《光纤通信》部分习题参考答案

《光纤通信》部分习题参考答案第二章（一）选择题1．在阶跃（弱导）光纤中，导波的基模是（B）。（A）LP00 （B）LP01 （C）LP11 （D）LP122．光纤预制棒的制作方法有（ABCD）。（A）OVD （B）MCVD （C）PCVD （D）VAD3．多模光纤的主要色散是（B）。（A）波导色散 （B）模式色散 （C）材料色散 （D）偏振模色散4．下面哪种光纤可以用来对传统单模光纤进行色散补偿？（C）（A）光敏光纤 （B）保偏光纤 （C）色散补偿光纤 （D）色散平坦光纤5．G.652光纤的哪个波长值的色散为零？（D）（A）1550nm （B）1480nm （C）980nm （D）1310nm6．G.655光纤的哪个波长值的色散为零？（C）（A）1550nm （B）1480nm （C）1585nm （D）1310nm（三）计算题1．已知渐变光纤的数值孔径NA=0.275，光纤直径为62.5um，工作波长为1310nm，计算可以传输模式数量有多少个?解：已知NA=0.275，d=62.5um，λ=1310nm，代入下式可得模式数量2．一段10km的光纤线路，其损耗为，试计算：（1）如果在接收端保持的接收光功率，则发送端的功率至少为多少？（2）如果光纤的损耗变为，则所需的输入光功率为多少？解：根据公式可得（1）当L=10km,=0.3mW，A=0.2dB/km代入上式可得（2）当L=10km,=0.3mW，A=0.5dB/km代入上式可得注意：这里忽略光源和光纤的耦合效率。3．已知阶跃光纤n1=1.49，n2=1.475，试计算：（1）此光纤的数值孔径为多少？（2）在传输距离1km的光纤上，光脉冲展宽为多少？（3）在传输距离10km的光纤上，光脉冲展宽为多少？解：已知n1=1.487，L=5km，根据公式（1）（2）当L=1km，（3）当L=10km，4．现有100km传统单模光纤，其特性见表2-4，工作波长为1530nm，用DCF进行色散补偿，DCF的色散系数为，计算需要多长的色散补偿光纤?解：取零色散波长=1310nm，工作波长=1560nm，单模光纤长度=100km，查表2-4可知，S0=0.092。（1）传统单模光纤的色度色散（2）色散补偿（3）DCF长度DCF的色散满足补偿时DCF长度（4）代入已知参数并计算单模光纤色散系数=16.3色散补偿光纤长度注意比较，不同的工作波长，光纤的色散是不同的，这也是零色散斜率存在的原因。第三章（一）选择题1．已知LD光源的功率为0dBm，对应下面的哪个值？（A）（A）1mW （B）10mW （C）0.1mW （D）20mW2．光模块的发射部分由下面哪几部分组成？（ABCD）（A）输入接口 （B）调制驱动电路 （C）光发射组件 （D）监控电路3．根据发光二极管光辐射方式，LED有哪两种类型？（AB）（A）SLED （B）ELED （C）SLD （D）LED4．下面光源中，哪个光源的谱线宽度最小？（B）（A）LED （B）DFB-LD （C）SLD （D）FP-LD5．单纵模激光器的光谱宽度是主模的最大峰值功率跌落（C）时的光谱宽度。（A）3dB （B）10dB （C）20dB （D）30dB（三）计算题1．激光二极管发射光子的能量近似等于材料的禁带宽度，已知GaAs材料的Eg=1.43eV，InGaAsP材料的Eg=0.96eV，求两种材料的激光器各自发射光子的波长。解：根据公式得能级差用电子伏（eV）表示，则波长为GaAs材料的Eg=1.43eV，激光器的波长InGaAsP材料的Eg=0.96eV，激光器的波长2．有一个FP-LD，工作波长为850nm，谐振腔长500um，激活物质的折射率n=3.7，激光器的纵模间隔是多少？解：根据公式激光器的纵模间隔第四章（一）选择题1．下面哪一种光检测器的灵敏度最高？（C）（A）单质结光电二极管 （B）PIN管

（C）APD （D）光电池2．光接收机中，时钟恢复电路一般采用哪种电路？（A）（A）锁相环电路 （B）电流电压变换电路（C）限幅电路 （D）滤波电路3．光接收模块中，应用最多的前置放大电路是哪种形式？（C）（A）高阻抗设计 （B）低阻抗设计

