2008《光纤通信》试题及详解

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《光纤通信原理》习题集含答案(大学期末复习资料)

《光纤通信原理》习题集含答案(大学期末复习资料)

《光纤通信原理》习题及参考答案第1讲光纤通信概述1-1光纤通信是为传输媒质。

以为载波的通信方式。

光纤的工作波长为、和。

1-2光纤通信有哪些优点?第2讲光纤光缆的结构和分类2-1 光纤的主要材料是,结构从内到外依次是、、和。

其中是光纤导光部分。

2-2 光纤中的纤芯折射率必须包层折射率,单模光纤和多模光纤中中两者的相对折射率差一般分别为和。

2-3 单模光纤纤芯直径一般为,多模光纤纤芯直径为,光纤包层直径一般为。

2-4光缆结构包括、和。

常用光缆有、、、等结构。

第3讲光纤的导光原理2-5光纤的数值孔径NA=sin i n 它的含义是什么?2-6某阶跃折射率光纤的纤芯折射率n1=1.50,相对折射率差Δ=0.01,试求:1)光纤的包层折射率n2=?2)该光纤数值孔径NA=?2-7 阶跃光纤中相对折射率差Δ=0.005, n1=1.50,当波长分别为0.85μm和1.31μm时,要实现单模传输,纤芯半径a应小于多少?2-8 在渐变多模光纤中,n1=1.50,Δ=0.01,λ=0.85μm,a=60μm,试计算光纤能传输的模式数量N=?第4讲光纤的损耗特性2-9 光纤主要的传输特性是和。

2-10 什么叫光纤损耗?造成光纤损耗的原因是什么?2-11 当工作波长λ=1.31μm,某光纤的损耗为0.5dB/km,如果最初射入光纤的光功率是0.5mW,试问经过4km以后,以dB为单位的功率电平是多少?2-12 为什么光纤工作波长选择1.55μm、1.31μm、0.85μm三个窗口?第5讲光纤的色散特性2-13 什么叫光纤色散?试分析造成光脉冲展宽的原因?2-14 为什么光纤通信向长波长、单模传输方向发展?2-15 某激光二极管(LD)的谱线宽度Δλ1=1.5nm,某发光二极管(LED)谱线宽度Δλ2=40nm,某单模光纤在波长1.5μm时材料色散系数为20ps/km.nm,求经1 km光纤传播不同光源的光脉冲展宽值。

08光纤通信试卷A答案

08光纤通信试卷A答案

08光纤通信试卷A答案黄石理工学院2011—2012学年度(第一学期)2008年级电子信息工程专业《光纤通信》本科期末试卷(A)答案一、填空题(1*20=20 分)1、光发射机、光纤和光接收机。

2、单模光纤多模光纤。

3、几何光学分析法波动方程分析法4、V<2.4055、受激发射自发辐射6、粒子数反转、光学谐振器、阈值条件7、M-Z型电光强度调制器多量子阱电吸收MQW-EA调制器8、PIN光电二极管APD雪崩光电二极管9、耦合器衰减器隔离器二、判断题(1*10=10 分)1 √2 ×3 √4 ×5 √6 ×7 √8 ×9 √10 ×三、名词解释( 3*5=15 分)1、光纤通信:光纤通信是用光作为信息的载体,以光纤作为传输介质的一种通信方式2、色散:色散是由于光波中的不同频率分量以不同速度传输而产生不同的时间延迟的一种物理效应。

3、EDFA:掺铒光纤放大器是利用掺铒光纤作为增益介质、使用激光器二极管发出的泵浦光对信号光进行放大的器件。

4、数值孔径:数值孔径NA定义为纤芯折射率平方减去包层折射率平方的二次方根。

5、带宽:带宽是一个频率范围,反映了模拟传输系统运载信息的能力。

四、简答题( 5*3=15 分)1光纤的传输窗口有哪些?答:光纤在理论上,其带宽是无限高,传输量是无限大的,传输距离是无限远的。

但是目前的应用中,光缆却是与理论相差较远。

根据石英光纤的损耗谱,可知光纤在850、1310和1550处有三个低损耗窗口,也称为透光传输窗口。

(3分)其中多模光纤850nm称为第一窗口,附近损耗为2dB/km;单模光纤1310nm为第2窗口,附近损耗为0.5dB/km;单模光纤1550 nm为第3窗口,附近损耗为0.2dB/km。

