光纖通信的習題(編輯修改稿)
2025-04-20 07:26 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 傳輸系統(tǒng)的誤碼性能用 來描述，定義為 。 69．光纖數(shù)字傳輸系統(tǒng)的抖動定義是 ，抖動的程度目前大多用 來表示，其符號為 。 70．抖動容限的定義是 。 每個元件的可靠度，而且并聯(lián)的元件越多，系統(tǒng)的可靠性越 。 ，與光纖的 窗口一致。二、 畫圖題：。*7．畫出數(shù)字光纖通信光發(fā)射端機的方框圖，并簡述各部分主要作用。*8．畫出數(shù)字光纖通信光接收端機的方框圖，并簡述各部分主要作用。*，并簡述各部分主要作用。，并簡述各部分主要作用。11．試畫出PIN光電二極管的結(jié)構(gòu)示意圖。12．試畫出APD雪崩光電二極管的結(jié)構(gòu)示意圖13．請畫出外加正偏壓后PN結(jié)形成的能帶分布。14．請畫出激光器輸出特性曲線，并標明激光區(qū)。15．請畫出用LED管進行模擬信號內(nèi)調(diào)制原理圖。16．請畫出用LD管進行數(shù)字信號內(nèi)調(diào)制原理圖。三、 問答題：*1．什么是弱導波光纖？為什么標量近似解法只適用于弱導波光纖？2. 請簡述階躍型折射率分布光纖和梯度型折射率分布光纖的不同導光原理。 *3．試證明：階躍型光纖的數(shù)值孔徑為什么等于最大射入角的正弦？ ？請用公式推導出其計算式： 5. 光纖色散有哪幾種？它們分別與哪些因素有關(guān)？ *？ *、材料色散及波導色散？ *？說明各具有什么特點？9．什么是激光器的閾值條件？ ？ ？ 12．請寫出費米分布函數(shù)的表達式，并說明式中各符號的含義。 13．什么是量子噪聲？形成這一噪聲的物理原因是什么？ ？它是如何產(chǎn)生的？ 15．請寫出誤碼率的三種性能分類及定義。 16. 什么是接收靈敏度和動態(tài)范圍，它們之間的表示式是什么？ 17．什么是碼間干擾？其產(chǎn)生的原因是什么？ 18．什么是可靠性？什么是可靠度？它們之間的區(qū)別是什么？ 19．請用公式推導出串聯(lián)系統(tǒng)總的故障率等于各部件故障率之和。？并說明其含義？21．光波分復用通信技術(shù)的特點有哪些？四、 計算題1. 在空氣中行進的光入射到一個玻璃板上，入射光線與玻璃表面之間的夾角為35176。角，此時發(fā)生折射，且折射光線與反射光線彼此成90176。角，問這種玻璃的折射率是多大？對這種玻璃來說，臨界角是多大？*2．弱導波階躍型光纖芯子和包層的折射指數(shù)分別為n1=, n2=, 試計算：光纖的數(shù)值孔徑。3．上題中，若纖芯半徑a=6μm, λ0=1μm, 試計算光纖中傳輸?shù)哪?shù)量。4．階躍型光纖，若n1=, λ0=1μm, 若Δ=， 當保證單模傳輸時，光纖芯徑取多大？=，n2=, 試計算：（1） 相對折射率Δ （2）數(shù)值孔徑 =，Δ=，芯子半徑a=10μm，波長λ0=, 試計算： （1）數(shù)值孔徑NA （2）歸一化頻率 （3）入射光線的激勵角范圍7. 已知均勻光纖的n1=，Δ=，工作波長λ0=, 當纖芯半徑a=25μm，此光纖中傳輸?shù)膶?shù)是多少？若要實現(xiàn)單模傳輸，纖芯半徑應為多少？8. 已知階躍型光纖的n1=，Δ=%，λ0=, 若光纖中的導模數(shù)量N=2，試問至少纖芯半徑為多大？9．，光波頻率為1015Hz,求單位時間傳播的光子數(shù)。10．某光纖通信系統(tǒng)，其發(fā)送光功率為4dBm，光接收機靈敏度為40dBm，設備富余度為6 dB，，且不考慮色散的影響，求當無光纜配線架時，如果希望最長中繼距離為60 km，此時的光纜的衰減系數(shù)為多大？11．有一五次群單模光纜傳輸系統(tǒng)，線路碼型為3B4B碼，應用InGaAsLD，其It50mA，標稱波長為1310nm，光譜寬度為2nm，, 接收靈敏度為38dBm, 動態(tài)范圍≥20dB。, ，光連接器衰減為1dB，光纖色散系數(shù)≤km, 。若考慮1dB色散代價（），5dB設備富余度，試計算在系統(tǒng)設計時，最大中繼距離為多少？12．一無備用系統(tǒng)的光纜通信系統(tǒng)，在420km內(nèi)共設10個中繼器，各種設備的故障率如下：設備種類故障率（fit）140Mb/s光端機20000（一端）140Mb/s中繼器7000（一線）光纜200（一公里）供電7500（一端）求：①系統(tǒng)總故障率。 ②平均無故障時間。 13. 若上題中平均故障率修復時間為4小時，求系統(tǒng)的失效率。14．若在題7所示的系統(tǒng)中采用1∶1的主備比，在系統(tǒng)發(fā)送和接收端各存在一個轉(zhuǎn)換設備，轉(zhuǎn)換設備的故障率為200fit（一端），平均故障修復時間為4小時。 求：①此系統(tǒng)的失效率。 ②若系統(tǒng)的設計壽命為20年，則在此間系統(tǒng)的中斷通信時間。 15．如果在無備用系統(tǒng)情況下，容許5000km光纖通信系統(tǒng)雙向全程每年4次全程故障，那么280km的數(shù)字段雙向全程
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