南邮光纤通信系统第4章1节作业
南邮光纤通信系统第4章1节作业
第四章1节作业之巴公井开创作1、光纤通信系统用的光检测器是怎样偏置外加工作电压的？答：反向偏置。
足够大的反向偏置电压，目的是使本征区中的载流子完全耗尽，形成高电场耗尽区。
使入射到检测器上的光子能量高速度、高效率转换成光生电子。
APD管加上更高反向电压，可以形成雪崩倍增增益。
2、比较PIN光电检测器与APD光电检测器，各自有那些特点？答：（1）PIN 光电二极管没有倍增，使用简单，工作偏压低(5-10V)，不需要任何控制。
在较大光功率注入下，PIN接收机噪声性能要比APD接收机噪声性能（信噪比降低G x倍）优越。
（2）APD 具有很高的内部倍增因子（通过合理设计，可以使APD工作在最佳倍增状态），这样接收灵敏度比PIN光检测器高。
但由于APD需要较高的工作偏压（200V）以及其倍增特性受温度的影响较严重因此使用起来也比较复杂，需要AGC电路对APD的工作偏压进行精细控制，在要求较高的数字光接收机中，还必须对APD采纳温度抵偿措施。
在较小光功率注入下，APD接收机噪声性能（信噪比提高G2倍）要比PIN接收机噪声性能优越。
3、光电检测器转换能力的物理量有哪些？写出其表达式。
答：量子效率和响应度R04、现有1011×10-19J，入射到一个理想的光电二极管上，计算：(a)入射光波长；(b)输出光电流大小；(c)若这是一个APD，其G=18，计算光电流。
解：＝1554nm5、有一个PIN光电二极管，其=O.9，=1300 nm，入射光功率P0=-37 dBm。
计算：(a)光电流大小；(b)当负载电阻R L等于50，1000及lOM时的输出电压。
解：＝0.94（A/W）。
光纤通信作业[大全5篇]
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光纤通信作业[大全5篇]第一篇：光纤通信作业2-1光纤由哪几部分组成？答：光纤由纤芯、包层和涂覆层3部分组成。
2-2在光脉冲信号的传播过程中，光纤的损耗和色散对其有何影响？2-3单模光纤有哪几种类型？各有何特点？答：单模有G.652、G.653、G.654、G.655四种类型。
G.652光纤的特点是当工作波长在1310nm时，光纤色散很小，系统的传输距离只受光纤损耗的限制。
G.653光纤的特点是色散零点在1550nm附近。
G.654光纤的特点是降低1550nm波段的衰减，一般为0.15~0.19dB/km,典型值为0.185dB/km,其零色散点仍然在1310nm 附近，但在1550窗口的色散较高，课达18ps/(nm·km)。
G.655光纤的特点是色散点在1550nm附近，WDM系统在零色散波长处工作很容易引起四波混频效应，导致信道间发生串扰，不利于WDM系统工作。
2-4光纤的归一化频率和各模式的归一化截止频率的关系是什么？光纤单模传输的条件是什么？2-5光纤的特性有哪些？答：几何特性、传输特性、机械特性、温度特性四种。
2-6光缆的结构有哪些？答：光缆一般由缆芯、护层和加强芯组成。
2-7常用的光缆有哪几种类型？答：层绞式结构光缆、骨架式结构光缆、束管式结构光缆、带状结构光缆、单芯结构光缆、特殊结构光缆。
第二篇：光纤通信作业1一、填空题1、光纤通信中常用的三个低损耗窗口的中心波长为、。
2、光源的作用是将变换为光检测器的作用是将3、在光波系统中得到广泛应用的两种光检测器是。
4、光传输设备包括5、光纤通信是以为载频，以6、光发送机主要由、和组成。
7、被称为“光纤之父”的是8、中国第一条海底光缆建成于二、简答题1、光纤通信主要有哪些优点？2、简述未来光网络的发展趋势及关键技术。
3、全光网络的优点是什么？第三篇：光纤通信_结课作业光纤通信学院：学号：姓名：电子信息工程学院1xxxxxxxxx摘要：光纤通信是利用光波在光导纤维中传输信息的通信方式。
第4章习题解答
第四章习题解答4.1.1 解： (1) 由表达式01(1cos 2)cos 22f t f t ππΩ+，可知01/2a m ϕ=⎧⎨=⎩载波初相位调幅系数，max min 1.50.5c c c c UU U U =⎧⎨=⎩c U c U0f Ω0Ω0f(2) 由表达式0(1cos 2)cos 2f t f t ππΩ+，可知max min 1,2,0a c c c m U U U ===c U 0f Ω0Ω0f(3) 由表达式0cos cos t t ωΩ⋅，可知它是抑制载频双边带调幅波（设05ω=Ω）0f Ω0Ω0f4.1.2 解：由表达式可知，100c I =，402101/s ωπ=× ，30211101/m s ωωπ+=×× ∵，330211102101/m s ωωππ∴=−××=×(1) 1220,100,25a c c m I I m ==∴=∵(2) 频谱图及波形图如下：1.40.60f Ω0Ω0f4.1.3 解：(1)载波与单音频之和 略，无统一形式。
(2)普通调幅波c U c U120f Ω0Ω0f(3)抑制载频的双边带调幅波120f Ω0Ω0f(4)抑制载频调幅波的上边带0f Ω0Ω0f4.1.4 解：根据方程式可知：60210ωπ=×，125000πΩ=×，221000πΩ=× 则方程式可写为12001020001010202()25[10.7cos()0.3cos()]sin()25[sin()0.7cos()sin()0.3cos()sin()]25[sin()0.35[sin()sin()]0.15[sin()sin()]]AM u t t t t t t t t t t t t t t ωωωωωωωωω=+Ω−Ω=+Ω−Ω=++Ω+−Ω−+Ω+−Ωi 因此，可见，该方程是一个双音频普通调幅波。
