光纤通信复习

1.光纤通信一般采用的电磁波波段为( )。

A. 可见光 B. 红外光

C. 紫外光 D. 毫米波

2.目前光纤通信三个实用的低损耗工作窗口是( )。

A．0.85 μm,1.27 μm,1.31 μm

B．0.85 μm,1.27 μm,1.55 μm

C．0.85 μm,1.31 μm,1.55 μm

D．1.05 μm,1.31 μm,1.27 μm

3.限制光纤传输容量（BL积）的两个基本因素是( )和光纤色散。

A．光纤色散 B．光纤折射

C．光纤带宽 D．光纤损耗

4.一光纤的模色散为20ps/km，如果一瞬时光脉冲（脉冲宽度趋近于0）在此光纤中传输8km，则输出端的脉冲宽度为( )

A.20ps B.40ps C.80ps D.160ps

5.下列说法正确的是( )

A．为了使光波在纤芯中传输，包层的折射率必须等于纤芯的折射率

B．为了使光波在纤芯中传输，包层的折射率必须大于纤芯的折射率

C．为了使光波在纤芯中传输，包层的折射率必须小于纤芯的折射率

D．为了使光波在纤芯中传输，包层的折射率必须大于涂层的折射率

6.对于工作波长为1.31μm的阶跃折射率单模光纤，纤芯折射率为1.5，包层折射率为1.003(空气)，纤芯直径的最大允许值为（ ）。

A.0.34μm B.0.90μm

C.3.0μm D.4.8μm

7.在阶跃型光纤中，导波的传输条件为( )

A．V＞0 B．V＞Vc

C．V＞2.405 D．V＜Vc

8.下列现象是光纤色散造成的，是（ ）。

A.光散射出光纤侧面 B.随距离的增加，信号脉冲不断展宽

C.随距离的增加，信号脉冲收缩变窄 D.信号脉冲衰减

9.将光限制在有包层的光纤纤芯中的作用原理是（ ）。

A.折射 B.在包层折射边界上的全内反射

第一章

1、请解释将光纤分为单模和多模的判断依据

2、请解释光纤数值孔径的概念，并给出相对折射率表示的数值孔径的数学表达式。为什么通信用的光纤数值孔径都比较小

3、为什么要设计渐变折射率光纤，请简述其工作原理

4、色散的机理是什么，有哪些类型，列出描述色散大小的三个等效参数：最大时延差，群速色散系数，色散系数之间的相互关系（两两关系，三个表达式）

5、什么是正常色散区，反常色散区，如何判别区分

6、列出光纤中损耗的类型，并说明最终决定光纤损耗（的因素），决定理论极限的包含其中哪几项

7、列出光纤非线性效应的类型，给出每一项的概念

8、简述光纤的发展过程

9、标量近似法求解光纤中的模式时的结果LPmn中m、n的物理含义，并会识别和画出示意图

第二章

1、光纤通信系统对光源的要求

2、光与物质的相互作用的三个物理过程，指出半导体激光器，发光二极管和光电检测器的工作原理各建立在什么作用的基础上

3、激光产生所需要的三个物质条件和发生激射的两大理论基础，LD谐振腔的作用

4、推导F-P腔，Bragg波纹光栅谐振腔的谐振模式间隔与腔长之间的关系

5、激光器的P-I特性曲线以及温度的影响

6、直接调制与间接调制之间的区别，列举几种间接调制的类型

7、画出光发射机的原理框图，列出两种控制电路的名称，并简述各自的作用

8、为什么经常采用双异质结的半导体制作LD

9、激光器纵模和横模的含义，各有哪些类型

10、LD与LED的区别，LED工作时有没有受激辐射，为什么说LED发射的光谱主要是自发辐射谱

11、定性描述LD瞬态特性的两个重要现象是？定量描述的工具是？列出表达式

并用它求解阈值时的电子密度和电光延迟时间

12、光调制方式

第三章

1、光纤通信系统对光电检测器的要求

2、光接收机的原理框图，指出其主要性能指标

3、实现光电检测的两种常用器件，简述其结构，原理

4、为什么光电二极管波长响应同时存在上截止波长和下截止波长两个限制

1、均匀光纤，若n1=1.50，m30.10，试计算：

（1）若=0.0025，为了保证单模传输，其芯半径应取多大？

（2）若取a=5m，为了保证单模传输，应取多大？

解：（1）由单模传输条件：

221222.405aVnn，推导出：22122.4052ann将m30.10，2111.496nnn代入，a=1.815m

（2）当a=5m，得22122.4052nna得121nnn=0.0016.

3、一阶跃折射率光纤的相对折射率差10.005,1.5n，当波长分别为0.85,1.31,1.55mmm时，要实现单模传输，纤芯半径a应小于多少？

解：由单模传输条件：221222.405aVnn22122.4052ann2212120.15nnn。

0.851.311.55mmmmmm当时,a2.164当时,a3.345当时,a3.975

5、假设一阶跃折射率光纤，其参数a＝6µm， Δ＝0.002，n1＝1.5，当光波长λ分别为1.55µm、1.3µm和0.85µm时，求光纤中可以传输哪些导模？

22121002222.3072.405aaVnnn

所以，光纤中导模只有HE11模；

22121002222.75aaVnnn

因为2.405

22121002224.21aaVnnn

因为3.832

2. 一阶跃折射率光纤，其纤芯半径a=25µm，折射率n1=1.5，相对折射率差Δ=1%，长度L=1km。求： （1）光纤的NA； （2）子午光纤的最大时延差； （3）若将光纤的包层和涂敷去掉，求裸光纤的NA和最大时延差。

解：（1）2212120.212NAnnn

（2）max150nLnsc

（3）依题，有n1=1.50，n2=1.0，所以22120.5NAnnmax261()1.25102LNAsnc

复习试题一

一、填空题(每空1分，共20分)

1.光纤通信系统是由光发送机、 和光接收机三部分组成。

2.光纤按折射率分类有突变性光纤和 两类。

3.光缆由缆芯、_______和外护层组成。

4.激光振荡器必须包括工作物质、激励源和_______。

5.在半导体激光器中P—I曲线中，当驱动电流I大于阈值电流It时，激光器发出的是 。

6.LD属于受激发射发光，而LED属于_______发光。

7.APD的雪崩放大效应具有随机性，由此产生的附加噪声称为_______。

8. STM-N的复用方式是 。

9.4B1H码码率的提高比例为 。

10.SDH传输系统每秒传送8000帧STM-16帧，则该系统的传送速率为_______。

11.在SDH网中，为了网络的OAM，在SDH的帧结构中设置了段开销和_______。

12.EDFA在光纤通信系统中的作用包括作前置放大器、作功率放大器和_______。

13.STM-1帧结构中管理单元指针位置在1~9列中的第 行。

14.STM-1可复用进__ __个34M信号。

15.当VC-4、VC-3或VC-12的帧速率比AU-4、TU-3或TU-12帧速率高时为 。

16. STM-4的帧结构中RSOH有 字节。

17. TU-12是以1个字节为一个调整单位，TU-12指针值的范围为 。

18.EDFA_______(能/不能)对1.3μm的光信号进行放大。

19.传送网可以从垂直方向分解为三个独立的层网络，既电路层、通道层、 。

20.WDM系统可以分为集成式WDM系统和 两大类。

二、单项选择题(每小题2分，共30分)

1.决定光纤通信中继距离的主要因素是( )。