光纖通信顧畹儀課后題答案 《光纖通信》試卷題及答案(最全最經(jīng)典)

1、第第 頁共17頁23、啁啾是指產(chǎn)生光脈沖時引入的附加線性調(diào)頻，即光脈沖的載頻隨時間變化。三、簡答畫圖題(本題共兩部分，每部分15分，共30分)(一)、按要求簡答各題(每小題5分，共3小題，共15分)20、激光工作物質(zhì)：需要有合適的工作物質(zhì)，具有合適的能級分布,可以產(chǎn)生合適波長的光輻射；激勵：需要可以實現(xiàn)工作物質(zhì)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)分布的激勵能源泵浦源；光學諧振腔：需要可以進行方向和頻率選擇的光學諧振腔。21、材料的吸收損耗，包括紫外吸收、紅外吸收和雜質(zhì)吸收等，是材料本身所固有的，是一種本征吸收損耗。光纖的散射損耗，主要有瑞利散射損耗、波導散射損耗和散射損耗。輻射損耗，當理想的圓柱形光纖受到某種外力的作用

2、時，會產(chǎn)生一定曲率半徑的彎曲，導致能量泄漏到包層造成損耗。22、在摻鉺光纖中，鉺離子，故有Atch=0.1nsnskmX20nmX2km=4ns(4)有以上得Atfib=(Atmod)2+(Atch)2=6.22+42=7.4ns故系統(tǒng)實際上升時間Atsys=(Atfib)2+(Ateq)2=7.42+82=10.9ns其中，光設(shè)備的上升時間Ateq為8ns是已知條件。（5）由于系統(tǒng)實際上升時間小于系統(tǒng)所要求的上升時間21.9ns，故光纖的選擇滿足系統(tǒng)設(shè)計的要求。（6）如果光纖的帶寬不能滿足要求，可以將波長換為1300nm或采用LD光源。20_-20_年度教學質(zhì)量綜合評估測驗試卷評卷答案：一、

3、選擇題（每小題僅有一個選項是符合題意要求的，共10小題，每小題2分，共20分）1、C2、C3、A4、C5、A6、A7、D8、B9、D10、D二、填空題（本題共三部分，每部分6分，共18分）（一）、基本概念及基本理論填空（每空1分，共4小題6小空，共6分）11、載波頻率很高12、聲光13、光的波長要遠小于光線尺寸14、光學諧振腔，閾值條件15、系統(tǒng)噪聲（二）、基本運算能力填空（每小題3分，共2小題，共6分）16、1dB，注意單位！17、10（三）、名詞解釋填空（每小題2分，共3小題，共6分）18、分別代表邏輯1和邏輯0的最大功率與最小功率之比，通常以dB為單位衡量，它是數(shù)字傳輸時光源的一項重要參

4、數(shù)。19、是指在PIN規(guī)定的反向電壓或者APDDE90%擊穿電壓時，在無入射光情況下器件內(nèi)部的反向電流。20、就是在電信號到來時，光信號相對于電信號的時間延遲。三、簡答畫圖題（本題共兩部分，每部分15分，共30分）（一）、按要求簡答各題（每小題5分，共3小題，共15分）21、答：光波分復用技術(shù)的基本原理是在發(fā)送端將不同波長的光信號組合起來（復用）并耦合到光纜線路上的同一根光纖中進行傳輸，在接收端又將組合波長的光信號分開（解復用），并作進一步處理，恢復出原始信號送入不同終端。22、為了獲得EDFA較為平坦的增益特性，增大EDFA的帶寬，常采用的兩種方法是采用新型寬譜帶摻雜光纖，如在纖芯中再加入鋁

5、離子；在摻鉺光纖鏈路上放置均衡濾波器。23、調(diào)諧速度很慢，大約在ms量級。（二）、按題要求畫圖或據(jù)圖回答問題（共2小題，共15分）24、P超輻射發(fā)光二極管面發(fā)光二極管邊發(fā)光二極管OI發(fā)光二極管的P-I特性曲線25、（1）直接調(diào)制方式下，帶寬受半導體光源的震蕩頻率限制和光源啁秋效應的存在。2)直流，啁秋(3)寬的調(diào)制帶寬，插入損耗，高消光比。四、綜合解答題(請按各題題意解答，要求寫出必要的解題思想與具體公式，本題共2小題，每小題10分，共20分)26、(本小題10分)解：(1)臨界入射角9c=arcsin(n2n1)=arcsin(1.461.48)=80.60。aC二arcsinl-(n2n1

6、)2二arcsinl-(1.461.48)2=9.4。NA=sin90=(n12-n22)12=(1.482-1.462)12=0.242(4)90=arcsinNA=140(5)數(shù)值孔徑NA在實際計算時還有另外的計算公式為：NA二sin90=(n12-n22)12=(2n12)12X(n12-n22)12(2n12)12=n12A貝嘰=12(sin90n1)2=12(0.2421.48)2=0.013368。一般而言，相對折射率差大一些，光纖與光源之間的耦合效率就高一些，但是要過大的話，色散影響就越嚴重，實際光纖總有1。27、(本小題10分)(1)(2)響應度R定義為光生電流與輸入光功率之比