南京邮电大学光电子作业及答案(第二章)
【习题2.5】GaAs材料制作的P-N+同质结LED，器件参数如下。请计算：
（1）总量子效率； （2）单位时间内产生的光子数； （3）注入电流。
输出光功率 注入效率 出光效率 辐射复合寿命 非辐射复合寿命
P 1.5mW
inj 0.8 opt 0.25 r 2.0 ns nr 5.0 ns
有源区与外界隔离，有利于提高器件的稳定性与可靠性。 （5）由于有源层侧向尺寸减少，有利于改善侧向模式。
（2.5节）3．在条形半导体激光器中测向电流扩展和侧向载 流子扩散在物理概念上有何不同？如何减少这两种影响？
答：电流与载流子的侧向扩展都是载流子运动的结果，但前 者是pn结间多数载流子在电场作用下侧向的漂移运动，而后者 是注入的非平衡少数载流子由中心向两侧所形成的浓度梯度使其 产生侧向扩散。
【习题2.1】
P-N+型同质结构成的LED，参数如下。计算其注入效率。
电子扩散系数 空穴扩散系数 N区 掺 杂 浓 度 P区 掺 杂 浓 度 电子少数载流子寿命 空穴少数载流子寿命
Dn 25cm2 / s Dp 12cm2 / s Nd 51017 cm3 Na 1016 cm3
25 4 104 5 104
12 8 106 3.46 104
0.986
【习题2.2】 一个LED，正常工作情况下其有源区载流子的辐射复合寿 命为2ns，非辐射复合寿命为5ns，求此LED的3dB截止带宽。
【解】
1
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光纤通信课后习题解答-第4章习题参考答案
习题参考答案1.光纤连接器的作用是什么？答：光纤连接器的作用是实现光纤之间活动连接的光无源器件，它还具有将光纤与其它无源器件、光纤与系统和仪表进行活动连接的功能。
2.我国常用的光纤连接器有哪些类型？答：我国常用的光纤连接器有FC、SC和ST三种类型连接器。
3.光纤连接器的结构有哪些种类？分析各自的优缺点。
答：光纤连接器的结构主要有套管结构、双锥结构、V形槽结构、球面定心结构和透镜耦合结构。
套管结构设计合理，加工技术能够达到要求的精度，因而得到了广泛应用。
双锥结构的精度和一致性都很好，但插针和基座的加工精度要求极高。
V形槽结构可以达到较高的精度，但其结构复杂，零件数量多。
球面定心结构设计思想巧妙，但零件形状复杂，加工调整难度大。
透镜耦合结构降低了对机械加工的精度要求，使耦合更容易实现，但其结构复杂、体积大、调整元件多、接续损耗大。
4.光纤耦合器的作用是什么？答：光纤耦合器的作用是将光信号进行分路、合路、插入、分配。
5.光纤耦合器常用的特性参数有哪些？如何定义这些参数。
答：光纤耦合器常用的特性参数主要有：插入损耗、附加损耗、分光比、方向性、均匀性、偏振相关损耗、隔离度等。
插入损耗定义为指定输出端口的光功率相对全部输入光功率的减少值。
附加损耗定义为所有输出端口的光功率总和相对于全部输入光功率的减小值。
分光比定义为耦合器输出端口的输出功率相对输出总功率的百分比。
方向性定义为在耦合器正常工作时，输入端非注入光端口的输出光功率与总注入光功率的比值。
均匀性定义为在器件的工作带宽范围内，各输出端口输出功率的最大变化量。
偏振相关损耗是指当传输光信号的偏振态发生360 变化时，器件各输出端口输出光功率的最大变化量。
隔离度是指某一光路对其他光路中的信号的隔离能力。
6.简述系统对波分复用器与解复用器要求的异、同点。
答：系统对波分复用器与解复用器共同的要求是：复用信道数量要足够多、插入损耗小、串音衰减大和通带范围宽。
波分复用器与波分解复用器的不同在于：解复用器的输出光纤直接与光检测器相连，芯径与数值孔径可以做得大些，因此制造低插入损耗的解复用器并不太难；而复用器的输出光纤必须为传输光纤，不能任意加大芯径和数值孔径，而减小输入光纤的芯径和数值孔径，又会增加光源到输入光纤的耦合损耗，所以复用器的插入损耗一般比较大。
光纤通信第四版习题答案
光纤通信第四版习题答案光纤通信第四版习题答案光纤通信是一门重要的通信技术，它利用光信号在光纤中传输信息。
光纤通信的发展已经进入到第四版，这意味着在这一版本中，有更多的新问题和挑战需要解决。
在本文中，我将为大家提供一些光纤通信第四版习题的答案，希望能够帮助大家更好地理解和掌握这一领域的知识。
1. 什么是光纤通信？它有哪些优点？光纤通信是一种利用光信号在光纤中传输信息的通信技术。
它通过将信息转换为光信号，利用光的高速传输特性，实现远距离的数据传输。
光纤通信具有以下优点：- 高带宽：光纤通信可以提供很高的传输带宽，可以满足大容量数据传输的需求。
- 长距离传输：光纤通信可以实现几十公里乃至几百公里的远距离传输，而且信号质量不会衰减。
- 低损耗：与传统的电缆相比，光纤通信的信号损耗非常小，可以减少信号衰减和失真。
- 抗干扰性强：光纤通信的信号不容易受到外界的干扰，可以提供更稳定的通信质量。
2. 光纤通信的基本原理是什么？光纤通信的基本原理是利用光的全反射特性，在光纤中传输信息。
当光信号从光纤的一端进入时，由于光的入射角度大于临界角，光信号会在光纤内部发生全反射，沿着光纤的轴向传播。
光纤通信系统由光源、调制器、光纤、接收器等组成。
光源产生的光信号经过调制器进行调制，将信息转换为光信号。
光信号经过光纤传输到目的地，然后由接收器接收并解调，将光信号还原为原始的信息。
3. 光纤通信中常用的调制技术有哪些？光纤通信中常用的调制技术包括：- 直接调制：将信息直接转换为光信号的强度或频率的变化。
