光纤通信复习题

第1页共5页一、填空题（每空1分，共20分）1.写出光在真空的速度c、在介质中的速度v、和折射率n之间的关系：。2.光由折射率为n1的光密媒质向折射率为n2的光疏媒质传播时(n1n2)，全反射临界角的正弦为sinθIC=。3.光子的能量与其频率的关系为:EP=。原子中电子因受激辐射发生光跃迁时，这时感应光子与发射光子是一模一样的，是指发射光子和感应光子不仅相同、相位相同，而且偏振和传输方向都相同。4.采样定理中，采样频率fs与信号最高频率fh的关系是，在接收端经过滤波器后可无失真恢复原始信号。5.WDM中通常在业务信息传输带外选用一特定波长作为监控波长，优先选用的波长为。6.半导体激光器工作时温度会升高，这时会导致阈值电流，输出光功率会。7.光纤孤子通信依靠光纤的和特性，实现传输过程中畸变光信号的分布式自整形。8.使用可以测试光模块是否正常发光。9.若接收端功率衰减为发射端的1/100，则我们称之为衰减了dB。10.10W的功率对应的dBm值为dBm；11.（光放大器/光发送机）是波分复用系统的核心。12.光纤数字传输系统的误码性能用来描述，定义为BER=在某段时间内/。13.电光调制器是基于（光电效应/电光效应）的器件。14.PN结加反向偏压时，耗尽区将。二、选择题（每小题2分，共20分）1、光纤包层需要满足的基本要求是()A.为了产生全反射，包层折射率必须比纤芯低B.包层不能透光，防止光的泄漏C.必须是塑料，使得光纤柔软D.包层折射率必须比空气低2、在激光器中，光的放大是通过（）第2页共5页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3、以下哪个是掺铒光纤放大器的功率源()A.通过光纤的电流B.EDFA不需要功率源C.在980nm或1480nm发光的泵浦激光器D.从光信号中提取的功率4、为了使雪崩光电二极管能正常工作，需在其两端加上()A.高正向电压B.高反向电压C.低反向电压D.低正向电压5、光纤的数值孔径与有关。()A.纤芯的直径B.包层的直径C.相对折射指数差D.光的工作波长6、光接收机中将升余弦频谱脉冲信号恢复为“0”和“1”码信号的模块为。()A.均衡器B.判决器和时钟恢复电路C.放大器D.光电检测器7、EDFA中将光信号和泵浦光混合起来送入掺铒光纤中的器件是()A.光滤波器B.光耦合器C.光环形器D.光隔离器8.在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.光隔离器9.表示光放大器放大能力的特性指标是()A.功率增益B.带宽C.输出饱和功率D.噪声系数10.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.作光中继器使用三．判断题（20分）1.在多模阶跃光纤的纤芯中，光按曲线传输，在纤芯和包层的界面上光发生反射。（）2.响应度与量子效率和工作波长均有关。（）3．在高强度电磁场中光纤对光的响应会变成线性。（）4.由于发光二极管输出的是自发辐射光，并且没有光学谐振腔，所以输出光谱要比半导体激光器窄得多。（）第3页共5页5.理论上只要波长小于极限波长c的光都能被Ge材料检测器检测。（）6.对于直接调制方式，高速调制时会导致光源输出光束的频率啁啾。（）7.WDM的一个最重要特点就是业务透明。（）8.PIN光电二极管就是在P区和N区之间加上一层较薄的本征半导体材料。（）9.光源的上升时间定义为输出光功率从最终值的10%上升到80%的时间。（）10.根据电磁场理论，在纤芯和包层分界面上的电磁场的法线向分量必须连续。（）三、简答题（共22分）1.哪种光学器件可以看做光频振荡器，随着注入电流的不断增大，该器件的光谱线宽如何变化？(7分)2.光孤子通信有何特点，该通信系统中采用哪种调制方式，这种调制方式与低速系统常用调制方式有何区别。（8分）3.解释缩写DWDM，请写出该系统必须用到的两种无源光器件，若将该系统设置成超宽带系统，如何选择光放大器。（7分）四、计算题（共18分，每题9分）1.什么是接收机的灵敏度，请写出一种具有较高灵敏度的检测器并说明该检测器具有哪些噪声。第4页共5页2.长距离光纤通信采用哪类光纤作为传输媒质，这类光纤的色散情况如何，为什么要减小色散？答案：一、（1）/vcn（2）21/nn（3）hf频率；（4）光电型光中继器全光型光中继器（5）1.51μm（6）升高降低;（7）提高接收机的灵敏度.二、1~5：AACBC6-10BBCAA三、判断题1.×2.×3.×4.×1、阶跃折射率光纤和渐变型多模光纤。阶跃折射率光纤中，纤芯和包层折射率沿光纤半径方向分布都是均匀的，而在纤芯和包层的交界面上，折射率呈阶梯形突变。渐变型多模光纤中，纤芯的折射率不是均匀常数，而是随纤芯半径方向坐标增加而逐渐减少，一直变到等于包层折射率的值。2、直接调制和间接调制。直接调制又叫内调制，就是将电信号直接加在光源上，使其输出的光载波信号的强度随调制信号的变化而变化，即直接调制半导体激光器的注入电流，是光纤通信中最常用的通信方式。间接调制又叫外调制，就是不直接调制光源，而是在光源输出的通路上，利用某些晶体的电光、声光和磁光效应等特性，加外调制器来对光波进行调制。3、主放大器一般是多级放大器，它的功能主要是提供足够高的增益，把来自前置放大器的输出信号放大到判决电路所需的电平，并通过它实现自动增益控制（ＡＧＣ），以使输入光信号在一定的范围内变化时，输出电信号应保持恒定输出。主放大器和ＡＧＣ决定着光接收机的动态范围。四、