《光纤通信》试题册

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。

11. 自发辐射光是一种相干荧光，即是单一频率、相位和偏振方向相同的光。 12. 光放大器可以代替再生中继器。

13. 最大接收角越大，即纤芯与包层的折射率之差越大，光纤捕捉光线的能力越弱，这种能力用数值孔径NA

来表示。

14. 多模光纤通常用于短距离通信场合。

15. 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，属正常现象，

无需更换。

16. 假设光检测器具有理想特性，则其量子效应为0，且无热噪声，无暗电流。

17. 光放大器是基于自发辐射或光子吸收原理来实现对微弱入射光进行光放大的，其机制与激光器类似。 18. LED比LD更适合作为WDM系统的光源。

19. 大家每天使用的电话与本地交换局间的连接属于线性总线型网络结构。

20. 根据理论分析，只有当输出的光脉冲为严格地双曲正割脉冲，光孤子才能稳定地传输。 21. 光在光纤中传输的工作波长由载波频率决定。

22. 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。

23. 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。 24. 激光器的横模决定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。 25. 数字光纤传输系统中常采用的码型是3B4B和插入码。

26. PIN光检测器反向偏压可以取较小的值，因为其耗尽区厚度基本上是由I区的宽度决定的。 27. 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。 28. CWDM可采用不带冷却器的半导体激光器。

29. SDH的第一级传输速率为155.52Mb/s，SDH在北美地区常常采用。

30. 目前有两种途径可以提高传输速率：波分复用WDM和光时分复用OTDM。

31. 采用雪崩光电二极管（APD）的要求是有较高的偏置电压和复杂的温度补偿电路。 32. 固体光开关的优点是插入损耗小,串扰小,适合各种光纤,技术成熟,缺点是开关速度慢。 33. 我国3次群和4次群光纤通信系统最常用的线路码型是HDB3码。

34. 将通信网的所有站点串联起来首尾相连，且没有任何点开放，就形成了线形拓扑网。 35. 帧结构是由段开销和有效信息载荷组成的。

36. 激光振荡的相位条件为谐振腔的长度为激光波长的整数倍。 37. SDH环形网的一个突出优点是具有自愈能力。 38. 网孔形网络存在瓶颈问题和失效问题。

39. 段开销分为SOH和LOH，前者占前3行，后者占5—9行。

40. 半导体光放大器与光纤的耦合损耗大，由于增益与偏振态、温度等因素有关，因此稳定性差；在高速光信号

的放大上，仍存在问题；输出功率小，噪声系统较大。 41. EDFA工作波长为1 510nm，与光纤的低损耗波段一致。

42. TDM技术可以克服WDM技术中的一些固有限制，如光放大器级联导致的增益谱不平坦、信道串扰问题，非

线性效应的影响以及对光源波长稳定性的要求等等。

43. 光纤孤子通信系统中的光中继放大可以采用EDFA和RAMAN放大器补偿光纤损耗，实现光孤子长距离“透

明”传输。

第五章 名词解释练习

一．名词解释常规练习 1. 数值孔径。 2. mBnB码。

3. 瑞利散射损耗。 4. 法拉第效应。 5. 插入码。

6. 粒子数反转分布。 7. 光纤色散。

8. 光接收机的灵敏度。 9. 光时分复用(OTDM)。 10. 抖动。

11. 波分复用(WDM)。 12. 散射损耗。 13. 暗电流。 14. 子午射线。

15. 光纤的自聚焦现象。 16. 分组码。 17. P-I曲线。 18. 量子噪声。 19. 雪崩倍增效应。 20. 晶体的能带。 21. 费米能级。 22. 电光延迟。 23. 偏振模色散。 24. 自脉动现象。 25. 光孤子。 26. 啁啾。

27. 光源的外调制。 28. 线性电光效应。 29. 自发辐射。

30. 光波分复用技术。 31. 网络自愈 32. 光波模式

二、新增题型：写出以下名词的全称，并写出其意思。 1. DCF 2. CNR 3. SRS 4. SOA 5. NA 6. PON 7. SLM 8. NEP

9. DSF 10. SONET 11. ATM 12. ISDN 13. WDM 14. SDH 15. TLLM 16. ONSL 17. OVPO 18. VAD 19. CDMA 20. FDM 21. DSP 22. MCVD 23. EDFA 24. FDDI 25. SIOF 26. GIOF 27. SQW 28. ARQ 29. FEC

