《光纤通信》精彩试题计算分析报告题练习
通信工程《光纤通信》考试题(含答案)

1、1966年7月,英籍华人(高锟)博士从理论上分析证明了用光纤作为传输介质以实现光通信的可能性。
2、光在光纤中传输是利用光的(折射)原理。
3、数值孔径越大,光纤接收光线的能力就越( 强),光纤与光源之间的耦合效率就越( 高)。
4、目前光纤通信所用光波的波长有三个,它们是:(0.85μm、1.31μm、1.55μm)。
5、光纤通信系统中最常用的光检测器有:(PIN光电二极管;雪崩光电二极管)。
6、要使物质能对光进行放大,必须使物质中的( 受激辐射)强于( 受激吸收),即高能级上的粒子数多于低能级上的粒子数。
物质的这一种反常态的粒子数分布,称为粒子数的反转分布。
7、在多模光纤中,纤芯的半径越( 大),可传输的导波模数量就越多。
8、光缆由缆芯、( 加强元件(或加强芯) )和外护层组成。
9、(波导色散)是指由光纤的光谱宽度和光纤的几何结构所引起的色散。
10、按光纤传导模数量光纤可分为多模光纤和( 单模光纤)。
11、PDH的缺陷之一:在复用信号的帧结构中,由于( 开销比特 )的数量很少,不能提供足够的运行、管理和维护功能,因而不能满足现代通信网对监控和网管的要求。
12、光接收机的主要指标有光接收机的动态范围和(灵敏度)。
13、激光器能产生激光振荡的最低限度称为激光器的(阈值条件)。
14、光纤的(色散)是引起光纤带宽变窄的主要原因,而光纤带宽变窄则会限制光纤的传输容量。
15、误码性能是光纤数字通信系统质量的重要指标之一,产生误码的主要原因是传输系统的脉冲抖动和(噪声)。
二、选择题:(每小题2分,共20分。
1-7:单选题,8-10:多选题)1、光纤通信是以(A )为载体,光纤为传输媒体的通信方式。
A、光波B、电信号C、微波D、卫星2、要使光纤导光必须使( B )A、纤芯折射率小于包层折射率B、纤芯折射率大于包层折射率C、纤芯折射率是渐变的D、纤芯折射率是均匀的3、(D )是把光信号变为电信号的器件A、激光器B、发光二极管C、光源D、光检测器4、CCITT于(C)年接受了SONET概念,并重新命名为SDH。
《光纤通信》计算、综合、分析练习公布

要自信,绝对的自信,无条件的自信,时刻自信,即使在错的时候!!!《光纤通信》画图题练习公布画图题练习一、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。
光纤通信期末考试题及参考答案分析

一、填空:1、1966年,在英国标准电信实验室工作的华裔科学家 ______ 首先提出用石英玻璃纤维作为光纤通信的媒质,为现代光纤通信奠定了理论基础。
2、光纤传输是以______ 作为信号载体,以_____ 作为传输媒质的传输方式。
3、光纤通常由____ 、_____和______ 三部分组成的。
4、据光纤横截面上折射率分布的不同将光纤分类为 _______ 和____ 。
5、光纤色散主要包括材料色散、、和偏振模色散。
6、光纤通信的最低损耗波长是零色散波长是。
7、数值孔径表示光纤的集光能力,其公式为。
8阶跃光纤的相对折射率差公式为________9、光纤通信中常用的低损耗窗口为______ 、1310 nm _____ 。
10、V是光纤中的重要结构参量,称为归一化频率,其定义式为。
11、模式是任何光纤中都能存在、永不截止的模式,称为基模或主模。
12、阶跃折射率光纤单模传输条件为: _____ 。
13、电子在两能级之间跃迁主要有3个过程,分别为______ 、____ 和受激吸收。
14、光纤通信中最常用的光源为__和 ________ 3—15、光调制可分为和两大类。
16、光纤通信中最常用的光电检测器是和。
17、掺铒光纤放大器EDFA采用的泵浦源工作波长为1480nm和。