常用的直接调制技术有强度调制、频率调制等。
- 相位调制：通过改变光信号的相位来表示信息。
常用的相位调制技术有二进制相移键控（BPSK）、四进制相移键控（QPSK）等。
- 调幅调制：将信息转换为光信号的幅度变化。
常用的调幅调制技术有振幅键控（ASK）、脉冲幅度调制（PAM）等。
4. 光纤通信中常用的传输模式有哪些？光纤通信中常用的传输模式包括：- 单模传输：在单模光纤中传输的光信号只有一个传播模式，传输距离较长，适用于长距离通信。
光纤通信与数字传输通信原理_南邮_习题指导.docx
光纤通信与数字传输习题解题指导南京邮电大学通信与信息工程学院Chap.1 No.2比较五代光纤通信系统的主要特点与差别O参见1.1,注意各代系统在传输容量和关键技术上的区别。
Chap.1 No.1光纤通信有哪些优点?参见1.2.1 oChap.1 No.3为什么使用石英光纤的光纤通信系统中，工作波长只能选择850nm、131 Onm、1550nm 三种。
参见1.3.2,由丁•口前使用的光纤均为石英光纤，而石英光纤的损耗一波长特性中有三个低损耗的波长区，即波长为850nm、1 31 Onm > 1 550nm三个低损耗区。
为此光纤通信系统的工作波长只能是选择在这三个波长窗口。
Chap.2 No.1光纤产生衰减的原凶是什么？衰减对通信有什么影响？……则该光纤的衰减系数a为多少？光纤产生衰减的原因包括吸收、散射和辐射。
衰减会导致信号功率损失，造成接收困难。
^(i55On m)= Wlg(P i yP(J/L=101g(4/3)/5-0.25dB/km Chap.2 No.3光纤中产生色散的原因是什么？色散对通信有什么影响？光纤的色散是由于光纤中所传输的光信号不同的频率成分和不同模式成分的群速度不同而引起的传输信号畸变的一种物理现象。
色散会导致传输光脉冲的展宽，继而引起码间干扰，增加误码。
对于高速率长距离光纤通信系统而言，色散是限制系统性能的主要因素之一。
Chap.2 No.2光脉冲在光纤中传输时，为什么会产生瑞利散射？瑞利散射损耗的大小与什么有关？瑞利散射是由于光纤内部的密度不均匀引起的，从而使折射率沿纵向产生不均匀，其不均匀点的尺寸比光波波长还要小。
光在光纤中传输时，遇到这些比波长小，带有随机起伏的不均匀物质时，改变了传输方向，产生了散射。
瑞利散射损耗的大小与1//成正比。
Q押3忧磴彳并6Chap.2 No.4光纤中色散有儿种？单模传输光纤中主要是什么色散？多模传输光纤中主要存在什么色散？从产生机理而言，光纤中的色散主要包括材料色散、波导色散和模式间色散。
《光纤通信》第4章作业
第4章作业学号姓名成绩一、填空题1．不需要电源的光器件叫。
常见的无源光器件有：光纤连接器、光耦合器、光纤光栅、光滤波器。
2．光纤的连接损耗分为外部损耗和内部损耗，由光纤中间的连接错位引起的损耗为，由光纤的波导特性和几何特性差异导致为。
3．在光纤通信中，能够把多个光信号耦合到一起，或能将光信号分到多根光纤中的器件就是。
4．某输出端口的功率除了有来自希望的输入端口外，还有来自不希望的输入端口的功率，二者之比叫。
5．光纤光栅是指一段折射率沿长度呈周期性变化的光纤。
利用光纤材料的光敏性质制作而成，目前最常用的制作方法是。
6．光滤波器主要应用于系统。
7．熔锥式光纤耦合器做成的波分复用器，其耦合长度为时，可实现1.31μm和1.55μm的分离。
8．光开关的作用是（三个字）。
9写出被布拉格光栅反射回去的光波长满足条件：。
二、选择题1．光纤连接的使用场合不包括。
（）A．光源与光纤之间的连接B．光纤与光纤之间的连接C．光纤与光检测器之间的连接D．光交叉复用连接2．一个8×8的耦合器所需的2×2的耦合器数目为。
（）A．4 B．8 C．12 D．163．下列哪一种光栅节距呈线性变化？（）A．光纤布拉格光栅B．啁啾布拉格光栅C．长周期光栅D．特殊光栅4．只能用作合路器的是？（）A．T型耦合器B．定向耦合器C．星型耦合器D．波分复用器三、判断题1．附加损耗和回波损耗越小越好。
（）2．用熔接法连接的光纤是可拆卸连接。
（）3．光隔离器是互易器件。
（）4波分复用器是和波长无关的光纤耦合器。
四、问答题1．简述三种光纤连接的方法。
2．列举四种光开关，说说它们的工作原理。
3．光纤耦合器的作用是什么？4．光纤耦合器的分波原理是什么？何谓3dB耦合器？。
南京邮电大学光纤习题解题指导(部分)
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Chap.3 No.11 光发送机中输入接口的作用是什么？
对驱动电路有什么要求？
输入接口除了正常应该考虑信号幅度大小和阻抗外， 特别应注意信号脉冲码型，即将原始信息变换为适宜于在 光纤中传输的码型。 对驱动电路要求： 输出的光脉冲峰值必须保持恒定。 光脉冲的通断比（即消光比）应≥10，以免接收灵敏度 受到损害。 电流脉冲加上后，激光发射的时间必须远短于每位码元 的时间段。 如加上的电流脉冲有较高的码速，则输出的光脉冲有可 能引起弛张振荡，这就必须予以阻尼，防止它对系统性能 发生不良影响
详见光发送电路部分，重点理解注入电流信号与 阈值电子密度和光子密度之间的关系，以及由此产生 的驰张振荡和暂态过击现象。 解决方法是实现在光源电路中加入偏置电流，其 选取原则是略小于阈值电流。
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Chap.3 No.4 已知半导体材料GaAs的Eg＝1.43eV， InGaAsP的Eg=0.96eV，分别求由这两种材料组成的半 导体激光器的发射波长。
习题解题指导