(2分)2比较LD和LED的特点答:LD和LED都可以用作通信光源。

LD原理是受激辐射,而LED是自发辐射。

(2分)LD是阈值器件,需要较完善的驱动和外围电路,其发出的光谱线窄,适宜于高速率系统;LED没有阈值,结构简单,但其谱线较宽,适用于要求较低的场合。

2008通讯工区传输专业试题

2008通讯工区传输专业试题

2008通讯工区传输专业试题1、判断题(每题2分)共计20分1)光纤的数值孔径为入射临界角的正弦值,NA越大,进光量越大,带宽越宽。

(√)2)在G.652光纤的1550nm窗口处,光纤的色散系数D为正值,光载波的群速度与载波频率成正比。

(√)3)光纤的色散特性使光信号波形失真,造成码间干扰,使误码率增加。

(√)4)G.652光纤是零色散波长在1310nm的单模光纤。

(√ )5)光衰减器是光通信线路测试技术中不可缺少的无源光器件。

(√)6)色散系数的单位是ps/nm.km。

(√ )7)G.652光纤在1310nm的典型衰减系数是0.3-0.4dB/km,1550nm的典型衰减系数是0.15-0.25dB/km。

(√ )8)光端机的平均发送光功率越大越好。

(×)9)光纤使用的不同波长,在1.55um处色散最小,在1.31um处损耗最小。

(×)10)光纤通信系统,主要有发送设备、接收设备、传输光缆三部分组成。

(√)2、选择题(含单选和多选题)(每题2分)共计20分1)不属于光纤衰减损耗的是( D )。

A:吸收损耗 B:散射损耗C:弯曲损耗 D:固有损耗2)属于光纤光学特性的是( A )A:折射率、数值孔径、截止波长 B:纤芯、包层直径、偏心度C:损耗、带宽3)下面关于光接收机的描述,正确的是 ( A )。

A:APD接收机灵敏度比PIN接收机低 B:PIN接收机灵敏度比APD接收机低C:APD接收机过载点比PIN接收机高4)适合在光纤中传输的线路码型有( A C D )。

A:伪双极性码 B:HDB3码C:插入比特码 D:mBnB码5)LD 和LED 相比,主要区别在于( A B C D )。

A:LD发出的是激光,LED 是荧光 B:LED的谱线带宽较宽,调制效率低C:LD一般适用于大容量、长距离的传输系统 D:LED成本低,适用于短距离、小容量的传输系统6)激光器的光频特性包括( A B C )。

光纤通信技术试题及答案.doc

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试题3•、填空题(40分,每空1分)1、光纤通信是为传输媒质。

以—为载波的通信方式。

光纤的工作波长为、和O2、无源器件主要有—、—、—、—、和、光开关等。

3、单模光纤纤芯直径一•般为 ,多模光纤纤芯直径为,光纤包层直径一般为。

4、光缆结构包括、和o常用光缆有、、、等结构。

5、光纤主要的传输特性是和o6、光纤接续的主要方法有和o7、在光纤通信系统中,对光源的调制可分和两类。

8、掺钳光纤放大器应用方式有、和o9、光与物质作用时有、和三个物理过程。

10、EDFA的泵浦结构方式有:a. ;b. 结构;c.双向泵浦结构。

1 1、SDH的主要复用步骤是、和o12、光中继器实现方式有和两种二、单项选择题(在每小题的四个备选答案中,选出一个正确答案,并将正确答案的序号填在题干的括号内。

每小题2分,共20分)1、为增大光接收机的接收动态范围,应采用()电路。

A. ATCB. AGCC. APCD. ADC2、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3、以工作波长属于通信光纤窗口的是()。

A.632.8nmB.I3IOnmC.2000nmD. 10.6P mD.光纤连接器)B.光纤的损耗和色散D.光接收机的灵敏度B.大量运用软件进行系统配置的管理C.复用映射结构灵活 D.指针调整技术降低了设备复杂性A.折射C.纤芯一包层界面上的全内反射B.在包层折射边界上的全内反射D.光纤塑料涂覆层的反射4、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5、S TM-4每秒可传输的帧数是()A.1000B.2000C.4000D.8000 6、STM-N -帧的字节数是()0A.270'9B.274、N*9C.270x N x9D.26I X N X9 7、在光纤通信系统中,当需要保证在传输信道光的单向传输时,采用()。

