光纤通信系统与网络试卷及答案

浙江师范大学《光纤通信》考试卷

（2013----2014 学年第一学期）

考试形式闭卷使用学生sample

考试时间120分钟出卷时间2013年12月27日说明：考生应将全部答案都写在答题纸上，否则作无效处理。

一、选择题（10％）

1 半导体光源中，由以下哪个电路模块解决其对温度变化敏感的问题（B）

A.APC

B.ATC

C.过流保护

D.时钟控制

2 ECL激光器是利用以下哪个器件对工作波长进行选择。（A）

A.光栅

B.棱镜

C.透镜

D.波导

3 STM-16的标准速率为（C）

A.155Mb/s

B.622Mb/s

C. 2.5Gb/s

D.10Gb/s

4.下列哪些指标是系统可靠性指标（D）

A.HRDL

B.HRDS

C.BER

D.MTTR

5如果原始码序列为100010001，采用3B1P奇校验进行编码，则变换后的码序列为（C）

A.100101010010

B.100101000010

C.100001000010

D.1000100010

二、是非判断题(28％)

1.由于LED具有阈值电流，所以不适合模拟调制

2.光纤通信系统的带宽主要由其色散所限制

3.光纤通信系统所采用的波长的发展趋势是向短波方向转移的

4.激光是光纤通信系统所采用的主要光源

5.在通信中，我们通常使用弱导光纤

6.本征半导体中掺入施主杂质，称为N型半导体

7.光纤的数值孔径越大，集光能力越强，所以在通信中我们采用大数值孔径光纤

8.在光纤中，比光波长大的多的粒子引起的散射称为瑞利散射

9.光电效应产生的条件是入射波长大于截止波长

10.SRS现象总是由于光信号和介质中的声子相作用产生

11.OXC节点和OADM节点是全光网中的核心节点

12.拉曼光纤放大器比EDFA的噪声性能要优越

13.任何半导体材料都适合用作光源的材料

14.在光纤中，双折射越严重，拍长越短

答案：N,Y,N,Y,Y,Y,N,N,,N,N,Y,Y,N,Y

三、填空题(18％)

1.在光纤接入网中，OLT指的是光纤线路单元。

2.在DFB激光器中，能够激发的激光的波长必需满足Bragg条件。

3.发光二极管与激光二极光相比，缺乏谐振腔结构。

4.APD是具有内部电流增益的光/电转换器件。

5.光发射机发0码时的功率和发1码时的功率的比值，我们把它称为消光比。

6.ASON包含的三大逻辑平面为传输平面，控制平面和管理平面。

7.无光照时，光电二极管的反向电流又称为暗电流。

8.原理上，可以利用自相位调制在光纤中产生光孤子。

四、作图题(8％)

1.请绘出四种常用光缆的结构并予以说明

五、简答题与计算题 (26％)

1. 光与物质的相互作用类型有哪些？请做简要解释。(6％)

受激吸收：在入射光作用下，电子由低能级跃迁到高能级(2％)

自发辐射：高能级的电子在没有外界作用下，跃迁到低能级上，将能量以光子的形式释放出去，这种跃迁称为自发辐射。(2％)

受激辐射：高能级的电子，受到入射光的作用，被迫跃迁到低能级上，将能量以光子的形式释放出去，这种跃迁称为受激辐射。(2％)

2. 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5GHz 的微波载

波和1.55微米的光载波各能传输多少路64kbit/s 的话路。(6％)

5GHz 的微波：

935100.016410

N ⨯⨯=⨯=781路 (2％) 1.55微米的载波，其频率为

8

146310 1.93101.5510c

v λ-⨯===⨯⨯(hz) (2％)

14

7

3

1.93100.01

3.02

10

64

10

N

⨯⨯

==⨯

⨯

路 (2％)

3.已知均匀光纤的折射率为

1

n=1.50，相对折射率差为⊿=0.01，纤芯半径为a=25 m

μ，试求：该光纤LP01模的截止波长。若

λ=1m

μ，试计算光纤的归一化截止频率V及其中传输的模数量N各等于多少。(8％)

由，⊿=12

1

n n

n

-

=0.01，可得

2

n=1.485 (2％)

22

12

2

c

a

n n

V

π

λ=-=11.28m

μ(2％)

22

12

2a

V n n

π

λ

=-=27.14Hz (2％)

2

2

V

N==368 (2％)

4.请解释光纤中的色散概念，如果在某光纤中，光纤色散系数D=110ps/(nm•km), 光

纤长度25km，我们使用LED光源，⊿λ=20nm, 则其脉冲展宽是多少？常用的色散

补偿的方法有哪些？(6％)

光纤通信中不同模式和频率的的传播速度不同，使得信号到终端时产生畸变，这样

的现象我们称为色散。(2％)

⊿t=D*L*⊿λ=110*25*20=55000ps (2％)

常用的色散补偿方法有：

色散补偿光纤 (1％)

啁啾的光纤光栅 (1％)

六、论述题(10％)

略