南京邮电大学 通信与信息工程学院
Chap.1 No.1 光纤通信有哪些优点？
参见1.2.1。
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Chap.1 No.2 比较五代光纤通信系统的主要特点与差别。
参见1.1，注意各代系统在传输容量和关键技术上 的区别。
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Chap.1 No.3
为什么使用石英光纤的光纤通信系统中，工作波长只能选择 850nm、1310nm、1550nm三种。
参见2.5.2，最大理论数值孔径为
NAt ,max n 2 (0) n 2 ( a )
入射点处局部数值孔径为
NA( r ) n ( r ) n ( a )
2 2
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Chap.2 No.10 某阶跃折射率光纤的参数为……试问该入 射光线在光纤中是成为传导模还是辐射模？为什么？
《光纤通信》第4章课后习题答案――免费
第 4 章无源光器件1.光纤的连接损耗有哪些？如何降低连接损耗？解：连接损耗可分为外部损耗和内部损耗。
外部损耗主要有轴向位移、连接间隔、倾斜位移、截面不平整。
内部损耗主要是由于光纤的波导特性和几何特性差异导致的损耗，包括纤芯的直径、纤芯区域的椭圆度、光纤的数值孔径、折射率剖面等。
采用较好的连接方法，改善连接器的性能。
2•试用2X2耦合器构成一个8Xg空分开关阵列，画出连接图和输入输出端口信号间流向，计算所需开关数。
解：123456781234578需开关数12 个。
3.讨论图 5.22 所示平面阵列波导光栅的设计思想和方法。
解：设计思想：将同一输入信号分成若干路分别经历不同的相移后又将它们合在一起输出；设计方法：将N个输入波导和N个输出波导，二个聚焦平面波导（星型耦合器）和通道阵列波导，集成在单一衬底上。
使得输入／输出波导的位置和阵列波导的位置满足罗兰圆规则。
4.简述光耦合器和WDM 分波器有什么不同。
解：在宽带光纤耦合器中，通常通过改变熔融拉锥工艺，使耦合器输出端口的分光比不受波长的影响。
相反，在WDM 器件中则改变熔融拉锥工艺，使分光比随波长急剧变化。
5.光滤波器有哪些种类，滤波器应用在什么场合？解：光滤波器主要有F-P腔滤波器、M-Z干涉滤波器、阵列波导光栅滤波器、声光可调滤波器，光纤光栅滤波器。
光滤波器用于滤出特定波长的光信号。
6.光开关有哪些性能参数，在光纤通信中有什么作用？解：光开关的性能参数主要有开关时间、通断消光比、插入损耗、串扰、偏振依赖损耗；光开关在光纤通信技术中作光路切换之用，如系统的主备切换等。
它是光交换的关键器件，在光网络中有许多应用场合。
7•简述F-P腔可调谐滤波器的工作原理。
解：F-P腔型滤波器的主体是F-P谐振腔，是由一对高度平行的高反射率镜面构成的腔体，当入射光波的波长为腔长的整数倍时光波可形成稳定振荡，输出光波之间会产生多光束干涉，最后输出等间隔的梳状波形。
通过改变腔长L 或腔内的折射率n 来改变滤波器的中心波长。
《光纤通信》试题册.要点
目录第二章选择题练习 (2)第三章填空题练习 (9)第四章判断题练习 (12)第五章名词解释练习 (13)一．名词解释常规练习 (14)二、新增题型：写出以下名词的全称，并写出其意思。
(14)第六章画图题 (14)一．常规题练习 (15)二、新增题型练习：据图回答问题 (15)第七章简答题练习 (18)第八章综合、计算、分析题练习 (19)第九章证明题练习 (23)第十章期末试题示范 (24)答案详解 (30)第二章选择题练习1. 目前光纤通信三个实用的低损耗工作窗口是A.0.85 μm, 1.27 μm, 1.31 μmB.0.85 μm, 1.27 μm, 1.55 μmC.0.85 μm, 1.31 μm, 1.55 μmD.1.05 μm, 1.31 μm, 1.27 μm2．在阶跃型光纤中，传输模式的传输条件为A.V＞0B.V＞VcC.V＞2.40483D.V＜Vc3．在阶跃型光纤中，当模式处于截止的临界状态时，其特性参数A.W＝0B.β＝0C.V＝0D.U＝04. 下列不属于影响光电二极管响应时间的因素是A.零场区光生载流子的扩散时间B.有场区光生载流子的漂移时间C.RC时间常数D.器件内部发生受激辐射的时间5．通常，影响光接收机灵敏度的主要因素是A．光纤色散B．噪声C．光纤衰减D．光缆线路长度6．目前实用光纤通信系统普遍采用的调制─检测方式是A. 相位调制—相干检测B. 直接调制—相干检测C. 频率调制—直接检测D. 直接调制—直接检测7．下列属于掺铒光纤放大器泵浦光源的典型工作波长是A.1550 nmB.1310 nmC.980 nmD.850 nm8．下列属于描述光电检测器光电转换效率的物理量是A. 响应度B. 灵敏度C. 消光比D. 增益9．下列属于有源光器件的是A.光定向耦合器B.半导体激光器C. 光纤连接器D. 光隔离器10．在下列的传输码型中，不属于插入比特码的是A. mB1PB. 4B1HC. 5B6BD. mB1C11. 在激光器中，光的放大是通过A．粒子数反转分布的激活物质来实现的B．光学谐振腔来实现的C．泵浦光源来实现的D．外加直流来实现的12. 下列哪一项不是要求光接收机有动态接收范围的原因?A．光纤的损耗可能发生变化B．光源的输出功率可能发生变化C．系统可能传输多种业务D．光接收机可能工作在不同系统中13. 光纤通信中光需要从光纤的主传输信道中取出一部分作为测试用时，需用A．光衰减器B．光耦合器C．光隔离器D．