全国2008年10月自学考试光纤通信原理试题参考答案

全国2008年10月自学考试光纤通信原理试题参考答案

全国2008年10月自学考试光纤通信原理试题参考答案课程代码:02338一、单项选择题(本大题共10小题,每小题1分,共10分)在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,请将其代码填写在题后的括号内。

错选、多选或未选均无分。

1.不宜在光纤中传输的码型为()A.CMI码B.HDB3码光状态不能为负C.5B6B码D.8B1H码2.已知某Si-PIN光电二极管的响应度R0=0.5 A/W,一个光子的能量为2.24×10-19 J,电子电荷量为1.6×10-19 C,则该光电二极管的量子效率为()A.40%B.50%C.60%D.70%R0=e/hf3.STM-4一帧中总的列数为()A.261B.270C.261×4D.270×44.在薄膜波导中,要形成导波就要求平面波的入射角θ1满足()A.θc13<θ1<θc12B.θ1=0°C.θ1<θc13<θc12D.θc12<θ1<90°5.光纤色散系数的单位为()A.ps/kmB.ps/nmC.ps/nm.km?D.nm/ps?km6.目前掺铒光纤放大器的小信号增益最高可达()A.20 dBB.30 dBC.40 dBD.60 dB7.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8.在阶跃型(弱导波)光纤中,导波的基模为()A.LP00 值为0B.LP01C.LP11为第一高次模D.LP129.在薄膜波导中,导波的截止条件为()A.λ0≥λCB.λ0<λCC.λ0≥0D.λ0≤1.55μm10.EDFA在作光中继器使用时,其主要作用是()A.使光信号放大并再生?B.使光信号再生C.使光信号放大D.使光信号的噪声降低二、填空题(本大题共20小题,每小题1分,共20分)请在每小题的空格中填上正确答案。

光纤通信试卷参考答案

光纤通信试卷参考答案

1、光接收机灵敏度的测试,以竣工时的测试指标为准。

NRZ 码2、 FC /PC/APC 。

3、 作用:将电信号转换为光信号,并将光信号射入光纤。

LED 和LD.4、dBm 的含义是:表示绝对功率电平,计算公式为:10lg(电功率/1m w );dB 的含义是:表示相对功率电平,计算公式为:10lg(甲功率/乙功率 ) 。

5、合成/分离,6、光源是指:能发出一定范围波长的电磁波的物体称为光源 。

7、EDFA 称为:掺铒光纤放大器 ,其作用是对光信号进行放大 。

8、在LD 激光器的预置电路中,APC(Automatic Power Control)的含义是: 自动功率控制 。

9、在光纤通信中,常用的光电检测器是:PIN 光电二极管 和APD 雪崩光电二极管。

10、光衰减器的作用是:对光能量进行预期的衰减,使光能量减小 。

11、法兰盘1、分析PIN 光电二极管的工作原理。

(14分)答:PIN 光电二极管在PN 结中间设置掺杂浓度非常低的I 层,PN 结上有内建电场,当PN 结加上反向电压后,入射光主要在耗尽区被吸收。

在耗尽区产生光生载流子(电子空穴对),在耗尽区电场作用下,电子向N 区飘移,空穴向P 区飘移,产生光生电动势。

在远离PN 结的地方,因为没有电场的作用,电子空穴作扩散运动,产生扩散电流。

所以,PIN 光电二极管的灵敏度高,接通回路负载 R L 上有电流,于是将光信号转变为电信号,完成光电转换。

2、从原理分析:激光器(LD )产生激光的两个条件是什么?(6分) 答:一是光的放大作用,它要求电子数反转分布,要求具有正反馈的谐振腔; 二是要满足阈值条件,即光功率增益大于光功率衰减。

