【正文】 圖（c）四、綜合解答題（請(qǐng)按各題題意解答，要求寫出必要的解題思想與具體公式，本題共2小題，每小題10分，共20分）2（本小題10分）一階躍折射率光纖，已知纖芯和包層的折射率分別是：n1=,n2=,現(xiàn)僅考慮模式色散，則：（1）每1km長(zhǎng)度的脈沖寬度。1 啁啾： ?？偡忠欢奈辶甙司攀?002018302012試題如下：一、選擇題（每小題僅有一個(gè)選項(xiàng)是符合題意要求的，共10小題，每小題2分，共20分）下列哪一種吸收屬于光纖的本征吸收? +的吸收 +的吸收發(fā)光二極管LED產(chǎn)生的光 弱導(dǎo)光纖中纖芯折射率n1和包層折射率n2的關(guān)系是 ≈n2 =n2 n2 n2PIN光電二極管，因無雪崩倍增作用，因此其雪崩倍增因子為A. G＞1 B. G＜1　　　 C. G＝1 D. G＝0在階躍型光纖中，當(dāng)模式處于截止的臨界狀態(tài)時(shí)，其特性參數(shù)＝0 ＝0 ＝0 ＝0下列不屬于EDFA的優(yōu)點(diǎn)的是 光時(shí)域反射儀（OTDR）是利用光在光纖中傳輸時(shí)的瑞利散射所產(chǎn)生的背向散射而制成的精密儀表，它不可以用作以下哪項(xiàng)的測(cè)量？　　 　　 　 下列屬于有源光器件的是 在一根光纖中同時(shí)傳輸多個(gè)波長(zhǎng)信號(hào)的一項(xiàng)技術(shù)是 下列哪一個(gè)不是SDH網(wǎng)的特點(diǎn)？ 二、填空題（本題共三部分，每部分6分，共18分）（一）、基本概念及基本理論填空（每空1分，共4小題6小空，共6分）1　　　　　和　 　 　　。2（本小題10分）有一段由階躍折射率光纖構(gòu)成的5km長(zhǎng)的光纖鏈路，纖芯折射率，相對(duì)折射率差。三、簡(jiǎn)答畫圖題（本題共兩部分，每部分15分，共30分）（一）、按要求簡(jiǎn)答各題（每小題5分，共3小題，共15分）什么是激光器的閾值條件？2EDFA的泵浦方式有哪些？每一方式作簡(jiǎn)要說明。1光纖的主模是 ，階躍折射率光纖單模傳輸?shù)臈l件是 。激光器的橫模決定了激光光束的空間分布，它直接影響到器件和光纖的偶和效率。 命題組：通信工程教研組設(shè)計(jì)要求系統(tǒng)富裕度為6 dB，無中繼傳輸距離為70 km。（5分）P（mW） P（mW）O IF(mA) O IF(mA) 2閱讀下圖EDFA的結(jié)構(gòu)，按要求完成各題。（二）、基本運(yùn)算能力填空（每小題3分，共2小題，共6分）1，則接收機(jī)信噪比S/N=30dB是的信道容量是 。LED比LD更適合作為WDM系統(tǒng)的光源。 所有答案請(qǐng)寫于相應(yīng)答題紙的相應(yīng)位置上，考試結(jié)束后請(qǐng)將試卷與答題紙一并上交。試問：（1）其纖芯直徑為多少？（2）在1310nm波長(zhǎng)上可以支持多少個(gè)模？2（本小題6分）用纖芯折射率為，長(zhǎng)度未知的弱導(dǎo)光纖傳輸脈沖重復(fù)頻率的光脈沖，經(jīng)過該光纖后，信號(hào)延遲半個(gè)脈沖周期，試估算光纖的長(zhǎng)度。（6分）2閱讀下圖，按要求完成各題。1法布里—珀羅放大器的增益頻譜是一條 的曲線。張延鋒 考試時(shí)間：90分鐘。（2）歸一化頻率（8分）（1）上圖為 、直接檢測(cè)方式的數(shù)字光接收機(jī)方框圖。假設(shè)信道具有零帶寬，則信道間隔應(yīng)為 ，才能保證被選信道比檢測(cè)到的相鄰信道的功率大10倍。電光效應(yīng)、熱光效應(yīng)等是利用材料的折射率隨電壓和溫度的變化而變化，從而實(shí)現(xiàn)光開關(guān)器件。 所有答案請(qǐng)寫于相應(yīng)答題紙的相應(yīng)位置上，考試結(jié)束后請(qǐng)將試卷與答題紙一并上交。試求：系統(tǒng)的最大中繼距離。（2）圖（a）中 放大器的增益頻譜是一條振蕩的曲線，其R=；同樣 放大器的增益頻譜就為 型曲線，其R=0。1插入碼： 。 所有答案請(qǐng)寫于相應(yīng)答題紙的相應(yīng)位置上，考試結(jié)束后請(qǐng)將試卷與答題紙一并上交。張延鋒 考試時(shí)間：90分鐘。（二）、基本運(yùn)算能力填空（每小題3分，共2小題，共6分）1，則其臨界傳播角為 。