18、STM-1是SDH中的基本同步传输模块,其标准速率为:______ 。
19、单信道光纤通信系统功率预算和色散预算的设计方法有两种:统计设计法和。
20、光纤通信是以_____ 为载频,以 _____ 为传输介质的通信方式。
21、光纤单模传输时,其归一化频率应小于等于 _____ 。
22. __________________________________________ 数值孔径表示光纤的集光能力,其公式为:_______________________________ 。
23、所谓模式是指能在光纤中独立存在的一种______ 分布形式。
2011《光纤通信》试题及详解

O O
24、阅读下图EDFA的结构,按要求完成各题。(10分)
掺铒光纤
输入输出
光信号光信号
熔接点
图(a)
掺铒光纤
输入输出
光信号光信号
图(b)
(1)是EDFA的核心部件,它以石英光纤作为基质,在纤芯中掺入固体激光工作物质——。
(2)掺铒光纤的模场直径为3--6 ,比常规光纤小很多,这是为了提高信号光和泵浦光的能量密度,从而提高其。但由于其芯径的减小其与常规光纤模场不匹配,解决方法有: 在纤芯中掺入; 在熔接时进行一定处理减小(填英文缩写)的不匹配。
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、激光器谐振腔内激光振荡是如何产生的?
21、简述雪崩光电二极管的雪崩倍增效应。
22、简述光码分多址OCDMA的特点。
(二)、按题要求画图或据图回答问题(共2小题,共15分)
23、请对以下模拟、数字电流信号对激光器的调制示意图进行一定的补画,且要求表明阈值电压。(5分)
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。
4、多模光纤通常用于短距离通信场合。
5、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。
6、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。
光纤通信考试试题

光纤通信考试试题一、选择题(每题 2 分,共 40 分)1、光纤通信中使用的光源一般是()A 发光二极管B 半导体激光器C 白炽灯D 日光灯2、以下哪种光纤的传输损耗最小()A 多模光纤B 单模光纤C 塑料光纤D 石英光纤3、光纤通信系统中,光接收机的主要作用是()A 将光信号转换为电信号B 将电信号转换为光信号C 对光信号进行放大D 对电信号进行放大4、下面哪个不是光纤通信的优点()A 传输容量大B 抗干扰能力强C 成本低D 保密性好5、光在光纤中传输时,其模式数量取决于()A 光纤的长度B 光纤的芯径C 光的波长D 光纤的材料6、以下哪个不是光纤通信系统的基本组成部分()A 光源B 光放大器C 光检测器D 光耦合器7、单模光纤的纤芯直径一般为()A 50μmB 625μmC 8μmD 100μm8、光纤通信中常用的波长窗口是()A 850nmB 1310nmC 1550nmD 以上都是9、光信号在光纤中传输时产生的损耗主要有()A 吸收损耗B 散射损耗C 弯曲损耗D 以上都是10、以下哪种不是光纤的分类方式()A 按照传输模式分类B 按照折射率分布分类C 按照工作波长分类D 按照制造材料分类11、光纤通信系统中,能够延长传输距离的器件是()A 光调制器B 光隔离器C 光中继器D 光环行器12、对于光的偏振态,在单模光纤中传输时通常是()A 线偏振B 椭圆偏振C 随机偏振D 圆偏振13、下面哪个参数不是衡量光检测器性能的指标()A 响应度B 量子效率C 带宽D 发光功率14、光纤的数值孔径反映了光纤的()A 集光能力B 传输能力C 抗干扰能力D 损耗特性15、以下哪种光纤适用于短距离通信()A 多模阶跃型光纤B 