2022年最新《光纤通信》试卷题及答案.pdf

精品文档精品文档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 分钟试卷满分： 100 分3、 请考生用黑色或蓝色中性笔作答， 考试前提前带好必要物件 （含计算器）4、所有答案请写于相应答题纸的相应位置上，考试结束后请将试卷与答题纸一并上交总分一二三四五六七八九十10020 18 30 20 12 试题如下：一、选择题（每小题仅有一个选项是符合题意要求的，共10 小题，每小题 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D.速度差2、随着激光器使用时间的增长，其阈值电流会A.逐渐减少B.保持不变C.逐渐增大D.先逐渐增大 ,后逐渐减少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 B.导波、 TE 波和 TM 波C.导波、衬底辐射模和敷层辐射模D.TEM波、导波和 TM波4、平方律型折射指数分布光纤中总的模数量等于A. 121nnnB. 21nC. 22VD. 42V5、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A. 均衡器B. 判决器和时钟恢复电路C. 放大器D. 光电检测器6、在光纤通信系统中， EDFA 以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D.作光中继器使用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D.光衰减器8、关于 PIN 和 APD 的偏置电压表述，正确的是A.均为正向偏置B.均为反向偏置 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 10、光纤数字通信系统中不能传输HDB3 码的原因是A.光源不能产生负信号光B.将出现长连“ 1”或长连“ 0”C.编码器太复杂D.码率冗余度太大二、填空题（本题共三部分，每部分6 分，共 18 分）（一） 、基本概念及基本理论填空（每空1 分，共 4 小题 6 小空，共 6 分）名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 48 页 - - - - - - - - - 精品文档精品文档11、以色散为基，对于单模光纤来说，主要是材料色散和，而对于多模光纤来说，占主要地位。

12、渐变型光纤中 ,不同的射线具有相同轴向速度的现象称为现象13、EDFA 中的关键器件是和14、SDH 的帧结构除行、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） 、基本运算能力填空（每小题3 分，共 2 小题，共 6 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、 设 PIN 光电二极管的量子效率为75，渡越时间为 10ps， 则该检测器的 3dB带宽为三） 、名词解释填空（每小题2 分，共 3 小题，共 6 分）17、光纤色散：18、插入码：19、啁啾：三、简答画图题（本题共两部分，每部分15 分，共 30 分）（一） 、按要求简答各题（每小题5 分，共 3 小题，共 15分）20、简述半导体激光器由哪三个部分构成？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？22、解释光纤通信为何越来越多地采用WDM+EDFA 方式二） 、按题要求画图或据图回答问题（共2 小题，共 15分）23、SDH 帧结构是实现数字同步时分复用、保证网络可靠有效运行的关键试画出 SDH 帧结构 （7 分）24、阅读下图同学的，按要求完成各题。

（8 分）增益增益G G R=0.3 R=0 O 频率 w O 频率 w 图（ a）图（ b）（1）SOA 表示，它分为法布里 -珀罗放大器 FPA 和行波放大器 TWA 两大类2）图（a）中放大器的增益频谱是一条振荡的曲线，其 R=0.3；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3） 图 （b） 中，是放大器的带宽， 通常该值不超过GHz，同样是放大器的带宽4）SOA 的增益依赖于输入信号的偏振状态的原因是所致5）一般减少 SOA 的偏振增益差可采用： 是有源区的横截面成；通过（选填“串联”或“并联”或“串联或并联”）两个 SOA 来补偿增益差名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 48 页 - - - - - - - - - 精品文档精品文档四、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，本题共 2 小题，每小题 10 分，共 20 分）25、 （本小题 10 分）一阶跃折射率光纤， 纤芯折射率 n1=1.5，相对折射率差%1，工作波长为1310nm，试计算：(1) 为了保证单模传输，其芯径应取多大？(2) 若取芯径m5a，求其数值孔径及其模式数。