（C）互阻抗设计（D）VCO电路设计4．为增大光接收机的接收动态范围，应采用（B）电路。（A）ATC（B）AGC

（C）APC （D）ADC（二）问答题3．一个GaAsPIN管，平均每三个入射光子产生一个电子-空穴对，假设所有的电子都被收集。（1）计算该PIN管的量子效率；（2）当入射光波长为850nm，接收功率为10-7W时，计算该PIN管的平均输出光电流。解：（1）根据已知条件，量子效率为（2）根据其中光电流4．设PIN管的量子效率为80%，计算在1310nm和1550nm波长时的响应度，比较不同波长时，PIN管的响应度有何不同？解：根据已知条件，使用量子效率，响应度可表示为,进一步表示波长1310nm时，响应度波长1550nm时，响应度6．某PIN管的平均输入功率为0.1uW，响应度R等于1，暗电流平均值为3nA，当负载电阻时，带宽为2.5GHz，在室温下工作，计算总的噪声电流的均方根值、信噪比（SNR）、等效噪声功率（NEP）。对比例4-3，此时负载电阻小，热噪声电流大于散粒噪声电流，可忽略其他噪声。解：根据题意，Pin=0.1uW,，负载电阻，响应度R=1。波耳兹曼常数取温度T=300K，根据式（4-15），计算可得热噪声均方值为得当负载电阻时，热噪声电流远大于散粒噪声电流，忽略其他噪声源，所以总的噪声电流均方根（RMS）等于热噪声均方根值（RMS）这个结果说明，此时热噪声电流910nA，大于信号电流100nA，信号功率淹没在噪声中，不能恢复信号原状。信噪比为根据式（4-19），等效噪声功率为第六章（一）填空题1．STM-4一帧中总的列数为（D）。（A）261 （B）270 （C）261×4 （D）270×42．目前常用的SDH光接口的线路码型是哪一种？（C）（A）CMI码 （B）HDB3码 （C）加扰NRZ码 （D）不加扰NRZ3．PCM一次群的接口码型为（B）。（A）AMI码 （B）HDB3码 （C）CMI码 （D）NRZ码4．在我国采用的SDH复用结构中，如果按2.048Mb/s信号直接映射入VC-12的方式，一个VC-4中最多可以传送（B）路2.048Mb/s信号？（A）60 （B）63 （C）64 （D）725．APS复用段倒换功能测试对倒换时间的要求是倒换时间小于等于（B）ms。（A）80 （B）50 （C）30 （D）206．40Gb/sSDH系统中，STM-256传输一帧所用的时间为（A）。（A）125s （B）250s （C）375s （D）500s7．SDH的常用设备网元有（ABCD）。（A）TM （B）ADM （C）REG （D）DXC8．根据ITU-TG.957规定，光端机能容忍的光通道功率代价一般应不超过（B）。（A）0dB （B）1dB （C）2dB （D）3dB9．抖动和漂移的产生机理不同，抖动的产生主要原因是（B）。（A）外部影响 （B）内部噪声 （C）传输介质 （D）设备原因10．我国采用的同步方式是（A）方式，其中主时钟在北京，副时钟在武汉。（A）主从同步 （B）伪同步 （C）相互同步 （D）自动振荡11．PDH信号复用进STM-N信号过程中，（B）的主要作用就是进行速率调整。（A）容器 （B）指针 （C）虚容器 （D）帧12．漂移是指数字信号的特定时刻相对其理想时间位置的长时间的偏移，所谓长时间是指变化频率低于（D）的相位变化。（A）100Hz （B）5Hz （C）20Hz （D）10Hz第七章（一）选择题1.在50GHz的DWDM光纤通信系统中，相邻的两个波长差是（B）。（A）0.8nm （B）0.4nm （C）1.6nm（D）0.2nm2.DWDM设备中，实现波长转换的单元是（A）。（A）OTU （B）MUX （C）DEMUX （D）EDFA3.在DWDM光纤通信系统中，监控通道的工作波长是（A）。（A）1510nm （B）1310nm （C）1550nm （D）1560nm4.OTN将传送网的光层分为哪三层？（ABC）（A）光通道层 （B）光复用段层 （C）光传输段层 （D）光介质层第八章（一）选择题1．光放大器根据应用功能，分为哪3种类型？（ABC）（A）OLA （B）OBA （C）OPA （D）OSA2．EDFA中，可使用哪个波长的光源作为泵浦源？（AD）（A）1480nm （B）1550nm （C）1600nm （D）980nm3．3R再生是指信号的哪些再生？（ABD）（A）放大 （B）整形 （C）转换 （D）定时4．下面器件中，常用来实现EDFA增益平坦的是（B）。（A）FBG滤波器 （B）GFF增益平坦滤波器（C）啁啾光纤光栅 （D）FP光纤滤波器5．EDFA常规放大C波段的范围是（C）。（A）1500～1530nm （B）1480～1500nm（C）1530～1565nm （D）1310～1600nm第九章1．PAM4调制使用4个幅度电平，每个码元包含（A）比特。（A）2 （B）4 （C）1 （D）82．在100G线路侧光模块中，大部分设备厂商采用了哪个码型?（D）（A）64QAM （B）BPSK （C）NRZ （D）PM-QPSK3．100GBase-LR4名称中，LR4表示的含义是（A）。（A）10km，四通道 （B）10km，十通道（C）40km，四通道 （D）40km，十通道4．在100G相干光纤通信系统，DSP的主要功能是（ABCD）。（A）定时恢复 （B）色散补偿（C）信号恢复 （D）PMD跟踪第十章（一）选择题1．EPON下行数据流采用（B）技术，上行数据流采用（B）技术。（A）广播单播 （B）广播尘不染时分复用（C）时分复用广播 （D）单播广播2．EPON是指在PON网络上传输哪种业务？（B）（A）ATM （B）Ethernet （C）TDM （D）以上都可以3．GPON支持的最