光纤连接器14. 使用连接器进行光纤连接时，如果接头不连续时将会造成A．光功率无法传输B．光功率的菲涅耳反射C．光功率的散射损耗D．光功率的一部分散射损耗或以反射形式返回发送端15. 在系统光发射机的调制器前附加一个扰码器的作用是A．保证传输的透明度B．控制长串“1”和“0”的出现C．进行在线无码监测D．解决基线漂移16. 下列关于交叉连接设备与交换机的说法正确的是A．两者都能提供动态的通道连接B．两者输入输出都是单个用户话路C．两者通道连接变动时间相同D．两者改变连接都由网管系统配置17. 目前EDFA采用的泵浦波长是A．0.85μm和1.3μm B．0.85μm和1.48μmC．0.98μm和1.48μm D．0.98μm和1.55μm18. 下列不是WDM的主要优点是A．充分利用光纤的巨大资源B．同时传输多种不同类型的信号C．高度的组网灵活性，可靠性D．采用数字同步技术不必进行玛型调整19. 下列要实现OTDM解决的关键技术中不包括A．全光解复用技术B．光时钟提取技术C．超短波脉冲光源D．匹配技术20. 掺饵光纤的激光特性A．由掺铒元素决定B．有石英光纤决定C．由泵浦光源决定D．由入射光的工作波长决定21. 下述有关光接收机灵敏度的表述不正确的是A．光接收机灵敏度描述了光接收机的最高误码率B．光接收机灵敏度描述了最低接收平均光功率C．光接收机灵敏度描述了每个光脉冲中最低接收光子能量D．光接收机灵敏度描述了每个光脉冲中最低接收平均光子数22. 光发射机的消光比，一般要求小于或等于A．5％B．10％C．15％D．20％23. 在误码性能参数中，严重误码秒（SES）的误码率门限值为A．10-6 B．10-5 C．10-4 D．10-324. 日前采用的LD的结构种类属于A．F-P腔激光器（法布里—珀罗谐振腔）B．单异质结半导体激光器C．同质结半导体激光器D．双异质结半导体激光器25. 二次群PCM端机输出端口的接口码速率和码型分别为A．2.048 Mb/s，HDB3 B．8.448 Mb/s，HDB3C．2.048 Mb/s，CMI D．8.448 Mb/s，CMI26. 数字光接收机的灵敏度Pr=100微瓦，则为多少dBm？A．-10 B．10 C．-20 D．-3027. WDH系统的单纤双向传输方式可实现以下哪种通信？A．单工B．双工C．全双工D．单工与双工28. 光孤子源主要有哪几种A．掺铒光纤孤子激光器、锁模半导体激光器B．掺铒光纤孤子激光器、窄纤谱半导体激光器C．锁模半导体激光器、锁模半导体激光器D．掺铒光纤孤子激光器、信道频率激光器29. 前置放大器的三种类型中，属于双极型晶体管放大器的主要特点是A．输入阻抗低B．噪声小C．高频特性较差D．适用于低速率传输系统30. 下列哪一个不是SDH网的特点A．具有全世界统一的接口标准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31. 光缆的基本型式有哪些(1)层绞式(2)骨架式(3)中心束管式(4)带状式A．(1)(2)(3) B．(1)(3)(4) C．(2)(3)(4) D．(1)(2)(3)(4) 32. 光缆有哪些特性(1)拉力特性(2)压力特性(3)弯曲特性(4)温度特性A．(1)(2)(3) B．(1)(3)(4) C．(2)(3)(4) D．(1)(2)(3)(4) 33. 下列哪项是光纤的光学特性(1)偏心度(2)折射率分布(3)模场直径(4)带宽A．(1)(2) B．(3)(4) C．(2)(3) D．(2)(3)(4)34. 以下不是模拟光纤传输系统目前使用的主要调制方式是A．模拟基带直接光强调制B．模拟间接光强调制C．频分复用光强调制D．方波频率调制35. DFP激光器与FP激光器相比有什么优点？（1）单纵模激光器（2）普线窄，动态普线好，线性好（3）普线宽（4）纵横模数多A．(1)(2) B．(3)(4) C．(2)(3) D．(2)(3)(4)36. 以下不是PIN光电二极管的主要特性是A．波长响应特性B．量子效率和光谱特性C．响应时间和频率特性D．噪声37. 光接受机的噪声主要来源是（1）主放大器（2）光发射器（3）光检测器（4）前置放大器A．(1)(2) B．(3)(4) C．(2)(3) D．(2)(3)(4)38. 以下不是光有源器件的是A．光源B．光放大器C．光检测器D．光开关39. 光开关可以分为（1）机械光开关（2）固体光开关（3）物理光开关（4）电子光开关A．(1)(2) B．(3)(4) C．(2)(3) D．(2)(3)(4)40. 以下不是通信网的发展方向是A ．数字化B ．综合化C ．宽带化D ．模拟化41. 光纤通信是以以下哪一选项为载体，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42. 要使光纤导光必须使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43.以下哪项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44. CCITT 于以下哪一年接受了SONET 概念，并重新命名为SDH ？A 、1985B 、1970C 、1988D 、199045. SDH 传输网最基本的同步传送模块是STM-1，其信号速率为多少kbit ／s ？A 、155.520B 、622.080C 、2488.320D 、9953.28046. 掺铒光纤放大器（EDFA ）的工作波长为多少nm 波段？A 、1310B 、1550C 、1510D 、85047. 