7、，即因為入射光功率對應于單位時間內(nèi)平均入射的光子數(shù)而入射光子以量子效率部分被吸收，并在外電路中產(chǎn)生光電流，貝有響應度波長為1.3um時，(A/W)_波長為1.55um時，(A/W)由上式可知，在量子效率一定時，響應度與波長成正比。所以由PIN在1.55um處的靈敏度高于在1.3um處。五、分析題（請按要求寫出必要的解題過程，本題共1題，共12分）28、（本小題12分）解：（1）我們先求出上述波長對應的歸一化頻率V,然后將它們與前述各種模式歸一化截止頻率Vc相比較，凡是滿足VVc條件的模式都可以在光纖中傳輸。因為V=2n入nla2A，所以有：V1=2n入lnla2A=2n1.55X10-6X1.

8、5X6X10-62X0.002=2.306V2=2n入2nla2=2nl.31X10-6X1.5X6X10-62X0.002=2.73V3=2n入3nla2A=2n0.85X10-6X1.5X6X10-62X0.002=4.21當入l=1.55um時，0VcHEllVl=2.3062.045VcTE01,TM01，此時光纖中只能傳輸HE11導波模。當入2=1.31um時，2.045VcTE01，TM01，HE21V2=2.7323.832VcHE31,EH11，此時光纖中只能傳輸TE01，TM01，HE21和HE11導波模。當入l=0.85um時，3.832VcHE31，EH11，HE12V3

9、=4.215.136VcEH21，此時光纖中只能傳輸HE31，EH11，HE12，TE01，TM01，HE21和HE11導波模。故光纖中能傳輸?shù)膶РＳ蠬E31,EH11,HE12,TE01,TM01,HE21和HE11。（2）從（1）中可以看出,波長越短,歸一化頻率越高,可傳輸?shù)哪Ｊ綌?shù)量就越多,可傳輸?shù)哪Ｊ綌?shù)量與歸一化頻率的近似關(guān)系表達式是N=12V2（3）歸一化頻率的值一般還決定了包層傳輸?shù)墓β收伎偣β实谋壤碢包層P總=223V,對于光波長為入l=1.55um而言，Vl=2.306,總功率為P總=1000dBm,則包層傳輸?shù)墓β蔖包層為P包層=223V1XP總=223X2.306X10

10、00=408.85dBm20_-20_年度教學質(zhì)量綜合評估測驗試卷評卷答案：一、選擇題（每小題僅有一個選項是符合題意要求的,共10小題,每小題2分,共20分）2、D2、C3、A4、C5、B6、A7、D8、D9、D10、D二、填空題（本題共三部分,每部分6分,共18分）（一）、基本概念及基本理論填空（每空1分,共4小題6小空,共6分）11、響應度12、動態(tài)范圍13、同步數(shù)字系列（SDH）,2.048Mb/s14、光電型光中繼器15、單極性碼（二）、基本運算能力填空（每小題3分，共2小題，共6分）16、0.5m,注意單位！17、（三）、名詞解釋填空（每小題2分,共3小題,共6分）18、光纖的數(shù)值孔

11、徑是表示光纖捕獲光射線能力的物理量。19、光波模式是指能夠獨立存在的電磁場的結(jié)構(gòu)形式。20、網(wǎng)絡(luò)自愈是指在無需人為干預，網(wǎng)絡(luò)在極短時間內(nèi)從失效故障狀態(tài)自動恢復傳輸所攜的業(yè)務。三、簡答畫圖題（本題共兩部分，每部分15分，共30分）（一）、按要求簡答各題（每小題5分，共3小題，共15分）21、在光纖模擬通信系統(tǒng)中，由于光源P-I曲線非線性導致輸出光信號出現(xiàn)失真。為了對這種失真進行補償，在系統(tǒng)中加入預失真電路，它使調(diào)制信號預先產(chǎn)生一個與該失真特性相反的失真，從而補償P-I曲線非線性的影響。22、碼型選擇應滿足的主要條件為應避免出現(xiàn)長連“0”或長連“1”，能進行不中斷業(yè)務的誤碼監(jiān)測，盡量減少碼流中直流

12、分量的起伏。23、它們表示相應模式的光纖截面上的分布規(guī)律，m表示沿圓周方向光場出現(xiàn)最大值的對數(shù)，而n表示沿半徑方向光場的最大值的個數(shù)。（二）、按題要求畫圖或據(jù)圖回答問題（共2小題，共15分）24、25、（1）摻鉺光纖放大器（2）光隔離器（3）波分復用器（4）25mg/kg（5）980nm四、綜合解答題（請按各題題意解答，要求寫出必要的解題思想與具體公式，本題共2小題，每小題10分，共20分）26、（本小題10分）解：（1）（2分）（2）（1分），（2分）（3）（2分）（3分）28、（本小題10分）解：（1）量子效率為（2）由量子效率得到（3）GaAsPIN的禁帶寬度為，則截止波長為六、分析題（請按要求寫出必要的解題過程，本