2.405 C.V>Vc D.V>0 5.STM－4每秒可传输的帧数是( D ) A.1000 B.2000 C.4000 D.80006.随着激光器温度的上升，其输出光功率会( A ) A.减少 B.增大
C.保持不变 D.先逐渐增大，后逐渐减少 7.在光纤通信系统中，EDFA以何种应用形式可以显著提高光接收机
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的灵敏度( A )
A.作前置放大器使用 B.作后置放大器使用 C.作功率放大器使用 D.作光中继器使用
8.在下列选项中，光纤通信的监控系统不能监控的项目为( C ) A.光中继器的接收光功率 B.电源的电压
C.光缆线路的色散特性 D.光纤通信系统的误码性能 9.光接收机中，雪崩光电二极管引入的噪声为( D )
A.光电检测器的暗电流噪声、雪崩管倍增噪声、光接收机的电路噪声
B.量子噪声、雪崩管倍增噪声、光接收机的电路噪声 C.量子噪声、光电检测器的暗电流噪声、光接收机的电路噪声 D.量子噪声、光电检测器的暗电流噪声、雪崩管倍增噪声 10.表示光放大器放大能力的特性指标是( A ) A.功率增益 B.带宽 C.输出饱和功率 D.噪声系数 二、填空题(每小题1分，共20分)
1.利用光波作为载波的通信方式称为___________。
2.光纤通信的主要优点有：a.__________；b.传输损耗小；c.抗电磁干扰能力强；d.资源丰富。
3.在光纤数字通信系统中，发送光端机的主要作用是___________。 4.薄膜波导由___________、衬底和敷层三层介质构成。
5.薄膜波导中，导波的特征方程2k1xd－2Φ12－2Φ13=2mπ的物理意义
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是表示薄膜波导中的导波具有___________特性。
6.按射线理论，阶跃型光纤中光射线主要有子午光线和___________两类。
7.在阶跃型光纤中，当导波远离截止时，导波的光能量将完全集中在___________中。
8.PDH信号“组装”为标准的同步传输模块STM－N，主要步骤是：_________、定位、复用。
9.使用8B1H线路码型的光端机设备可用___________方式来传输监控信号。
10.已知光纤单位长度的带宽为1GHz·km，距离带宽系数q=0.5，用这种光纤构成16km的光中继段，则该中继段的总带宽为___________。
11.SDH网中，为了便于网络的运行、管理等，在SDH帧结构中设置了___________。
12.SDH的STM－N是块状帧结构，有9行，___________列。 13.处于粒子数反转分布状态的工作物质称为___________。 14.光发射机的输出光功率通常是指___________。
15.对光源输出光功率稳定度的要求是：在环境温度变化或器件老化的过程中，稳定度要求在___________范围内。
16.EDFA的泵浦结构方式有：a.同向泵浦结构；b.___________结构；c.双向泵浦结构。
17.掺铒光纤放大器在光纤通信系统中的主要作用是___________。
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18.___________和动态范围是光接收机的两个重要特性指标。 19.EDFA泵浦光源的工作波长约为___________或1.48μm。 20.已知某Si－PIN光电二极管量子效率η=70%，一个光子的能量为2.24×10－19焦耳，电子电荷量为1.6×10－19库仑。问该光电二极管的响应度为___________。
三、名词解释题(每小题3分。共15分) 1.光纤的子午面 2.EDFA的输出饱和功率 3.受激辐射 4.输入抖动容限 5.光接收机的动态范围
四、画图题(第1题7分，第2题8分，共15分) 1.画出LD数字信号的直接调制原理图。
2.请补全下面的强度调制数字光接收机的方框图，并简述填入的各部分的功能。 光信号
五、简答题(每小题5分，共20分)
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光纤电 信 前 置 号 放 大器 主放 大器 解 解 编 输出至 码扰 码 电端机 2.4时钟恢 复电路 1.在渐变型光纤中，子午光线轨迹的形状与哪些因素有关? 2.半导体发光二极管的主要特点是什么? 3.简述光衰减器在光通信中的应用。 4.什么是光电检测器的量子噪声? 六、计算题(每小题10分，共20分)
1.已知阶跃型光纤的n1=1.51,Δ=0.01，工作波长λ=0.85μm， 求：(1)当纤芯半径a=25μm时，此光纤中传输的导模数M? (2)若要实现单模传输，纤芯半径应为多大?
