《光纤通信》试卷题及问题详解

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·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。

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. 121n n n -

B. ∆21n

C. 22V

D. 4

2

V 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. 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）

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：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n 1=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m 5a μ=，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)，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：

,,纤芯折射率为。