多模渐变型光纤C 单模光纤D 塑料光纤16、光放大器中,掺铒光纤放大器(EDFA)的工作波长范围是()A 850nm 附近B 1310nm 附近C 1550nm 附近D 1625nm 附近17、在光纤通信系统中,用于实现不同类型光纤连接的器件是()A 光纤连接器B 光分路器C 光耦合器D 光开关18、以下哪种不是常见的光纤通信系统()A 强度调制直接检测(IM/DD)系统B 相干光通信系统C 光孤子通信系统D 无线光通信系统19、光在光纤中传输时,引起色散的主要原因是()A 材料色散B 波导色散C 模式色散D 以上都是20、光纤通信系统的设计中,需要考虑的主要因素有()A 传输距离B 传输速率C 误码率D 以上都是二、填空题(每空 2 分,共 20 分)1、光纤通信是以为信息载体,以为传输媒介的通信方式。
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。
光纤通讯试题及答案

《光纤通信》试题和参考答案一填空(1×20=20分)1.系统参考模型有三种假设形式:,和。
2.系统的质量指标: 1. 2. 。
3.SDH称为。
4.是数字信号传输中的一种瞬时不稳定现象。
5.SDH的帧结构是以做基础的矩形块状帧结构。
6.光纤是一种利用原理进行光信号传递的导波介质。
7.局域网的媒质接入控制(MAC)协议包括、和。
8.是用来稳定地、准确地减小信号光功率的无源器件。
9.光放大器主要由放大、组成。
10.LD称为光放大器,EDFA称为光纤放大器。
11.光发射机的基本功能是将携带信息的信号转换成信号。
12.光源的自动功率控制简称。
二选择题:(2×10=20分)1.ITU―T建议的一个标准最长HRX全长为()。
A 27500kmB 420kmC 280km2.将传输不同信号的频段之间的间隔()100GHz的复用通信称为波分复用。
A 大于B 小于C 等于3.当入射角大于临界角时,光的这种现象称为()。
A 全反射B 漫反射C 折射4.SDH复用结构是指()。
A 时分复用B 码分复用C 帧结构5.下图中造成损耗影响最大的是()、()。
6.均衡器的目的是()。
A 取样判决 B补偿电信号 C 时钟提取7.波分复用中又将同一窗口开的多路通信称为()。
A 复合通信B 密集波分复用通信C 单窗口通信8.解决色散补偿问题。
一个有效的解决方法是应用( )进行色散补偿。
A 啁啾光纤光栅B 均衡器C 光隔离器9.定时抖动是指脉码传输系统中的()。
A 同步误差B 异步误差C 不稳定三判断对错(2×10=20分)(T or F)1.光纤连接时,产生的损耗主要来自工作人员技术不过关()2.若光纤的色散大,则经过相同距离的传输出现的波形失真越严重。
()3.光衰减器和光隔离器结构一样可以互换使用。
()4.光源的自动温度控制简称APC 。
()5.光发射机的基本功能是将携带信息的电信号转换成光信号,并将光信号送入光纤中。
通信工程《光纤通信》考试题(含答案)

1、1966年7月,英籍华人(高锟)博士从理论上分析证明了用光纤作为传输介质以实现光通信的可能性。
2、光在光纤中传输是利用光的(折射)原理。
3、数值孔径越大,光纤接收光线的能力就越( 强),光纤与光源之间的耦合效率就越( 高)。
4、目前光纤通信所用光波的波长有三个,它们是:(0.85μm、1.31μm、1.55μm)。
5、光纤通信系统中最常用的光检测器有:(PIN光电二极管;雪崩光电二极管)。
6、要使物质能对光进行放大,必须使物质中的( 受激辐射)强于( 受激吸收),即高能级上的粒子数多于低能级上的粒子数。
物质的这一种反常态的粒子数分布,称为粒子数的反转分布。
7、在多模光纤中,纤芯的半径越( 大),可传输的导波模数量就越多。
8、光缆由缆芯、( 加强元件(或加强芯) )和外护层组成。
