流，啁秋寬的調(diào)制帶寬，插入損耗，高消光比。四、綜合解答題〔請按各題題意解答，要求寫出必要的解題思想與具體公式，21020分〕〔10分〕1〕臨界入射角θc=cn〔n2〕=cn〔6〕=0?！?〕α

=arcsin√1?〔n2

n1?〔1.46

1.48