假设所有的电子都被接收，则该器件的量子效率为 。 （三）、名词解释填空（每小题2分，共3小题，共6分）

17、mBnB码： 。 18、子午射线： 。 19、光源的外调制： 。 三、简答画图题（本题共两部分，每部分15分，共30分） （一）、按要求简答各题（每小题5分，共3小题，共15分） 20、从形成色散的机理来看，光纤的色散可以分为哪几种？

色散对光纤通信系统性能有什么影响？

21、光放大器包括哪些种类？EDFA有哪些优点？

22、简述右图1所示平面阵列波导光栅的设计思想和方法。

图1 （二）、按题要求画图或据图回答问题（共2小题，共15分）

23、请画出EDFA的典型结构。（7分） 24、阅读下图，按要求完成各题。（8分）

前置放大器主放大器 光信号再生码流 光检测器均衡器判决器

AGC电路时钟提取偏压控制（1）上图为 、直接检测方式的数字光接收机方框图。 （2）主放大器和AGC决定着光接收机的 。 （3）图中的均衡器目的是对放大器出来的 的电信号进行补偿，使

输出信号的波形适合于判决，以消除 ，减小误码率。

（4）图中的 和 就是我们所谓的再生电路，它的功

能是从放大器输出的信号与噪声混合的波形中提取 ，并逐个地对码元波形进行取样判决，以得到原发送的码流。时钟提取的目的是为了 。 四、 综合解答题（请按各题题意解答，要求写出必要的解题思想与具体公式，

本题共2小题，每小题10分，共20分） 25、（本小题10分）

已知阶跃型光纤的 =1.5， =0.01，芯子半径a=10 m，波长 =1.5 m, 试计算：

（1）数值孔径NA （2）归一化频率

（3）入射光线的激励角范围

26、（本小题10分）

一段12km长的光纤线路，其损耗为1.5dB/km。试回答：

（1）如果在接收端保持0.3?W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2.5dB/km，则所需的输入光功率为多少？ 五、 分析题（请按要求写出必要的解题过程，本题共1题，共10分） 27、（本小题10分）

已知某光纤参数如下： , ,纤芯折射率为 。若干 模的截止频率和若干 模的截止频率如表1和表2。试问：

（1）当光波长分别为 ， ， 时，光纤中能传输哪些导波模？

（2）从（1）中能看出波长与归一化频率、可传输的模式数量有何关系？可传输的模式数量与归一化频率的近似关系表达式是？

表1 若干 模的截止频率 模式 截止频率 模式 截止频率 2.045 5.520 8.654 11.792 3.832 7.016 10.173 13.32 表2 若干 模的截止频率 3.382 7.016 10.173 13.324 5.136 8.417 11.620 14.79

2009-2010年度教学质量综合评估测验试卷

《光纤通信》试题

注：1、开课学院：通信与信息工程学院。 命题组：通信工程教研组·张延锋

2、考试时间：90分钟。 试卷满分：100分。 3、请考生用黑色或蓝色中性笔作答，考试前提前带好必要物件（含计算器）。 4、所有答案请写于相应答题纸的相应位置上，考试结束后请将试卷与答题

纸一并上交。 总分 一 二 三 四 五 100 20 18 30 22 10 试题如下： 一、 选择题（每小题仅有一个选项是符合题意要求的，共10小题，每小题2

分，共20分）

1、激光二极管LED的工作原理是

A.光的吸收 B.光的自发辐射 C.光的受激发射 D.光的受激散射 2、现知临界传播角为 ，要保证光线在光纤内全反射，必须要求传播角 A． B． C． D． 3、偏振反映了在给定点上电场强度矢量的取向随时间变化，当电磁波的 与 的振幅相等且相位差为 时，其为

A．圆偏振 B．线偏振 C．椭圆偏振 D．垂直偏振

4、色散是由于光在光纤中传输的物理现象，单模光纤不存在以下哪种色散？ A.材料色散 B.模式色散 C. 波导色散 D. 色度色散

5、半导体激光器的发光谱线会随着工作条件的变化而变化，当注入电流低于阈值电流时发出的是

A.激光，谱线较窄 B.荧光，光谱较宽 C. 激光，谱线较宽 D. 荧光，光谱较窄 6、APD光电二极管出现雪崩击穿是因为

A.载流子在耗尽区的漂移时间过长 B.将光信号转换为电信号的效率太低 C.其所加的反向偏置电压过大 D.其注入的非平衡载流子扩散过快 7、以下属于光纤通信系统所用的有源器件的是

A. 耦合器 B. 隔离器 C. 掺铥光纤放大器 D. 光开关 8、用来显示和测量光纤中波长光信号特性，在WDM系统中应用较多的是 A.光时域反射仪 B.光纤熔接机 C.光谱分析仪 D.光功率计 9、DWDM与WDM的主要区别可以说DWDM使用的波长间隔 A. 很大，常常大于0.8nm B. 很小，常常小于0.8nm C. 很大，常常大于1.6nm D.很小，常常小于1.6nm 10、以下不是OCDMA扩频多址访问技术的是

A.直接序列 B.频率跳变 C.啁秋系统 D.双线性光序列 二、 填空题（本题共三部分，每部分6分，共18分） （一）、基本概念及基本理论填空（每空1分，共4小题6小空，共6分）

六 七 八 九 十 11、目前在光纤通信系统使用的外调制器通常是 电光调制器。 12、 和色散是因光纤特性而导致的光纤通信系统的基本问题。 13、由物理学可知，光具有 和波动性，对其分析也有两种：一是几何

光学分析法，二是 。

14、为解决半导体激光器温度敏感问题，可以在驱动电路中进行 ，或是采用制冷器来保持器件的温度稳定。

15、法布里—珀罗放大器的增益频谱是一条 的曲线。 （二）、基本运算能力填空（每小题3分，共2小题，共6分） 16、一阶跃折射率光纤，已知纤芯和包层的折射率分别是： , ,

则其最大接收角 为 。

17、弱导波阶跃光纤芯子和包层的折射指数分别为 , ,则纤芯和

包层的相对折射指数差Δ为 。 （三）、名词解释填空（每小题2分，共3小题，共6分） 18、调制带宽： 。 19、本征区： 。 20、响应时间： 。 三、 简答画图题（本题共两部分，每部分15分，共30分） （一）、按要求简答各题（每小题5分，共3小题，共15分） 21、光线中的非线性效应有哪些？

22、什么是直接调制？什么是间接调制？各有何特点？ 23、简述自动交换网络ASON的优点。 （二）、按题要求画图或据图回答问题（共2小题，共15分） 24、画出典型的数字光纤通信系统接收端机的原理框图。（6分） 25、阅读下图，按要求完成各题。（9分）

（1）上图显然为 的工作原理。

（2）在掺铒光纤(EDF)中，铒离子(Er3+)有三个能级：能级1代表基态， 能量

最低；能级2是 ，处于中间能级；能级3代表 ， 能量最高。 （3）据图分析，请阐述该工作原理： 。（3分） （4）从该工作原理可以看出，光放大是由于 的能量转换为信号光的

结果。为提高放大器增益， 应提高对 的吸收。 四、 综合解答题（请按各题题意解答，要求写出必要的解题思想与具体公式，

本题共3小题，共20分） 26、（本小题8分）

设PIN光电二极管的量子效率为80%，计算在 和 波长时的响应度，说明为什么在 处光电二极管比较灵敏。 27、（本小题8分）