北邮《光纤通信技术》.doc

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1、《光纤通信技术》复习题一．基本概念1．什么样的电磁波叫做“光”？目前的光纤通信用的是什么光？波长是多少？2．光纤通信的特点？3．光纤的NA和LNA各是什么意义？什么是光线模式的分立性？4．什么是光纤的色散？光纤的色散分为哪几种？在单模光纤中有哪些色散？5．归一化频率V和截止频率VC各如何定义？有何区别和联系？6．什么是单模光纤？单模传输的条件是什么？7．什么是模耦合？什么EMD？8．什么是光纤的近场和远场？什么是模场直径？什么是光纤的截止波长？9．什么是光子的自发辐射、受激吸收、受激辐射？10．什么是信号的抖动？抖动的性能参数有哪些？11．满注入和LPS注入条件是怎样规定的？二．基本原理1

2、．光在不同的界面上发生反射和折射的方向规律如何？发生全反射的条件是什么？2．什么是散射？光被介质吸收有几种形式？为什么“波长有选择性”？3．光纤芯区折射率为什么比包层高？4．光纤通信为什么向长波长、单模光纤方向发展？5．无源光器件有那些？作用是什么？6．为什么发光二极管的发射谱线宽、发射角大，而半导体激光器的发射谱线窄、发射角小？7．试分析光通过介质时，在什么情况下，（1）光波被吸收；（2）光波被放大；（3）光波强度保持不变。8．简述LD和LED的工作原理9．简述PIN和APD管的工作原理10．光接受机是由几部分组成的？各部分的作用是什么？11．辅助设备有哪些？作用是什么？12．公务通信有

3、几种方式？区间通信主要解决什么问题？13．光纤通信系统中的接口电路的作用是什么？14．实用化的光纤通信系统是由哪些部分组成的？各部分的作用分别是什么？三．计算1．已知多模光纤的Δ=0.01，n0=1.5，将此光纤端浸没于水中（n水==1.33），求其在水中的数值孔径。2．已知目前的单模光纤芯直径为10μm，Δ=0.004，n0=1.5，并为阶跃分布，若以0.63μm波长的红光注入，其中导模约有多少？若想实现单模传输，芯经应作如何调整？3．某光纤损耗系数为2.5dB/km，长度为1.5km，输入光功率为10μW时，输出应为多少？4．用脉冲展宽法测量某多模光纤链的带宽，光纤链长10km，输入光

4、脉冲FWHM为3ns，输出为5ns，求此光纤链的带宽。若用这种光纤只传5km，带宽可增大多少？5．某PIN光电二极管，在λ=0。8μm时，平均每3个入射光子要产生一电子空穴对，如果产生的所有电子均被收集起来，试计算：（1）器件的量子效率η；（2）其带隙能量的最大可能值为多少？（3）当接受光功率为10-2W时，其平均输出光电流为多少？（4）光电探测器的响应度R0可用R0=η*e0/hf表示，由上面已知条件计算此时R0=？1．已知某光纤通信系统的发射机的发射功率为-7dBm，接受机灵敏度为-34dBm，动态范围为6dB，光纤线路总损耗为25dB，问系统能否正常工作？若发射光功率降低5dB或增加

5、4dB，又当如何？（BER=10-10，不考虑系统富裕度）。2．某光源发出全“1”码时的功率为800μW，全“0”码时的功率为50μW，若信号为伪随机码序列（NRZ码），问光源输出平均功率和消光比各为多少？3．某工程采用单模光纤组成4*139.264Mb/s长途系统，其中光源为SLM-LD，波长为1.551μm，Δλ=1nm，PS=-3dBm，Pr=-33dBm，（BER=10-10），AS=0.04dB/km，Ad=0.4dB/个，码型为5B6B，MC=0.1dB/km，Me=3dB，P0=1dB,若中继段长度为45km,问应采用怎么样性能的光纤(包括损耗系数和色散系数).4．某长途系统

6、的各部分参数如下表所示,请对系统进行预算,并确定出一个合适的中继距离范围,指出该系统是何种因素限制系统.系统速率为564.992Mb/s,码型为8B1H/1C,Me=3dB，P0=1dB光发射机PS=-2.7dBm，λ=1.313μm，Δλ=1.6nm，(MLM-LD)光接受机Pr=-34dBm，Dr=24dB，（BER=10-10）光纤和光缆Af=0.33dB/km，D=2.5ps/nm.km,MC=0.08dB/km，AS=0.04dB/km，Ad=0.5dB/个，5．上题中的PS=-3dBm，中继距离长度要求43km,问系统能否正常工作?为什么?