9、(波导色散)是指由光纤的光谱宽度和光纤的几何结构所引起的色散。
10、按光纤传导模数量光纤可分为多模光纤和( 单模光纤)。
11、PDH的缺陷之一:在复用信号的帧结构中,由于( 开销比特 )的数量很少,不能提供足够的运行、管理和维护功能,因而不能满足现代通信网对监控和网管的要求。
12、光接收机的主要指标有光接收机的动态范围和(灵敏度)。
13、激光器能产生激光振荡的最低限度称为激光器的(阈值条件)。
14、光纤的(色散)是引起光纤带宽变窄的主要原因,而光纤带宽变窄则会限制光纤的传输容量。
15、误码性能是光纤数字通信系统质量的重要指标之一,产生误码的主要原因是传输系统的脉冲抖动和(噪声)。
二、选择题:(每小题2分,共20分。
1-7:单选题,8-10:多选题)1、光纤通信是以(A )为载体,光纤为传输媒体的通信方式。
A、光波B、电信号C、微波D、卫星2、要使光纤导光必须使( B )A、纤芯折射率小于包层折射率B、纤芯折射率大于包层折射率C、纤芯折射率是渐变的D、纤芯折射率是均匀的3、(D )是把光信号变为电信号的器件A、激光器B、发光二极管C、光源D、光检测器4、CCITT于(C)年接受了SONET概念,并重新命名为SDH。
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实用文档要自信,绝对的自信,无条件的自信,时刻自信,即使在错的时候!!!《光纤通信》计算、综合、分析练习公布精选精炼+课后精讲(QQ在线讲解)张延锋2014/8/1忍人之所不能忍,方能为人知所不能为!!!计算、综合、分析题练习1. 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m5aμ=,求其数值孔径及其模式数。
2.设PIN光电二极管的量子效率为75%,渡越时间为10ps。
问:(1) 计算该检测器的3dB带宽;(2) 计算在1.3um和1.55um波长时的响应度,并说明为什么在1.55um处光电二极管比较灵敏。
3.已知阶跃型光纤的n1=1.5,△=0.5%,工作波长λ=1.31μm光纤中的导模M=2求:(1) 光纤的数值孔径NA。
(2分)(2) 全反射临界角θc。
(3分)(3) 光纤的纤芯半径a。
(5分)4.一个GaAsPIN光电二极管平均每两个入射光子,产生一个电子-空穴对,假设所有的电子都被接收。
(1) 计算该器件的量子效率;(2) 设在1.31um波段接收功率是10-7W,计算平均输出光生电流。
(3) 计算这个光电铒极管的长波长截止点λc(超过此波长光电二极管将不工作)。
5. 某SI型光纤,光纤的芯径d=2a为100μm,折射率n1=1.458,包层的折射率n2=1.450,在该光纤中传输的光波的波长λ=850nm。
(1)计算该光纤的V参数;(2)估算在该光纤传输的模式数量;(3)计算该光纤的数值孔径;(4)计算该光纤单模工作的波长。
6. 有一GaAlAs半导体激光器,其谐振腔长为300mμ,材料折射率n=3.0,两端的解理面的反射率为0.35。
(1)求因非全反射导致的等效损耗系数。
(2)求相邻纵模间的频率间隔和波长间隔。
(3)若此激光器的中心波长λ=1310nm,与此相应的纵模序数。
7.设140Mb/s的数字光纤通信系统,工作波长1300 nm,其他参数如下:发射光功率为-3dBm,接收机的灵敏度为-38 dBm (BER=10-9),系统余量为4 dB,连接器损耗为0.5 dB /个,平均接头损耗为0.05 dB/km,光纤损耗为0.4 dB/km,试计算损耗限制传输距离。
8. 分光比为3:1的定向耦合器,假设从输入口0输入的功率为1mW,从输入口0到输入口1的插入损耗为1.5dB,求两个输出口的输出光功率。
9. 已知阶跃折射率光纤中n 1=1.52,n 2=1.49。
