光纤通信期末考试试卷A参考答案

光纤通信期末考试试卷

A参考答案

Company number【1089WT-1898YT-1W8CB-9UUT-92108】

潍坊学院2009-2010学年第2学期期末考试《光纤通信基础》试卷（A卷）参考答案及评分标准

一、单项选择题（每小题2分，共30分）

1C、2B、3B、4D、5C、6A、7D、8C、9C、10D、11C、12D、13B、14C、15A

二、填空题(每空1分，共20分)

1、光作为载波

2、 um um

3、大

4、自聚焦

5、谐振腔

6、受激辐射

7、暗电流噪声

8、隔离度

9、动态范围 10、10-270 11、光纤放大器 12、量子效率

13、不能14、分插复用器交叉连接设备 15、下降 16、 17、空分交换波分交换

三、简答题(本大题共6小题，每小题5分，共30分)

1、答：光纤通信系统主要由发射机、接收机和光纤线路三个部分组成。

（2分）

发射机的主要作用：是把输入电信号转换为光信号，并用耦合技术把光信号最大

限度地注入光纤线路。光纤线路把来自于光发射机的光信号，以尽可能小的崎变

和衰减传输至接收机。光接收机把从光纤线路输出的光信号还原为电信号。（3分）

2、答：光纤损耗包括吸收损耗和散射损耗：

（2分）

吸收损耗是由SiO2材料引起的固有吸收和由杂质引起的吸收产生的

（1分）

散射损耗主要由材料微观密度不均匀引起的瑞利散射和光纤结构缺陷引起的散射产生的（1分）

光纤损耗使系统的传输距离受到限制，不利于长距离光纤通信。（1分）

3、答：在PN结界面上，由于电子和空穴的扩散运动，形成内部电场；内部电场使电子和空穴产生与扩散运动方向相反的漂移运动，最终使能带产生倾斜，在PN线路附近形成耗尽层。（1分）

当入射光照射PN结时，若光子能量大于带隙，便发生受激吸收，而形成光生电子—空穴对。（1分）

在耗尽层，由于内部电场的作用，电子向N区运动，空穴向P区运动，形成光生漂移电流。在耗尽层两侧中性电场区，由热运动，部分光行电子和空穴通过扩散运动进入耗尽层，在电场的作用下，形成和漂移运动相同方向的光生扩散电流。（2分）

光生漂移电流分量和光生扩散电流分量的总和即为光生电流，当P层和N层连接的电路开路时，便在两端产生光生电动势，这种效应称为光电效应。（1分）

4、答：在LD的驱动电路里，设置自动功率控制电路（APC）是为了调节LD的偏流，

使输出光功率稳定。

（2分）

在LD的驱动电路里，设置自动温度控制电路是因为半导体光源的输出特性受温度影

响较大，特别是长波长半导体激光器对温度更加敏感，为保证输出特性稳定，对激光器进行温度控制是十分必要的。

（3分）

5、答：SDH的特点：

SDH有一套标准的世界统一的数字等级结构；（1分）

SDH的帧结构是矩形块状结构，低速率支路的分布规律极强，使得上下话路变得极为简单；（1分）

SDH的帧结构中拥有丰富的开销比特，用于不同层次的OAM。预留的备用字节可以进一步满足网络管理和智能化网络发展的需要；（1分）

SDH 具有统一的网络结点接口，可以实现光路上的互通；SDH 采用同步和灵活的复

用方式，便于网络调度；（1分）

SDH 可以承载现有的TDM 业务，也可以支持ATM 和IP 业务（1分）。

6、答：要求：能限制信号带宽，减小功率谱中的高低频分量；（1分）。

能给光接收机提供足够的定时信息（1分）。

能提供一定的冗余度，用于平衡码流、误码检测和公务通信。但对

高整速光纤通信

系统，应适当减小冗余度，以免占用过大的带宽。（3分）。

四、计算题（每小题10分，共20分）

1、解：1） 06.125.025.121=⨯⨯=∆=n NA （3分）

2）42.2525.0231

.114.3255.1221=⨯⨯⨯⨯=∆=λπa n V （3分） 323222

2212=∆⎪⎭⎫ ⎝⎛==λπa n V M （1分） 3）阶跃光纤单模传输条件为405.20 V

而 ∆=221λ

πa n V 所以： ∆

222.405

01n a λπ 即：um a 473.00 （3分）

2、解：M L L P P ai a T +++=min （3分）

且3)10/105.0lg(1033-=⨯=--T P .01（dB ）（2分）（

所以)(333601.06035.001.3min dB M L L P P ai a T -=-⨯-⨯--=---=（5分）