2.已知某光纤通信系统的光发送机光源的入纤功率为2mW，光纤损耗为0.5dB/km，光纤平均接头损耗为0.1dB/km，光接收机最大允许输入光功率为32μW,光接收机的动态范围可达19dB，系统富余度7dB。试核算在无中继传输距离分别为15km、40km、60km情况下，该系统能否正常工作?
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光纤通信原理试题参
一、单项选择题(每小题1分，共10分)
1.C 2.B 3.C 4.C 5.D 6.A 7.A 8.C 9.D 10.A 二、填空题(每小题1分，共20分)
1.光通信 2.传输频带宽，通信容量大 3.将电信号变换成光信号 4.薄膜 5.横向谐振 6.斜光线 7.光纤的纤芯 8.映射 9.时分复用 10.250MHz 11.开销比特(或管理比特) 12.270×N
13.激活物质(或增益物质) 14.耦合进光纤的功率(或入纤功率) 15.5%～10% 16.反向泵辅 17.延长中继距离 18.灵敏度 19.0.98μm 20. 0.5A/W 三、名词解释(每小题3分，共15分) 1.通过光纤轴线的平面。
2.当饱和增益下降3dB时所对应的输出功率值，它表示EDFA的最大输出功率。
3.处于高能级E2的电子，在受到外来能量为hf=(E2－E1)的光子激
发的情况下，跃迁到低能级E1，从而发射出一个和激发光子相同的光子的过程称为受激幅射。
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4.是指光纤数字通信系统允许输入脉冲产生抖动的范围。 5.在保证系统的误码率指标要求下，光接收机的最低输入光功率 (用dBm表示)和最大允许输入光功率(用dBm表示)之差(dB) 四、画图题(第1题7分，第2题8分，共15分) 1.LD数字信号的直接调制原理图为： P Ig
O I
Ig 时间 ID 电信号 光信号 时间
2.补全的强度调制数字光接收机的方框图如下：
自动增 光纤光电检 测 器 光信号 电 信 前 置 号 放 大器 主放 大器 判 均 衡 器 决 器 解 解 编 输出至 码扰 码 电端机 2.4
益控制 时钟恢 复电路 02338 光纤通信原理 第 7 页 共 5页
各部分的功能：
光电检测器：将接收到的光信号转变为电信号。
均衡器：将放大后的信号均衡为无码间干扰的升余弦波形。 判决器：将均衡器输出的信号判为“1”或“0”码。 自动增益控制电路：利用电反馈环路来控制主放大器的增益。 五、简答题(每小题5分，共20分)
1.从子午光线的轨迹方程可知，子午光线轨迹的形状与光纤的折
射率分布n(r)、光线的初始条件n(0)和N0(N0－cosθ 2.a.光谱较宽；
b.P－I曲线的线性较好； c.与光纤的耦合效率低； d.寿命长； e.温度特性较好。
3.当输入光功率超过某一范围时，应用光衰减器对输入信号进行
一定程度的衰减，可以使光接收机不产生失真，或满足在光线路中进行某种测试的需要。
4.由于光的传播是由大量的光量子(光子)传播来进行的。大量的光
量子是随机的。因而光电检测器在某个时刻实际接收的光子数，是在一个统计平均值的附近浮动而产生的噪声。 六、计算题(每小题10分，共20分) 1.(1)v=n1a
22 2z0)有关。
V22 M==n21a2
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2 =(1.51)2×(25)2×0.01=778
0.852 (2)阶跃光纤单模传输条件为022 2.404832.40483 ==1.54(μm)22n121.5120.010.85 即 0pmax=101g(32×10－3)=－15 dBm PT=101g2=3 dBm 已知 D=19 dB α=0.5 dB/KM α1=0.1 dB/KM M=7 dB根据动态范围的定义： D=Pmax－Pmin
得 Pmin=Pmax－D=－15－19=－34 dBm 由 PT=Pmin+Lmax(α+α1)+M 得
Lmax=(PT－Pmin－M)/(α+α1)=(3+34－7)/0.6=50 Km Lmin=(PT－Pmax－M)/(α+α1)=(3+15－7)/0.6=18.3 Km ∴18.3显然在无中继传输距离为40Km的情况下，系统能正常工作；在15Km、60Km的情况下系统不能正常工作。
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