光纤通信概论复习题2010

光纤通信概论参考题库1、光电二极管的主要功能是什么：将信号光功率转化成信号电流2、 P-I-N代表什么意思？P型半导体和N型半导体之间夹有一层厚的本征型半导体。3、 与P-N光电二极管相比P-I-N的优点是什么？大大提高了光电转换效率，同时还提高了PIN管的响应速度。4、 与P-I-N光电二极管相比APD的优点是什么？内置放大，不引入外部电路相关噪声，偏压电路简单、价格低，超高速和较高灵敏度的接收器。5、 APD的缺点是什么？极大的温度倚赖性，存在倍增随机噪声，偏压电路复杂、价高。6光电二极管的响应度是0.85A/W，饱和输入光功率是1.5mW，当入射光功率是1mW和2mW时，光电流分别是多少？解：当输入光功率是1mW时，由I=RP，可得，匸RP=[0.85A/W] [1mW]=0.85mA当输入光功率是2mW时，公式I=RP不适用，因此我们无法得到光电流的值。7、 光波长解复用器的作用是什么把在同一根光纤中传输的不同波长信道分别送到不的光纤中传输。(即：分解同一根光纤中传输的不同波长信)8、 解释电吸收调制器的工作原理：电吸收调制器的工作原理为，由激光器发射的连续光穿过半导体波导管。 当不加电压时，光直接穿过，因为它的截止波长 入C小于入射光的波长；当加上了调制电压后，波导材料的禁带Eg变窄了。这称为弗朗兹-科尔迪希效应，它是理解EA调器工作原理的关键。由于禁带Eg变窄，因而截止波长增大(2C=1024/Eg)，波导材料开始吸收入射光。因此，通过对半导体波导管施加调制电压，可以改变其吸收特性。9、 写出几种无源器件，它们的用途？10、把你所知道的光纤通信元件分为两组：有源的和无源的。11、比较发光二极管和半导体激光器的3dB光谱宽度：LED的3dB光谱宽度＞FP-LD的3dB光谱宽度＞DFB-LD的3dB光谱宽度12、比较适用场合：适合做高速长距离光纤通信系统光源是？LED、FP-LD和DFB-LD13、比较发光机理：发光二极管和半导体激光器分别属于自发辐射还是受激辐射发光器件14、比较LED和LD的输出NA大小。15F-P激光器怎么构成？16DFB激光器怎么构成？17、光纤通信指的是：ab以电波作载波、以光纤为传输媒介的cd18、光纤通信所使用的波段为：a0.8um-2.0um；()b0.01um-0.39um；()c0.39um-0.79um；()d100um-1000um。()19、 下面说法正确的是：a为了使光波在纤芯中传输，包层的折射率必须小于纤芯的折射率 ;()b为了使光波在纤芯中传输，包层的折射率必须大于涂覆层的折射率；()c为了使光波在纤芯中传输，包层的折射率必须大于纤芯的折射率;()d为了使光波在纤芯中传输，包层折射率必须等于纤芯的折射率； ()20、 下列哪种色散类型只有在多模光纤中才存在：a模间色散；()b材料色散；()c偏振模色散；()d波导色散。()21、下面说法正确的是：abcd22、下面关于“光纤通信的优势”说法不正确的是：a损耗低，传输容量大；()bcd抗电磁，抗雷击，抗雨水，保密性好。()23、光纤耦合器是实现：A同一波长的光功率进行合路的器件；()b不同波长的光功率进行分路的器件；()c不同波长的光功率进行合路的器件；()d光信号分路/合路的功能器件。()24、下面哪一项不属于光纤的基本传输特性：a色散；()b非线性；()c损耗；()d放大。()25a光环行器除了有多个端口外，其工作原理与隔离器类似；()b光环形器一般用于光分插复用器中；()c光环行器是一种三端口的非互易磁性器件，在光网络中用于信号的上、下载；()d典型的环行器一般有三个或四个端口，信号可以从任意一端口输入和输出。()26、下面说法正确的是：a光隔离器是一种只允许单向光通过的无源光器件； ()b光隔离器是一种只允许单向光通过的有源光器件；()c光隔离器是一种只允许单一波的光波通过的无源光器件；( )d光隔离器是一种不同光信号通过的无源光器件。()27、光隔离器的工作原理是：abc基于光栅的衍射原理；（）d基于多层电介质干涉膜的滤波原理。（）28、以下哪个不属于构成激光器的基本要素是：a泵浦源；（）b光学谐振腔；（）c处于粒子数反转分布状态的工作物质；（）d电源。（）29、光与物质的相互作用有自发辐射、受激吸收、受激辐射三种过程。下面说法正确的是：a受激吸收是产生激光的最重要的过程；（）b自发辐射的光称为相干光；（）c自发辐射是产生激光的最重要的过程；（）d受激辐射是产生激光的最重要的过程。（）30、STM-16的一帧中段开销的比特数是（d）。a）（3+5）>9b）（3+5）>9>8c）（3+5）>6>9 d）（3+5）>9>6X831、下面的四个选项中哪一个不属于光发送机的功能（ ）。a电端机输出的电信号转换为光信号；b用耦合技术注入光纤线路；c从受到各种干扰的信号中恢复出原始数据d用电信号对光源进行调制。32、作为光中继器使用的掺饵光纤放大器在传输系统中的主要作用是（）a） 减小传输光脉冲的相位抖动提高光纤中的信噪比补偿光纤色散d） 补偿光纤损33E2上的电子跃迁到低能级Ei完全相同的光子的过程称为（）oa）自发辐射 受激吸收c）受激辐射 d）非辐射复合。34、在保证系统的误码率指标要求下，测得接收机的最低输入光功率为该接收机的灵敏度为（）oa）—30dBmb）—40dBmc）—20dBmd）—43dBm答：线性单位与对数单位换算P iMAW