(1)光纤浸没在水中(n0=1.33),求光从水中入射到光纤输入端面的光纤最大接收角;(2)光纤放置在空气中,求数值孔径。
10. 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。
11. 弱导波阶跃光纤芯子和包层的折射指数分别为n 1=1.5,n 2=1.45,试计算:(1)纤芯和包层的相对折射指数差Δ;(2)光纤的数值孔径NA 。
12. 光波从空气中以角度1θ=33°投射到平板玻璃表面上,这里的1θ是入射光与玻璃表面之间的夹角。
根据投射到玻璃表面的角度,光束一部分被反射,另一部分发生折射,如果折射光束和反射光束之间的夹角正好为90°,请问玻璃的折射率等于多少?这种玻璃的临界角又是多少?13. 计算1 1.48n =及2 1.46n =的阶跃折射率光纤的数值孔径。
如果光纤端面外介质折射率 1.00n =,则允许的最大入射角max θ为多少?14. 已知阶跃光纤纤芯的折射率为1 1.5n =,相对折射(指数)差0.01∆=,纤芯半径25a m μ=,若01m λμ=,计算光纤的归一化频率V 及其中传播的模数量M 。
15. 一根数值孔径为0.20的阶跃折射率多模光纤在850nm 波长上可以支持1000个左右的传播模式。
试问:(1)其纤芯直径为多少?(2)在1310nm 波长上可以支持多少个模?(3)在1550nm 波长上可以支持多少个模?16. 用纤芯折射率为1 1.5n =,长度未知的弱导光纤传输脉冲重复频率08f MHz =的光脉冲,经过该光纤后,信号延迟半个脉冲周期,试估算光纤的长度L 。
17. 有阶跃型光纤,若1 1.5n =,0 1.31m λμ=,那么(1)若0.25∆=,为保证单模传输,光纤纤芯半径a 应取多大?(2)若取芯径5a m μ=,保证单模传输时,∆应怎么选择?18. 渐变光纤的折射指数分布为()()1/2012r n r n a α⎡⎤⎛⎫=-∆⎢⎥ ⎪⎝⎭⎢⎥⎣⎦求光纤的本地数值孔径。
19. 某光纤在1300nm 处的损耗为0.6/dB km ,在1550nm 波长处的损耗为0.3/dB km 。
假设下面两种光信号同时进入光纤:1300nm 波长的150W μ的光信号和1550nm 波长的100W μ的光信号。
试问这两种光信号在8km 和20km 处的功率各是多少?以W μ为单位。
20. 一段12km 长的光纤线路,其损耗为1.5/dB km 。
试回答:(1)如果在接收端保持0.3W μ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/dB km ,则所需的输入光功率为多少?21. 有一段由阶跃折射率光纤构成的5km 长的光纤链路,纤芯折射率1 1.49n =,相对折射率差0.01∆=。
(1)求接收端最快和最慢的模式之间的时延差;(2)求由模式色散导致的均方根脉冲展宽;(3)假设最大比特率就等于带宽,则此光纤的带宽距离积是多少?22. 有10km 长0.30NA =的多模阶跃折射光纤,如果其纤芯折射率为1.45,计算光纤带宽。
23. 计算一个波长为1m λμ=的光子能量,分别对1MHz 和100MHz 的无线电做同样的计算。
24. 太阳向地球辐射光波,设其平均波长0.7m λμ=,射到地球外面大气层的光强大约为20.14/I W cm =。
如果恰好在大气层外放一个太阳能电池,试计算每秒钟到达太阳能电池上每平方米板上的光子数。
25. 如果激光器在0.5m λμ=上工作,输出1W 的连续功率,试计算每秒从激活物质的高能级跃迁到低能级的粒子数。
26. 设PIN 光电二极管的量子效率为80%,计算在1.3m μ和1.55m μ波长时的响应度,说明为什么在1.55m μ处光电二极管比较灵敏。