发光二极管发出的光是非相干光，它的基本原理是A 、受激吸收B 、自发辐射C 、受激辐射D 、自发吸收48. 光纤通信系统的是由以下几部分组成的？①电端机 ②光端机 ③中继器 ④光纤光缆线路A. ①②③B. ②③④C. ①③④D. ①②③④49. 要精确控制激光器的输出功率，应从两方面着手：一是控制调制脉冲电流的幅度；二是控制A 、微型半导体制冷器B 、调制脉冲电流的相位C 、热敏电阻D 、激光器的偏置电流50. 光纤传输特性主要有①色散 ②损耗 ③模场直径 ④截止波长A. ①②B. ②③C. ①④D. ①③51. 各模式在光纤中传播而形成传输模式的条件是A.k n k n 21<<βB.k n 2<βC.k n 1>βD.k n k n 12<<β52. 渐变型光纤中，不同入射角的光线会聚于同一点的现象称为何种效应？A.自聚焦B.自变陡C.色散D.弛张53. 在阶跃型(弱导波)光纤中，基模为A.LP01 模B.LP02 模C.LP11 模D.LP12 模54. 半导体激光器对光的频率和方向进行选择的器件是A.泵浦源B.激活物质C.耦合器D.光学谐振腔55. 光接收机中，使经过其处理后的信号波形成为有利于判决的波形的器件是A.均衡器B.判决器C.前置放大器D.光检测器56. 光发射机中实现电/光转换的关键器件是A.光源B.调制电路C.光检测器D.放大器57. 转换光路，实现光交换的重要器件是A.光开关B. 耦合器C. 隔离器D. 光衰减器58. 下列不属于EDFA 的优点的是A.增益高B. 频带宽C. 噪声系数小D.可放大多个波段59. 下列不属于常用的线路码型是A.扰码B. mBnB 码C.插入码D. NRZ 码60. 在一根光纤中同时传输多个波长信号的一项技术是A.色散补偿技术B.相干光通信技术C.光时分复用技术D.光波分复用技术61. 光纤单模传输条件,归一化频率V 应满足A ．V>2.405B ．V<2.405C ．V>3.832D ．V<3.83262. 激光是通过什么产生的？A.受激辐射B.自发辐射C.热辐射D.电流63. EDFA 的泵浦光源的典型工作波长为A.850 nmB.980 nmC.1310 nmD.1550 nm64. 光隔离器的工作原理是A ．基于法拉第旋转的非互易性B ．基于多层电介质干涉膜的滤波原理C ．基于光栅的衍射原理D ．基于圆柱形透镜的聚焦原理65. 光隔离器的作用是A.调节光信号的功率大小B.保证光信号只能正向传输C.分离同向传输的各路光信号D.将光纤中传输的监控信号隔离开66. 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67. 在激光器中,光的放大是通过A.光学谐振腔来实现B．泵浦光源来实现C．粒子数反转分布的激活物质来实现D．外加直流来实现68. 单模光纤中主要色散是；多模光纤中主要色散是A．波长色散、模式色散B．波长色散材料色散C．材料色散、偏振模式色散D．偏振模式色散、模式色散69. 目前光纤通信系统中广泛使用的调制─检测方式是A.相位调制—相干检测B.强度调制—相干检测C.频率调制—直接检测D.强度调制—直接检测70. 光合波器是A．将多个光波信号合成一个光波信号在一根光线中传输B．将多路光信号合并成一路光信号在光纤中传输C．将同波长的多个光信号合并在一起耦合到一根光纤中传输D．将不同波长的多个光信号合并在一起耦合到一根光纤中传输71. 光纤是利用光的以下哪种现象传送光信号的？A、折射B、散射C、全反射D、辐射72. 光纤的纤芯折射率应包层折射率,光纤才能导光A、大于B、小于C、等于D、大于等于73. 通常,影响光接收机灵敏度的主要因素是A．光纤色散B．光接收机噪声C．光纤衰减D．暗电流74. 光纤相对折射指数差的定义为A.Δ=n1－n2B.Δ=n2－n1C.Δ=(n21－n22)/2n21D.Δ=(n21－n22)/n2175. 阶跃型光纤中,某种模式截止时的归一化频率为Vc,则这种模式形成导模的传输条件为A.V<VcB.V>2.405C.V>VcD.V>076. 随着激光器温度的上升,其输出光功率会A.减少B.增大C.保持不变D.先逐渐增大,后逐渐减少78. 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79. 光接收机中,雪崩光电二极管引入的噪声为A.光电检测器的暗电流噪声、雪崩管倍增噪声、光接收机的电路噪声B.量子噪声、雪崩管倍增噪声、光接收机的电路噪声C.量子噪声、光电检测器的暗电流噪声、光接收机的电路噪声D.量子噪声、光电检测器的暗电流噪声、雪崩管倍增噪声80. 光中继器中均衡器的作用是A.放大B.消除噪声干扰C.均衡成矩形脉冲D.均衡成有利于判决的波形81. 通常,影响光接收机灵敏度的主要因素是A.光纤色散B.光接收机噪声C.光纤衰减D.暗电流82. 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83. 以下哪一样不是无源光器件A、光调制器B、光纤连接器C、LEDD、光纤耦合器84. 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85. 处于高能级E2的电子,在未受外界激发的情况下,自发地跃迁到低能级E1,从而发射出一个能量为hf(=E2-E1)的光子的过程称为A.自发辐射B.受激吸收C.受激辐射D.非辐射复合86. 目前在光纤通信系统中已获得广泛应用的光放大器是A.半导体光放大器B.掺铒光纤放大器C.拉曼光纤放大器D.布里渊光纤放大器87. 阶跃光纤中,子午线在包层和纤芯分界面上形成全反射的条件为A.1θ≥211n n sin -B.1θ<121n n sin -C.1θ≥121n n sin -D.1θ<211n n sin -88. 