1」W,则接收机的灵敏度=10lg—=10lg------------

（10lg10“）（dBm）=-30dBmPref

1mW35、EDFA泵浦光源的典型工作波长是（ ）。a）0.85卩nb）1.3卩mc）1.55卩nd）0.98卩m36、光纤通信系统中常用的光源主要有：PINAPD雪崩二极管；（）半导体激光器LD、半导体发光二极管LED。（ ）37-40题：（看图选择）数字光发射机的各组成部分的方框图如下，将字母对应的该组成部分名称填入37-40题填空内。数字信号入图1数字光发射机的各组成部分 实现信号的电光转换 把经过线路编码的数字信号转变为电流信号注入 LD或LED,从而获相应的光信号。； 把数字信号转换成适合于光纤传输的码型、送入光纤线路； 控制激光器的直流偏置电流，使其自动跟踪阈值的变化，从而使 LD是偏置在最佳的工作状态41-44题（看图选择）：图2数字光接收机的各组成部分（或扰乱），则在接收端需要有相应的— 的任务是放大微弱的电信号，希望它低噪声、高增益、宽带。 的作用是保证判决时不存在码间干扰 ，AGC电路控制，幅度在一定的范围内不受输入信号幅度的影响。45、在某些高速长距离光纤传输线路，使用色散补偿光纤，这是为什么？46、比较G652光纤和G655光纤的色散曲线，找出两种光纤色散曲线的不同有哪些？47、第一，二，三代光纤通信系统所使用的光波长分别为 o48、光纤通信系统的主要组成分别是 ， 和. 三种部件。49、在光纤通信系统中，光纤作为传输媒质其基本特性参数分别50、在光纤中单模传输的条件是 。51、光纤拉曼放大器和光纤布里渊放大器是基于光纤的 利用受激散射机制实现光的直接放大。52、目前，通信用的光纤绝大多数是由 材料构成的。53、等于入射介质的折射率与光纤端面最大受光角正弦的乘积。54、列举制造光纤的四种汽相工艺：MCVD，PCVD，OVD，VAD。55、光纤数字通信系统中， 是衡量传输性能的一个主要指称。56、光隔离器只允许光单方向传输，其主要由 、 和 三部分组成。57、规范一个统一的网络节点接口的先决条件，就是要有一个统一规范的 和信号帧构。58、在SDH体系传输速率中，模块STM1、STM4和STM16所对应的传输速率分别为 、 和 。59、STM-1帧结构信息净负荷位置在1-9行中的第 列。60、由线路编码方案知，除了传送信息外还需要传送辅助信号。这种传送其它信息的力称为 。61、光源的作用是将电信号电流变换为 ;光检测器的作用是将光信号功率转换为 。62、光接收机中前置放大器的设计有三种不同的方案，分别是 、和 。63、光接收机的自动增益控制的作用是 光接收机的动态范围。64、目前已应用的光放大器可分为以下三类：半导体光放大器； ;拉曼光纤放大器。65、掺饵光纤放大器的工作波长通常处在 波长范围，泵浦光长可以有 和 两种选择。66、LD较LED具有较窄的谱线宽度和小的光束发散角，其一般适于 光纤通信系统。67、下图分别是什么类型的光缆?护层狡合光野单元.一 此纤