試畫出SDH幀結(jié)構(gòu)。四、 綜合解答題（請(qǐng)按各題題意解答，要求寫出必要的解題思想與具體公式，本題共2小題，每小題10分，共20分）2（本小題10分）一階躍折射率光纖，纖芯折射率n1=，相對(duì)折射率差，工作波長(zhǎng)為1310nm，試計(jì)算： (1) 為了保證單模傳輸，其芯徑應(yīng)取多大？ (2) 若取芯徑，求其數(shù)值孔徑及其模式數(shù)。張延鋒 考試時(shí)間：90分鐘。張弛振蕩是激光器內(nèi)部光電相互作用所表現(xiàn)出來的固有特性，增加直流偏置可對(duì)其進(jìn)行抑制，而且預(yù)偏置越接近閾值，效果越顯著。1發(fā)光二極管依靠 發(fā)光，半導(dǎo)體激光器依靠 發(fā)光。三、簡(jiǎn)答畫圖題（本題共兩部分，每部分15分，共30分）（一）、按要求簡(jiǎn)答各題（每小題5分，共3小題，共15分）從形成色散的機(jī)理來看，光纖的色散可以分為哪幾種？色散對(duì)光纖通信系統(tǒng)性能有什么影響？2光放大器包括哪些種類？EDFA有哪些優(yōu)點(diǎn)？圖12簡(jiǎn)述右圖1所示平面陣列波導(dǎo)光柵的設(shè)計(jì)思想和方法。四、 綜合解答題（請(qǐng)按各題題意解答，要求寫出必要的解題思想與具體公式，本題共2小題，每小題10分，共20分）2（本小題10分）已知階躍型光纖的n1=，?=，芯子半徑a=10μm，波長(zhǎng)λ0=,若干HEmn模的截止頻率和若干EHmn模的截止頻率如表1和表2。1 和色散是因光纖特性而導(dǎo)致的光纖通信系統(tǒng)的基本問題。響應(yīng)時(shí)間： 。為提高放大器增益， 應(yīng)提高對(duì) 的吸收。張延鋒 考試時(shí)間：90分鐘。自脈沖現(xiàn)象是某些激光器在某些注入電流下發(fā)生的一種持續(xù)振蕩，實(shí)際工作中常遇到這種器件，屬正?，F(xiàn)象，無需更換。其中斜光線是 。三、 簡(jiǎn)答畫圖題（本題共兩部分，每部分15分，共30分）（一）、按要求簡(jiǎn)答各題（每小題5分，共3小題，共15分）激光器諧振腔內(nèi)激光振蕩是如何產(chǎn)生的？2簡(jiǎn)述雪崩光電二極管的雪崩倍增效應(yīng)。（4）其泵浦方式按泵浦所在位置分為三種：①如圖（a）為 ；② 如圖（b）為 ；③雙向泵浦。(2)求相鄰縱模間的頻率間隔和波長(zhǎng)間隔?？偡忠欢奈辶甙司攀?002018302012試題如下：一、 判斷題（每小題所訴只有對(duì)錯(cuò)之分，請(qǐng)判斷正誤，共10小題，每小題2分，共20分）光在光纖中傳輸?shù)墓ぷ鞑ㄩL(zhǎng)由載波頻率決定。，SDH在北美地區(qū)常常采用。（三）、名詞解釋填空（每小題2分，共3小題，共6分）1雜質(zhì)吸收損耗： 。（1分）（2）實(shí)現(xiàn)上述過程需要兩個(gè)條件：一是 ，這種狀態(tài)稱為粒子數(shù)反轉(zhuǎn)，可采用通過向半導(dǎo)體激光二極管注入 的方式來實(shí)現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)；二是半導(dǎo)體激光器必須存在 ，并在其內(nèi)建立起確定的振蕩，從而得到 的激光輸出。 試卷滿分：100分。1光接收機(jī)的靈敏度Sr是指在滿足給定誤碼率或信噪比條件下，接收機(jī)接受微弱信號(hào)的能力，工程上常用最低平均光功率 Pmin 來描述，現(xiàn)若有最低平均光功率Pmin為10mW，則其靈敏度Sr為 。（7分）2閱讀下圖，按要求完成各題。(2) 模式色散引起的脈沖展寬Δtmod，即光線模式上升時(shí)間。 請(qǐng)考生用黑色或藍(lán)色中性筆作答，考試前提前帶好必要物件（含計(jì)算器）。1對(duì)于單縱模激光器，定義邊模抑制比MSR為主模功率P主與次邊摸功率P邊之比，它是半導(dǎo)體激光器頻譜純度的一種度量，若P主=10dBm，P邊=1dBm，則MSR為 。（8分）激光器驅(qū)動(dòng)器外調(diào)制器未調(diào)制光信號(hào) 已調(diào)制光信號(hào) 電信號(hào)（1），不采用直接調(diào)制方式，而必須使用外調(diào)制器的原因是 。 