一、填空题:(每空1分,共20分)二、原理分析题:(共20分)5分)答:作用是:对光信号能量进行预期的衰减,使光能量减小。

使用场合:光通信系统的指标测量,短距离通信系统的信号衰减以及系统实验等。

2、在光纤通信工程实际中,如何测量光信号的强弱?请说明采用该仪表测试的具体步骤。

光纤通信试题及答案

光纤通信试题及答案

光纤通信试题及答案一、单选题(每题2分,共10分)1. 光纤通信中,光纤的传输介质是什么?A. 铜线B. 玻璃纤维C. 塑料D. 无线电波答案:B2. 下列哪个是光纤通信的优点?A. 传输距离短B. 抗干扰能力差C. 传输容量大D. 传输速度慢答案:C3. 光纤通信中,光信号的调制方式不包括以下哪一项?A. 调幅B. 调频C. 调相D. 调时答案:D4. 在光纤通信中,下列哪种光纤损耗最小?A. 多模光纤B. 单模光纤C. 塑料光纤D. 石英光纤答案:B5. 光纤通信系统中,光信号的接收设备是什么?A. 调制解调器B. 光端机C. 路由器D. 交换机答案:B二、多选题(每题3分,共15分)1. 光纤通信中,下列哪些因素会影响光纤的传输性能?A. 光纤的折射率B. 光纤的直径C. 光纤的弯曲度D. 光纤的材质答案:A, B, C, D2. 下列哪些是光纤通信系统的主要组成部分?A. 光纤B. 光端机C. 路由器D. 光放大器答案:A, B, D3. 光纤通信中,下列哪些是光信号的调制方式?A. 调幅B. 调频C. 调相D. 调时答案:A, B, C4. 在光纤通信中,下列哪些是光纤的类型?A. 单模光纤B. 多模光纤C. 塑料光纤D. 石英光纤答案:A, B, C5. 光纤通信中,下列哪些是光信号的传输特性?A. 高频带宽B. 低损耗C. 抗电磁干扰D. 传输距离远答案:A, B, C, D三、判断题(每题1分,共10分)1. 光纤通信的传输介质是铜线。

(错)2. 光纤通信的传输容量比传统的铜线通信大。

(对)3. 光纤通信中,光信号的调制方式包括调时。

(错)4. 单模光纤的损耗比多模光纤大。

(错)5. 光纤通信系统中,光信号的接收设备是调制解调器。

(错)6. 光纤的折射率不会影响光纤的传输性能。

(错)7. 光纤通信系统的主要组成部分包括光纤和光端机。

(对)8. 光纤通信中,光信号的调制方式只有调幅。

光纤通信考试试题及答案

光纤通信考试试题及答案

光纤通信考试试题及答案光纤通信技术作为现代通信领域的重要支柱,对于提高通信效率、保障信息安全具有重要意义。

下面我们将给大家介绍一些光纤通信的考试试题及答案,希望能帮助大家更好地了解光纤通信技术。

一、选择题:1. 光纤通信中常用的传输介质是:A. 铜线B. 空气C. 光纤D. 红外线答案:C. 光纤2. 光纤通信中的“光”是指:A. 可见光B. 紫外线C. X射线D. 红外线答案:D. 红外线3. 光纤通信系统中,光信号的发射器和接收器之间传输的信号是:A. 电信号B. 声波信号C. 光信号D. 磁信号答案:C. 光信号4. 光纤通信的主要优点是:A. 传输距离短B. 传输速度慢C. 传输带宽窄D. 传输容量大答案:D. 传输容量大5. 光纤通信系统中常用的调制方式是:A. 幅度调制B. 频率调制C. 相位调制D. 光强调制答案:C. 相位调制二、判断题:1. 光纤通信系统只能传输声音信号,不能传输视频信号。

【错误】2. 光纤通信系统比传统铜线传输系统更易受电磁干扰。

【错误】3. 光纤通信系统的传输速度远高于传统的铜线传输系统。

【正确】4. 光纤通信系统的安全性比铜线传输系统更低。

【错误】5. 光纤通信系统的成本比铜线传输系统更高。

【正确】三、简答题:1. 请简要说明光纤通信系统的工作原理。

答:光纤通信系统是利用光纤作为传输介质,通过光信号的发射器将电信号转换为光信号并发送至接收器,再由接收器将光信号转换为电信号。

光信号的传输速度快、传输容量大,能够实现长距离、高速率的通信传输。

2. 请简要介绍光纤通信系统与铜线传输系统的区别。

答:光纤通信系统的传输速度快、传输容量大,信号传输稳定,抗干扰能力强,安全性高;而铜线传输系统速度慢、传输距离短、易受电磁干扰和窃听。

另外,光纤通信系统的成本相对较高,但具有长期性和稳定性,适合长距离、大容量通信。

以上就是关于光纤通信考试试题及答案的内容,希望对大家有所帮助。

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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TMB.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. 121n n n -B. ∆21nC. 22VD. 42V 5、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. DWDMC. OTDMD. OFDM10、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)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 G0w 0w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,∆1是放大器的带宽,通常该值不超过GHz,同样∆2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:①是有源区的横截面成;②通过(选填“串联”或“并联”或“串联或并联”)两个SOA来补偿增益差。