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89. STM-1每秒可传的帧数是A.8000B.4000C.2000D.100090. 处于高能级E2的电子,在未受外界激发的情况下,自发地跃迁到低能级E1,从而发射出一个能量为hf(=E2-E1)的光子的过程称为A.自发辐射B.受激吸收C.受激辐射D.非辐射复合91. PIN 光电二极管,因无雪崩倍增作用,因此其雪崩倍增因子为A. G ＞1B. G ＜1C. G ＝1D. G ＝092. 光纤通信系统中常用的光源主要有A ．光检测器、光放大器、激光器B ．半导体激光器、光检测器、发光二极管C ．PIN 光电二极管、激光、荧光D ．半导体激光器LD 、半导体发光二极管93. STM —1中信息净负荷的字节数为A. 576B. 261C. 2349D. 460894. 光纤的连接分为A ．固定连接和永久性连接B ．固定连接和熔连接C ．固定连接和活动连接D ．粘连接和熔连接95. 从射线理论的观点看,在阶跃型光纤中,入射子午光线形成导波的条件是:光线在光纤端面上的入射角Φ必须满足的条件为 A. Φ≥arcsin 12n n B.0≤Φ≤arcsin2221n n - C. Φ＞arcsin 2221n n - D.0≤Φ≤arcsin 12n n96. EDFA 的最大输出功率常用 来表示。
光纤通信作业
数字光纤通信系统一般由光发射机、光中继器、光纤和光接收机组成。
一、光纤和光缆光纤是光导纤维的简称，由纤芯、包层和涂覆层3部分组成。
光缆是一根或多根光纤或光纤束制成的符合光学、机械和环境特性的结构体。
二、通信用光器件（有源光器件和无源光器件）1、光源光源的作用是将电信号转换成光信号并送入光纤线路中进行传输。
有半导体激光器（LD，有阈值器件）和半导体发光二极管（LED，无阈值器件）。
激光器的工作原理所谓激光器就是激光自己振荡器。
构成一个激光振荡器必须具备的部件有：必须有产生激光的工作物质（激活物质）；必须有能够使工作物质处于粒子数反转分布状态的激励源（泵浦源）；必须有能够完成频率选择及反馈作用的光学谐振腔。
2、光电检测器光电检测器是光接收端机的第一个部件，主要完成光信号到电信号的转换功能。
3、无源光器件无源光器件是指未发生光电能量转换的器件，它是构成光纤通信系统的基本而且必不可少的器件。
Ⅰ、光纤连接器（对应于电路中的电接插件）光纤连接器，又称光纤活动连接器，俗称活接头。
光纤连接器一般采用某种机械和光学结构，使两根光纤的纤芯对准并接触良好，保证90%以上的光能够通过。
Ⅱ、光衰减器（对应于电路中的电阻）光衰减器是用来对输入的光信号功率进行一定程度的衰减，以满足各种需要。
Ⅲ、光耦合器（对应于三通或多通）光耦合器是分路或合路光信号的器件。
它的功能是把一个输入的光信号分配给多个输出（分路），或把多个输入的光信号组合成一个输出（耦合）。
Ⅳ、光隔离器和光环形器（对应于电路中的普通二极管）光隔离器是保证光波只能正向传输的器件。
光环形器与光隔离器的工作原理基本相同，只是光隔离器一般为两端口器件，而光环行器则为多端口器件。
Ⅴ、光开关（对应于电路中的电开关）光开关是指能够控制传输通路中光信号通或断或进行光路切换作用的器件。
Ⅵ、光波长转换器光波长转换器是指能够将光信号从一个波长转换到另一个波长的器件。
Ⅶ、光波分复用器（对应于电路中的混频器）在一根光纤中能同时传输多个波长光信号的技术，称为光波分复用技术，波分复用系统的核心部件是波分复用器件，即光复用器和光解复用器（有时也称合波器和分波器），原理上讲，合波器与分波器是相同的。
光纤通信_南京邮电大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年
光纤通信_南京邮电大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.目前光纤通信三个实用的低损耗工作窗口是目前光纤通信三个实用的低损耗工作窗口是答案:0.85um,1.31um,1.55um2.光纤是利用光的以下那种现象传送光信号的？答案:全反射3.光纤的纤芯折射率应包层折射率，光纤才能导光。
答案:大于4.在阶跃型光纤中，基模为。
答案:LP01模5.表示光纤色散程度的物理量是。
答案:时延差6.当光纤纤芯的折射率与包层的折射率时，称为弱导波光纤。
答案:差别极小7.光纤中产生衰减的主要原因是和。
答案:吸收损耗、散射损耗8.光发射机的消光比，一般要求小于或等于。
答案:10%9.在目前的实用光纤通信系统中采用___________ 调制方式，即将调制信号直接作用在光源上，使光源的输出功率随调制信号的变化而变化。
答案:直接10.光发射机的光源经过一段时间使用将出现老化，使输出光功率降低，此时，通常使用。
答案:自动功率控制11.通常影响光接收机灵敏度的主要因素是。
答案:光接收机噪声12.下列有关光接收机灵敏度的表述不正确的是。
答案:光接收机灵敏度描述了光接收机的最高误码率13.关于PIN和APD的偏置电压表述，正确的是。
答案:均为反向偏置14.下列哪项不属于光无源器件。
答案:光检测器15.下列属于掺铒光纤放大器泵浦光源的典型工作波长是。
答案:980nm16.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。
答案:做前置放大器使用17.在SDH帧结构中，是用于传送网络运行、管理和维护的附加字节。
答案:段开销18.传送一帧STM-16所需的时间为。