命題組：通信工程教研組PDH有兩種基礎(chǔ)速率，；另一種是以 其 第一級(jí)基礎(chǔ)速率。三、簡(jiǎn)答畫圖題（本題共兩部分，每部分15分，共30分）（一）、按要求簡(jiǎn)答各題（每小題5分，共3小題，共15分）2簡(jiǎn)述光纖模擬通信系統(tǒng)中的預(yù)失真補(bǔ)償原理。（4）其中的摻珥光纖：長(zhǎng)約10100m， Er3+濃度約為 。五、分析題（請(qǐng)按要求寫出必要的解題過程，本題共1題，共12分）2（本小題12分）一直有一個(gè)565Mb/s單模光纖傳輸系統(tǒng)，其系統(tǒng)總體要求如下：（1），有5個(gè)接頭，光源的入纖功率為3dBm，接收機(jī)靈敏度為56dBm（BER=1019）。物質(zhì)在泵浦源的作用下,使粒子數(shù)從低能級(jí)躍遷到高能級(jí),使得在這種情況下受激輻射大于受激吸收,從而有光的放大作用。二者關(guān)系：R0=en/hf。20082009年度教學(xué)質(zhì)量綜合評(píng)估測(cè)驗(yàn)試卷評(píng)卷答案：一、判斷題（每小題所訴只有對(duì)錯(cuò)之分，請(qǐng)判斷正誤，共10小題，每小題2分，共20分）√√√√√√√√√ 原因：時(shí)分復(fù)用可分為比特交錯(cuò)OTDM和分組交錯(cuò)OTDM，這兩種方式需要利用信號(hào)區(qū)分不同的復(fù)用數(shù)據(jù)或分組。輸入、星型波導(dǎo)與陣列波導(dǎo)組成一個(gè)相位控制器，使得到達(dá)衍射光柵的光波相位與光的輸入端口和光波長(zhǎng)有關(guān)。當(dāng)λ1=，EH11，HE12V3=，此時(shí)光纖中只能傳輸HE31，EH11，HE12，TE01，TM01，HE21和HE11導(dǎo)波模。光纖通信中光源多采用直接調(diào)制方式。⑥最終實(shí)現(xiàn)不同網(wǎng)絡(luò)之間的互連和互通。 原因：最大接收角θ0越大，即纖芯與包層的折射率之差越大，光纖捕捉光線的能力越強(qiáng)。二、填空題（本題共三部分，每部分6分，共18分）（一）、基本概念及基本理論填空（每空1分，共4小題6小空，共6分）1吸收損耗，彎曲損耗，波導(dǎo)色散1在傳播的過程中不固定在一個(gè)平面內(nèi)。 原因：假設(shè)光檢測(cè)器具有理想特性，則其量子效應(yīng)為1，且無熱噪聲，無暗電流。②但是激發(fā)態(tài)是不穩(wěn)定的，Er3+很快返回到能級(jí)2（無輻射躍遷）。間接調(diào)制方式需要調(diào)制器，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，但可獲得優(yōu)良的調(diào)制性能，特別適合高速率光通信系統(tǒng)。（2）從（1）中可以看出，波長(zhǎng)越短，歸一化頻率越高，可傳輸?shù)哪Ｊ綌?shù)量就越多，可傳輸?shù)哪Ｊ綌?shù)量與歸一化頻率的近似關(guān)系表達(dá)式是N=12V220092010年度教學(xué)質(zhì)量綜合評(píng)估測(cè)驗(yàn)試卷評(píng)卷答案：一、選擇題（每小題僅有一個(gè)選項(xiàng)是符合題意要求的，共10小題，每小題2分，共20分） B B A B BC C C D D二、填空題（本題共三部分，每部分6分，共18分）（一）、基本概念及基本理論填空（每空1分，共4小題6小空，共6分）1鈮酸鋰（LiNbO3） 1衰減1粒子性，波動(dòng)方程分析法1溫度補(bǔ)償1振蕩（二）、基本運(yùn)算能力填空（每小題3分，共2小題，共6分）11401Δ=(n1n2)/n1=()/=（三）、名詞解釋填空（每小題2分，共3小題，共6分）1保證調(diào)制制度不變的情況下，光功率下降到低頻率值的一半時(shí)（3dB）的頻率范圍。每個(gè)陣列中的波導(dǎo)正對(duì)中心的輸入／輸出波導(dǎo)，端面展開以減小耦合損耗，陣列波導(dǎo)數(shù)要保證所有衍射光能被收集。1纖芯的軸線的平面稱為子午面,在子午面的光線稱為子午射線。2采用WDM技術(shù)的原因是和它的優(yōu)點(diǎn)分不開的，它有如下優(yōu)點(diǎn)：（1）充分利用了光纖的巨大帶寬資源；（2）同