第六章 画图题

一．常规题练习

1. 请画出光纤系统的组成，尽量的细化。 2. 请画出最基本的能带图。

3. 请画出半导体中光的自发辐射基本原理图。 4. 请画出半导体中光的吸收基本原理图。 5. 请画出半导体中光的受激发射基本原理图。

6. 请画出模拟、数字电流信号对激光器的调制曲线图。 7. 请画出直接调制及外调制的基本原理图。 8. 请画出阶跃型光纤的基本结构。

9. 请画出数字信号在光纤链路上传输示意图。 10. 试画出光放大器的基本原理图。

11. 试画出阶跃折射光纤最低阶模式HE11的横向电场截面分布示意图。 12. 试画出阶跃折射光纤最低阶模式TE01的横向电场截面分布示意图。 13. 试画出阶跃折射光纤最低阶模式TM01的横向电场截面分布示意图。 14. 试画出阶跃折射光纤最低阶模式HE21的横向电场截面分布示意图。 15. 试画出线性啁啾光栅补偿色散的工作原理示意图。 16. 试画出晶体中的能级分布示意图。 17. 请画出双异质结的结构示意图。

18. 请画出半导体激光器的P-I特性曲线示意图。 19. 试对激光器的瞬态特性作出一定图解。

20. 试画出超辐射发光二极管的P-I特性曲线示意图。 21. 试画出面发光二极管的P-I特性曲线示意图。 22. 试画出边发光二极管的P-I特性曲线示意图。 23. 请画出发光二极管的调制原理图。 24. 请画出数字光发射机的组成示意图。

25. 试画出外调制光发射机的基本组成示意图。 26. 请画出光检测器的工作原理示意图。 27. 试画出模拟光接收机的原理框图。 28. 试画出数字光接收机的原理框图。 29. 试画出EDFA的典型结构示意图。 30. 试画出EDFA的工作原理示意图。

31. 请对EDFA中的均衡滤波器的作用作出一定的图解。 32. 试画出光纤耦合器的几种结构示意图。 33. 请画出WDM的工作原理框图。

34. 试画出光纤网络的几种拓扑结构示意图。 35. 请画出SONET的基本帧结构示意图。 36. 请画出STM-1的帧结构示意图。

二、新增题型练习：据图回答问题 1. 阅读下图，按要求完成各题。

（1）上图为 的构成方框图。

（2）上图中的 作用是防止反射光影响光放大器的工作稳定性。 （3）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。 （4）其中的掺珥光纤：长约10-100m， Er3+浓度约为 。

（5）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 。

2. 阅读下图，按要求完成各题。 外调制器

电信号

驱动器

（1）在2.5Gb/s 的高速率光纤通信系统中，不采用直接调制方式，而必须使用外调制器的原因

是 。 （2）外调制下的光源是在 （选填“直流”或“交流”）状态下工作，因而避免了激光器的 效

应。 （3）光纤通信系统对调制的要求是：①高的调制效率和 ；②低的驱动电压；③低的 ；④ 。

3. 阅读下图，按要求完成各题。

掺铒光纤 掺铒光纤 均衡滤波器

（1）如上图在掺铒光纤链路上放置均衡滤波器的目的是 。 （2）结合上图及题意暗含内容，画出图（a）和图（b）的内容。

掺 滤 放 铒 波 大 光 器 器 纤 特 增 增 性 益 益

O O O

波长 波长 波长 图（a） 图（b） 图（c） 4. 阅读下图，按要求完成各题。

激光器 高能带

未调制光信号 已调制光信号 hv hv 输入光 hv 输出光

（1）上图为光的 机理过程图。

（2）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，可采用通

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须存在 ，并在其内建立起确定的振荡，从而得到 的激光输出。（ （3）试依上图画出光的自发辐射（发光二极管）机理过程。 5. 阅读下图EDFA的结构，按要求完成各题。

掺铒光纤

输入 输出 光隔离器 波分复用器 光隔离器 滤波器 光信号 光信号 熔接点 泵浦源 图（a）

掺铒光纤

输入 输出 光隔离器 波分复用器 光隔离器 滤波器 光信号 光信号 泵浦源