26、 （本小题 10 分）若一个 565Mbit/s 单模光缆传输系统，其系统总体要求如下：光纤通信系统光纤损耗为 0.4dB/km，光纤接头损耗为0.1dB/km，光源的入纤功率为 -2.5dbm，接收机灵敏度为 -37dbm，线路码型5B6B，传输速率为677990kbit/s,光源采用MLM LD，光源谱宽为 2nm，光纤的色散系数为2.5ps/(km nm)， 光通道功率参数取 0.115设计中取光功率代价为1db,光连接器衰减为1db，光纤富余度为0.1db/km,设备富余度为 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，本题共1 题，共 12 分）27、 （本小题 12 分）已知某光纤参数如下：, 纤芯折射率为试问：（1） 此光纤能否传输波长的和模？说明理由2） 如要使和模能够传输，光波长应做怎样的调整？名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 48 页 - - - - - - - - - 精品文档精品文档2008-2009 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 分钟试卷满分： 100 分3、 请考生用黑色或蓝色中性笔作答， 考试前提前带好必要物件 （含计算器）4、所有答案请写于相应答题纸的相应位置上，考试结束后请将试卷与答题纸一并上交总分一二三四五六七八九十10020 18 30 22 10 试题如下：一、判断题（每小题所诉只有对错之分， 请判断正误， 共 10 小题，每小题 2 分，共 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 表示光纤接受和传输光的能力，NA 越大，光纤接收光的能力越强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行抑制，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 的掺铒光纤放大器和工作在 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、EDFA 在 WDM 系统中工作时的模式有三种：自动增益控制模式，自动功率控制模式和自动电流控制模式10、时分复用可分为比特交错OTDM 和分组交错 OTDM ，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（本题共三部分，每部分6 分，共 18 分）（一） 、基本概念及基本理论填空（每空1 分，共 4 小题 6 小空，共 6 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，故它的光强分布基本被约束在有源区，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） 、基本运算能力填空（每小题3 分，共 2 小题，共 6 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16、一个 GaAsPIN 光电二极管平均每两个入射光子，产生一个电子空穴对，名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 48 页 - - - - - - - - - 精品文档精品文档假设所有的电子都被接收，则该器件的量子效率为。

三） 、名词解释填空（每小题2 分，共 3 小题，共 6 分）17、mBnB 码：18、 子午射线：19、光源的外调制：三、简答画图题（本题共两部分，每部分15 分，共 30 分）（一） 、按要求简答各题（每小题5 分，共 3 小题，共 15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？21、光放大器包括哪些种类？EDFA 有哪些优点？22、简述右图 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回答问题（共2 小题，共 15分）23、请画出 EDFA 的典型结构7 分）24、阅读下图，按要求完成各题 （8 分）（1）上图为、直接检测方式的数字光接收机方框图2）主放大器和 AGC 决定着光接收机的3）图中的均衡器目的是对放大器出来的的电信号进行补偿， 使输出信号的波形适合于判决，以消除，减小误码率4）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，并逐个地对码元波形进行取样判决，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，本题共 2 小题，每小题 10 分，共 20 分）25、 （本小题 10 分）已知阶跃型光纤的=1.5， =0.01，芯子半径 a=10 m，波长=1.5 m, 试计算：（1）数值孔径 NA （2）归一化频率（3）入射光线的激励角范围26、 （本小题 10 分）一段 12km长的光纤线路，其损耗为1.5/dBkm。

试回答：（1）如果在接收端保持0.3 W的接收光功率，则发送端的功率至少为多少？（2）如果光纤的损耗变为2.5/dBkm，则所需的输入光功率为多少？五、 分析题（请按要求写出必要的解题过程，本题共1 题，共 10 分）27、 （本小题 10 分）图 1光检测器偏压控制前置放大器AGC电路均衡器判决器时钟提取再生码流主放大器光信号名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 48 页 - - - - - - - - - 精品文档精品文档已知某光纤参数如下：, 纤芯折射率为若干模的截止频率和若干模的截止频率如表1 和表 2试问：（1）当光波长分别为，时，光纤中能传输哪些导波模？（2）从（1）中能看出波长与归一化频率、可传输的模式数量有何关系？可传输的模式数量与归一化频率的近似关系表达式是？表 1 若干模的截止频率模式截。