光纖通信的習(xí)題(編輯修改稿)
2025-04-20 07:26 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 傳輸系統(tǒng)的誤碼性能用 來(lái)描述，定義為 。 69．光纖數(shù)字傳輸系統(tǒng)的抖動(dòng)定義是 ，抖動(dòng)的程度目前大多用 來(lái)表示，其符號(hào)為 。 70．抖動(dòng)容限的定義是 。 每個(gè)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(huà)圖題：。*7．畫(huà)出數(shù)字光纖通信光發(fā)射端機(jī)的方框圖，并簡(jiǎn)述各部分主要作用。*8．畫(huà)出數(shù)字光纖通信光接收端機(jī)的方框圖，并簡(jiǎn)述各部分主要作用。*，并簡(jiǎn)述各部分主要作用。，并簡(jiǎn)述各部分主要作用。11．試畫(huà)出PIN光電二極管的結(jié)構(gòu)示意圖。12．試畫(huà)出APD雪崩光電二極管的結(jié)構(gòu)示意圖13．請(qǐng)畫(huà)出外加正偏壓后PN結(jié)形成的能帶分布。14．請(qǐng)畫(huà)出激光器輸出特性曲線，并標(biāo)明激光區(qū)。15．請(qǐng)畫(huà)出用LED管進(jìn)行模擬信號(hào)內(nèi)調(diào)制原理圖。16．請(qǐng)畫(huà)出用LD管進(jìn)行數(shù)字信號(hào)內(nèi)調(diào)制原理圖。三、 問(wèn)答題：*1．什么是弱導(dǎo)波光纖？為什么標(biāo)量近似解法只適用于弱導(dǎo)波光纖？2. 請(qǐng)簡(jiǎn)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(dǎo)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(qǐng)用公式推導(dǎo)出其計(jì)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(dǎo)色散？ *？說(shuō)明各具有什么特點(diǎn)？9．什么是激光器的閾值條件？ ？ ？ 12．請(qǐng)寫(xiě)出費(fèi)米分布函數(shù)的表達(dá)式，并說(shuō)明式中各符號(hào)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(qǐng)寫(xiě)出誤碼率的三種性能分類(lèi)及定義。 16. 什么是接收靈敏度和動(dòng)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(qǐng)用公式推導(dǎo)出串聯(lián)系統(tǒng)總的故障率等于各部件故障率之和。？并說(shuō)明其含義？21．光波分復(fù)用通信技術(shù)的特點(diǎn)有哪些？四、 計(jì)算題1. 在空氣中行進(jìn)的光入射到一個(gè)玻璃板上，入射光線與玻璃表面之間的夾角為35176。角，此時(shí)發(fā)生折射，且折射光線與反射光線彼此成90176。角，問(wèn)這種玻璃的折射率是多大？對(duì)這種玻璃來(lái)說(shuō)，臨界角是多大？*2．弱導(dǎo)波階躍型光纖芯子和包層的折射指數(shù)分別為n1=, n2=, 試計(jì)算：光纖的數(shù)值孔徑。3．上題中，若纖芯半徑a=6μm, λ0=1μm, 試計(jì)算光纖中傳輸?shù)哪?shù)量。4．階躍型光纖，若n1=, λ0=1μm, 若Δ=， 當(dāng)保證單模傳輸時(shí)，光纖芯徑取多大？=，n2=, 試計(jì)算：（1） 相對(duì)折射率Δ （2）數(shù)值孔徑 =，Δ=，芯子半徑a=10μm，波長(zhǎng)λ0=, 試計(jì)算： （1）數(shù)值孔徑NA （2）歸一化頻率 （3）入射光線的激勵(lì)角范圍7. 已知均勻光纖的n1=，Δ=，工作波長(zhǎng)λ0=, 當(dāng)纖芯半徑a=25μm，此光纖中傳輸?shù)膶?dǎo)模數(shù)是多少？若要實(shí)現(xiàn)單模傳輸，纖芯半徑應(yīng)為多少？8. 已知階躍型光纖的n1=，Δ=%，λ0=, 若光纖中的導(dǎo)模數(shù)量N=2，試問(wèn)至少纖芯半徑為多大？9．，光波頻率為1015Hz,求單位時(shí)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(jī)靈敏度為40dBm，設(shè)備富余度為6 dB，，且不考慮色散的影響，求當(dāng)無(wú)光纜配線架時(shí)，如果希望最長(zhǎng)中繼距離為60 km，此時(shí)的光纜的衰減系數(shù)為多大？11．有一五次群?jiǎn)文９饫|傳輸系統(tǒng)，線路碼型為3B4B碼，應(yīng)用InGaAsLD，其It50mA，標(biāo)稱(chēng)波長(zhǎng)為1310nm，光譜寬度為2nm，, 接收靈敏度為38dBm, 動(dòng)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(jià)（），5dB設(shè)備富余度，試計(jì)算在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，最大中繼距離為多少？12．一無(wú)備用系統(tǒng)的光纜通信系統(tǒng)，在420km內(nèi)共設(shè)10個(gè)中繼器，各種設(shè)備的故障率如下：設(shè)備種類(lèi)故障率（fit）140Mb/s光端機(jī)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(wú)故障時(shí)間。 13. 若上題中平均故障率修復(fù)時(shí)間為4小時(shí)，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(gè)轉(zhuǎn)換設(shè)備，轉(zhuǎn)換設(shè)備的故障率為200fit（一端），平均故障修復(fù)時(shí)間為4小時(shí)。 求：①此系統(tǒng)的失效率。 ②若系統(tǒng)的設(shè)計(jì)壽命為20年，則在此間系統(tǒng)的中斷通信時(shí)間。 15．如果在無(wú)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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