护套骨架光纤骨架强度无件中心加强件包带舉脂常狀光纤

铝一聚乙稀宜合槽 此纤b强度元件PBT工程塾料(c>68对数字光接收机而言，灵敏度是指 接收的

条件下，光接收机所需69动态范围是光接收机的一个重要性能指标， 其表达式为 ，数值越 越好70、光纤色散的存在使传输的信号脉冲畸变， 从而限制了光纤的传输容量和传输带宽。从机理上说，光纤色散分为 散。

色散， 色散、 色散和 色71、现有码流信号为110110010001001011110110采用8B1P编码方式，请给P码为偶校验码时的信号：11011001100010010011110110072、如何定义数字光接收机灵敏度？影响灵敏度的主要因素是什么？对数字光接收机而言， 是指保证一定的误码率条件下，光接收机所需接收的最小功率；影响它的主要因素： 光源的不完善调制一一残余光存在；接收机的噪声。73、对于一个NA=0.2,n1=1.4的阶跃折射率多模光纤，如果一个光脉冲在此光纤中传输6km之后，子午光线的最大时延差是多少 纳秒解：t 1(n1-n2 (

(Ln1

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2t_Ln-慢

c n 厂(”2

2c©LNA2T=-------------2cn

60.22231051.4

=285.7ns74、已知某光纤通信系统的光纤损耗为0.1dB/km，光源的入纤功率为1mW，光纤的平均接头损耗0.1dB/km，若要求设计系统的光纤长度为100公里，系统富余度7dB，则接收机的灵敏度为至少为 dBm。1mW=0dBm接收机的灵敏度》0dBm—（0.1dB/km）x100km—7dB-（0.1dB/km）x100km=-27dBm;75•简述EDFA的工作原理，在光纤通信系统中的应用以及对光纤通信的重要性。76、思考题：掺铒光纤放大器对位于其增益带宽内的不同速率光信号是透明的吗？（备注：透明指的是对不同传输速率都不需要重新设计放大器）77、一单模光纤传输系统由两段光纤构成，在1550nm处，第一段光纤的损耗系数为dB/km，色散值为辺=-10ps2/km0.5dB/km,色散值为D100ps/kmnm。如果在光纤输入端的入纤功率为2mW，系统要求到达接收端的光功率不低于10W，同时脉冲的波形在输出端不能有任何畸变或展宽。试计算：该系统所能达到的最大传输距离。在达到最大传输距离的情况下，两段光纤的长度分别是多少 km。0.2dB/km2mW