《光纤通信》试卷题及答案

相信你们，加油吧！！！

v?c/n1

由于信号延迟半个脉冲周期，则光纤的长度L为

Tc13?1081L?v?????12.5m

2n12f01.52?8?106

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）

29、（本小题10分）

2?2an12?n2解：(1) 由于归一化频率 V? ?2???50?1.4582?1.452 0.85?56.36

(2)传播的模式总数M?V2/2

?1588

2?0.153 (3)该光纤的数值孔径: NA?n12?n2(4)该光纤单模工作的波长:

2?222?19.9(μm) ?2.613an12?n2?2.613?50?n12?n2???c?an12?n22.405

《光纤通信》试卷…试卷综合第33页（共47页）

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2010-2011年度教学质量综合评估测验试卷评卷答案：

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、× 原因：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。

2、× 原因：再生中继放大器可产生表示原有信息的新信号，消除脉冲信号传输

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累，而且不能消除色散对脉冲展宽的缺点。

3、× 原因：最大接收角θ0越大，即纤芯与包层的折射率之差越大，光纤捕捉

光线的能力越强。 4、

5、× 原因：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，必须更换。

6、× 原因：假设光检测器具有理想特性，则其量子效应为1，且无热噪声，无

暗电流。

7、× 原因：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行

光放大的，其机制与激光器类似。

8、× 原因：LED不适合作为WDM系统的光源。因为：①LED所产生的光不

是单波长的光，谱线很宽，约50~100nm；②LED的输出功率比激光器低的多；③LED的最高调制效率约为几百Mb/s。

9、× 原因：大家每天使用的电话与本地交换局间的连接属于星形网络结构。 10、× 原因：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，且

满足一定条件时，光孤子才能稳定地传输。

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、吸收损耗，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。 13、插入码 14、光功率 （二）、基本运算能力填空（每小题3分，共2小题，共6分） 15、1.684×105 b/s，注意填写单位。 16、4.44 μm 注意填写时加单位。 （三）、名词解释填空（每小题2分，共3小题，共6分）

17、在保证一定误码率的条件下,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 、GeO2

和P2O5 等成分的浓度不均匀，使得光纤中出现一些折射率分布不均匀的局部区域，从而引起光的散射，将一部分光功率散射到光纤外部引起损耗。

21、将多个通道的低速率数字信息以时间分割的方式插入到同一个物理信道(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（本题共两部分，每部分15分，共30分）

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（一）、按要求简答各题（每小题5分，共3小题，共15分）

20、答：当激光器光学谐振腔中的工作物质在泵浦源的作用下变成增益物质后有

了放大作用。被放大的光在谐振腔的两个互相平行的反射镜面间来回反射，进一步得到放大。但在这一过程中也要消耗一部分光能（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

21、在二极管的P-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撞，使价带的电子得到能量，越过禁带到导带，产生新的电子-空穴对，新产生的电子-空穴对在强电场中又被加速，再次碰撞，又激发出新的电子-空穴对?如此下去，像雪崩一样的发展，从而使光电流在管子内部即获得了倍增。 22、OCDMA相对WDM和OTDM有以下不可比拟的优点：

①OCDMA通过不同的码字来区分不同用户信息，不需要WDM所要求的波长控制和波长转换，这样地址分配灵活，用户可以随机接入。 ②保密性好，安全性高。

③OCDMA可以利用任何现有的光纤与WDM技术结合使用。 ④可异步接入性。

⑤可根据不同的业务要求，提供不同的QoS的服务。

⑥O CDMA可传送任何数字信号，包括SONET、ATM、及DS-1和DS=3信号。它是一项协议独立的技术，可与现有任何新老设备兼容。 （二）、按题要求画图或据图回答问题（共2小题，共15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 （4）同向泵浦，反向泵浦 （5）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，本题共2小题，每小题10分，共20分） 25、（本小题8分）

解：(1) 由PT = Pmin + Lα + Lα1 + M

Pmin = PT－L(α + α1)－M =-1-70×(0.35+0.05)-6=-35 dBm (2) 动态范围D=Pmax－Pmin D=-10-(-35)=25 dB 26、（本小题6分）

解：?? =

PT?PR?ME??S?MC

L?4?(?40)?6?0.2?0.1?0.2dB/km

6027、（本小题8分）

解：（1）由方程V=k0n1a 2?可得：

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V=

2πλ

n1a 2?=1.31×10?6×1.48×4.0×10?6 2×0.003=2.2，

2π

而TE01和TM01模的归一化截止频率Vc=2.045，显然V<2.045，故不能传

输波长为1.31μm的TE01和TM01模。 （2）对于TE01和TM01模，其截止波长为

2π2πλc=n1a 2?=×1.48×4.0×10?6 2×0.003=1.20μm

Vc2.045即入射光波长应小于1.20μm时，才能传播。

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） 28、（本小题10分） 解：已知

1) 因非全反射导致的等效损耗系数

(mm-1)

2)由 q=1,2,3….

(Hz)

波长间隔

9.5?10?10 (m)

3）由

1374

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