答案:125μs19.利用一段___________光纤可以消除光纤中由于色散的存在使得光脉冲信号发生的展宽和畸变。
答案:色散补偿光纤20.EPON网络主要由三部分组成：、ODN和ONU。
答案:OLT21.G.653光纤无法使用在系统中。
答案:波分复用22.在误码性能参数中，严重误码秒的误码率门限值为。
《光纤通信》课后作业.docx
1- 3假设数字通信系统能够在高达1 %的载波频率的比特率下工作，试问在5GHz的微波载波和1.55 um 的光载波上能传输多少路64 kb / s 的话路？解在5GHz微波载波上能传输的64kb/s的话路数K=(5*10A9*l%)/(64*10A3)=781 (路)在1. 55um的光载波上能传输的64kb/s的话路数K= ((3*10^8) /(1.55*10=6)) /(64*10=3) =3. 0242* 10"7 (路)1-4 简述未来光网络的发展趁势及关键技术。
答未來光网络发展趁于猖能化、全光化。
其关健技术包括：长波长激光器、低损耗单模光纤、高效光放人器、WDM复用技术和全光网络技术。
2-1均匀光纤芯与包层的折射率分别为nl=1.5O , n2=1.45 ,试计算：(1) 光纤芯与包层的相对折射率差△为多少？( 2 ) 光纤的数值孑L 径NA 为多少？(3 )在1米长的光纤上，由子午线的光程差所引起的最大吋延差△unax为多少？解(1)又纤芯利包层的相对折射率差△二(nl-n2) /nl得到A= (nl-n2) /nl= (1.50-1.45) /1.50=0.0 33(2) NA=sqrt (nl A2-n2A2) =sqrt(1.5A2-l .45A2)^0.384(3) Aimax^nl *L/c*A=1.5*l /(3*10A8)*0.384ns2- 3均匀光纤,若n1=1. 50 , X=1.30nm,试计算：(1)若△=(). 25,为了保证单模传输，其芯半径应取多大？(2) 若取a = 5 pm,为保证单模传输・，△应取多大？解(1)由单模传输条件V=2 n a /X*sqrt (nl A2 -n2A2) W2.405推导出aW2.405入/ (2 n *sqrt (nl A2-n2A2))其中,21.3pm, n2=n 1-A*nl=1.125 ,则a^2.405*1.3*10A-6/(2 n *sqrt(1.5A2-l .125A2))=0.5 01pm(2)当a=5|irn 时，sqrt (nl A2 -n2A2) W2.405 *入/ (2 n a)解得ZkW (nl-n2) /nl=0 .00162-4目前光纤通信为什么采用以下三个工作波长：X 1=0 .85pm, X 2=1.31nm,入3=55屮n ?答入l=0.8 5m，X2=1.31nm, X3=1.55pm附近是光纤传输损耗较少或最小的波长“窗口”，相应的损耗分别为2~3dB/km、0.5dB/km、0.2dB/km,而在这些波段目前有成熟的光器件(光源、光检测器等)。
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第四章1节作业
1、光纤通信系统用的光检测器是怎样偏置外加工作电压的？
答：反向偏置。
足够大的反向偏置电压，目的是使本征区中的载流子完全耗尽，形成高电场耗尽区。
使入射到检测器上的光子能量高速度、高效率转换成光生电子。
APD 管加上更高反向电压，可以形成雪崩倍增增益。
2、比较PIN 光电检测器与APD 光电检测器，各自有那些特点？
答：（1）PIN 光电二极管没有倍增，使用简单，工作偏压低(5-10V)，不需要任何控制。
在较大光功率注入下，PIN 接收机噪声性能要比APD 接收机噪声性能（信噪比降低G x 倍）优越。
（2）APD 具有很高的内部倍增因子（通过合理设计，可以使APD 工作在最佳倍增状态），这样接收灵敏度比PIN 光检测器高。
但由于APD 需要较高的工作偏压（200V ）以及其倍增特性受温度的影响较严重因此使用起来也比较复杂，需要AGC 电路对APD 的工作偏压进行精细控制，在要求较高的数字光接收机中，还必须对APD 采取温度补偿措施。
在较小光功率注入下，APD 接收机噪声性能（信噪比提高G 2 倍）要比PIN 接收机噪声性能优越。
3、光电检测器转换能力的物理量有哪些？写出其表达式。
答：量子效率η和响应度R 0
0000//(/)
1.24P P P I e I hc P hf P e I e R A W P hc m ηλ
ληληλμ=====注意：以为单位
4、现有1011个光子／秒，光子能量为1.28×10-19J ，入射到一个理想的光电二极管上，计算：
(a)入射光波长；
(b)输出光电流大小；
(c)若这是一个APD ，其G=18，计算光电流。
解：
＝1554nm
5、有一个PIN光电二极管，其η=O.9，λ=1300 nm，入射光功率P
=-37 dBm。
计
算：
(a)光电流大小；
等于50Ω，1000Ω及lOMΩ时的输出电压。
(b)当负载电阻R
L
解：
＝0.94（A/W）
0076666(0.94/)(37)
0.942100.188()50(0.18810)(50)9.41000(0.18810)(1000)18850(0.18810)(1010) 1.88L L L L L L L R P A W dBm A
b R R R A V R R A V R M R A V μμμ----==-=⨯⨯==Ω=⨯Ω==Ω=⨯Ω==Ω=⨯⨯Ω=P P P P 光电流为
I 负载电阻上的输出电压为时，V=I 时，V=I 时，V=I。