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%=∆,工作波长为11310nm,试计算:(1) 为了保证单模传输,其芯径应取多大?(2) 若取芯径m=,求其数值孔径及其模式数。

aμ526、(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),ε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:a=4.0μm,∆=0.003,纤芯折射率为n1=1.48。

试问:(1)此光纤能否传输波长λ=1.31μm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?评卷答案: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、C2、C3、C4、C5、B6、 D7、C8、B9、C 10、A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、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、管理单元指针(二)、基本运算能力填空(每小题3分,共2小题,共6分)15、9.4°16、G Hz 42MHz 10241010420420f 412d c =⨯=⨯==-...τ (三)、名词解释填空(每小题2分,共3小题,共6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。

18、插入比特码是将信码流中每m 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。

19、啁啾是指产生光脉冲时引入的附加线性调频,即光脉冲的载频随时间变化。

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、 ①产生激光的工作物质,能够产生激光的工作物质,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;②能够使工作物质处于粒子数反转分布状态的激励源,使工作物质产生粒子数反转分布的外界激励源。

物质在泵浦源的作用下,使粒子数从低能级跃迁到高能级,使得在这种情况下受激辐射大于受激吸收,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;③有能够完成频率选择及反馈作用的光学谐振腔。

激活物质只能使光放大,只有把激活物置于光学谐振腔中,以提供必要的反馈及对光的频率和方向进行选择,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能力的物理量。

响应度R0 定义为:R0=IP ·A/W ·P0式中: IP :光电检测器的平均输出电流;P0:光电检测器的平均输入功率。

量子效率n 定义为:n=(光生电子-空穴对数)/入射光字数。

二者关系:R0=en/hf 。

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。

22、采用WDM 技术的原因是和它的优点分不开的,它有如下优点:(1)充分利用了光纤的巨大带宽资源;(2)同时传输多种不同类型的信号;(3)实现单根光纤双向传输;(4)多种应用形式;(5)节约线路投资;(6)降低器件的超高速要求。

采用EDFA 技术的原因是和它的优点分不开的,它有如下优点:(1)中继器的价格下降了;(2)对传送的数据速率和调制格式透明,这样系统只需改变链路的终端设备就很容易升级到高的速率;(3)可以同时放大多个波长信号, 使波分复用(WDM )的实现成为可能;(4)提供了系统扩容的新途径, 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;(5)最关键的是系统的成本下降了。

(二)、按题要求画图或据图回答问题(共2小题,共15分)23、24、(1)半导体放大器(2)法布里-珀罗,行波,高斯,反射面的反射系数(3)法布里-珀罗,10,行波(4)有源区的矩形性质和晶体结构(5)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,本题共2小题,每小题10分,共20分)25、(本小题10分)解:由单模传输条件405.22an 2n n a 2V 12221≤∆λπ=-λπ= (3分) 得 m 36.22n 2405.2a 1μ=∆πλ≤(2分) 由数值孔径的定义式有21.02n n n NA 12221=∆=-= (2分) 03.52an 2n n a 2V 12221=∆λπ=-λπ= (1分) 则模式数为65.122V m 2==, (1分) 所以光纤中存在13个模式。

(1分)26、(本小题10分)解:衰减的影响L a=(P T-P R-2A c-P p-Me)/(A f+As+Mc)=(-2.5+37-2-1-5.5)/(0.4+0.1+0.1)=43.3(km) 色散的影响L D=(ε×106)/(B×Δλ×D)=(0.115×106)/(677.99×2×2.5)=33.9km由上述计算可以看出,中继段距离只能小于33.9km,对于大于33.9km的线段,可采取加接转站的方法解决。

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)解:(1)由方程V=k0n1a√2∆可得:V=2πλn1a√2∆=2π1.31×10−6×1.48×4.0×10−6√2×0.003=2.2,而TE01和TM01模的归一化截止频率V c=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λc=2πV cn1a√2∆=2π2.045×1.48×4.0×10−6√2×0.003=1.20μm即入射光波长应小于1.20μm时,才能传播。

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