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 GR=0.3R=0O 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。
试问：（1）此光纤能否传输波长的和模？说明理由。
（2）如要使和模能够传输，光波长应做怎样的调整？2008-2009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、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、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，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、弛振荡是激光器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。
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、阶跃型光纤的单模传输条件是。
12、由于双异质结激光器在有源区两侧，既限制了光波，又限制了，故它的光强分布基本被约束在有源区，而且大大降低。
13、发光二极管依靠发光，半导体激光器依靠发光。
14、EDFA噪声系数的定义为。
（二）、基本运算能力填空（每小题3分，共2小题，共6分）15、有一个由4信道组成的WDM传输系统。
假设信道具有零带宽，则信道间隔应为，才能保证被选信道比检测到的相邻信道的功率大10倍。
16、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，则该器件的量子效率为。
（三）、名词解释填空（每小题2分，共3小题，共6分）17、mBnB码：。
18、子午射线：。
19、光源的外调制：。
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、从形成色散的机理来看，光纤的色散可以分为哪几种？色散对光纤通信系统性能有什么影响？21、光放大器包括哪些种类？EDFA有哪些优点？22、简述右图1所示平面阵列波导光栅的设计思想和方法。
图1（二）、按题要求画图或据图回答问题（共2小题，共15分）23、请画出EDFA的典型结构。
（7分）24、阅读下图，按要求完成各题。
（8分）（1）上图为 、直接检测方式的数字光接收机方框图。
（2）主放大器和AGC 决定着光接收机的 。
（3）图中的均衡器目的是对放大器出来的 的电信号进行补偿，使输出信号的波形适合于判决，以消除 ，减小误码率。
（4）图中的 和 就是我们所谓的再生电路，它的功能是从放大器输出的信号与噪声混合的波形中提取 ，并逐个地对码元波形进行取样判决，以得到原发送的码流。
时钟提取的目的是为了 。
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） 已知阶跃型光纤的=1.5，=0.01，芯子半径a=10m ，波长=1.5m, 试计算：（1）数值孔径NA（2）归一化频率（3）入射光线的激励角围26、（本小题10分）一段12km 长的光纤线路，其损耗为1.5/dB km 。
试回答：光检测器偏压控制前置放大器AGC 电路均衡器判决器时钟提取再生码流主放大器光信号（1）如果在接收端保持0.3W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？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）27、（本小题10分）已知某光纤参数如下：,,纤芯折射率为。
若干模的截止频率和若干模的截止频率如表1和表2。
试问：（1）当光波长分别为，，时，光纤中能传输哪些导波模？（2）从（1）中能看出波长与归一化频率、可传输的模式数量有何关系？可传输的模式数量与归一化频率的近似关系表达式是？表1 若干模的截止频率模式2.045 5.520 8.654 11.7923.832 7.016 10.173 13.32截止频率表2 若干模的截止频率模式3.382 7.016 10.173 13.324 5.136 8.417 11.620 14.79截止频率2009-2010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）。