27. 假设我们想要频分复用60路FM 信号,如果其中30路信号的每一个信道的调制指数3%i m =,而另外30路信号的每一个信道的调制指数4%i m =,试求出激光器的光调制指数。
28. 假设一个SCM 系统有120个信道,每个信道的调制指数为2.3%;链路包括一根损耗为1dB/km 的12km 长的单模光纤,每端有一个损耗为0.5dB 的连接器;激光光源耦合进光纤的功率为2mW ,光源的RIN=-135dB/Hz ;PIN 光电二极管接收机的响应度为0.6A/W ,B=5GHz ,I D =10nA ,R eq =50Ω,F t =3dB 。
试求本系统的载噪比。
29. 假设一个有32个信道的FDM 系统中每个信道的调制指数为 4.4%,若135/RIN dB Hz =-,PIN 光电二极管接收机的响应度为0.6/A W ,5B GHz =,10D I nA =,50eq R =Ω,3t F dB =。
(1)若接收光功率为10dBm -,试求这个链路的载噪比;(2)若每个信道的调制指数增加到7%,接收光功率减少到13dBm -,试求这个链路的载噪比。
30. 一直有一个565Mb/s 单模光纤传输系统,其系统总体要求如下:(1)光纤通信系统的光纤损耗为0.1dB/km ,有5个接头,平均每个接头损耗为0.2dB ,光源的入纤功率为-3dBm ,接收机灵敏度为-56dBm (BER=10-19)。
(2)光纤线路上的线路码型是5B6B ,光纤的色散系数为2ps/(km.nm ),光源光谱宽度为1.8nm 。
求:最大中继距离是多少?注:设计中选取色散(功率)代价为1dB ,光连接器损耗为1dB (发送和接收端各一个),光纤富于度为0.1dB/km ,设备富于度为5.5dB 。
31. 一个二进制传输系统具有以下特性:(1)单模光纤色散为15ps/(nm.km),损耗为0.2dB/km 。
(2)发射机用1551nm λ=的GaAs 激光源,发射平均光功率为5mW ,谱宽为2nm 。
(3)为了正常工作,APD 接收机需要平均1000个光子/比特。
(4)在发射机和接收机处耦合损耗共计3dB 。
求:(1)数据速率为10和100Mb/s 时,找出受损耗限制的最大传输距离。
(2)数据速率为10和100Mb/s 时,找出受色散限制的最大传输距离。
(3)对这个特殊系统,用图表示最大传输距离与数据速率的关系,包括损耗和色散两种限制。
32. 比较下面两个速率为100Mb/s 的系统其损耗受限的最大传输距离。
系统1工作在850nm :(1)GaAlAs 半导体激光器:0dBm(1mW)的功率耦合进光纤;(2)硅雪崩光电二极管:灵敏度为-50dBm ;(3)渐变折射率光纤:在850nm 处的损耗为3.5dBm/km ;(4)连接器损耗:每个连接器为1dB 。
系统2工作在1300nm :(1)InGaAsPLED :-13dBm 的功率耦合进光纤;(2)InGaAsPIN 光电二极管:灵敏度为-38dBm ;(3)渐变折射率光纤:在300nm 处的损耗为1.5dBm/km ;(4)连接器损耗:每个连接器为1dB 。
每个系统均要求6dB 的系统富于度。
33. 某光纤通信系统,其发送光功率为-4dBm,光接收机灵敏度为-40dBm,设备富余度为6 dB,光缆富余度为0.1dB/km,光纤接头损耗为0.2dB/km,且不考虑色散的影响,求当无光缆配线架时,如果希望最长中继距离为60 km,此时的光缆的衰减系数为多大?34. 阶跃型光纤中,已知纤芯折射率n1=1.51,n2=1.49,纤芯半径a=4μm,工作波长λ=1.31 μm。
求:(1)相对折射指数差;(2)光纤中传输的模式数量;(3)每公里长度光纤的模式色散35. 一光纤通信系统的光纤损耗为0.35 dB/km,光发射机的平均发送光功率为-1 dBm,全程光纤平均接头损耗为0.05 dB/km。