《光纤通信技术》考试试卷.doc

《光纤通信》 专业班级_______________ 姓名_______________ 学号_______________ 题目 1 2 3 4 合计 得分 注意事项：1. 本试卷共四道大题，考试时间为150分钟； 2. 计算结果必须有单位。 3. 计算中如果用到以下常数，可分别取为： 普朗克常数： 基本电荷电量：C； 玻尔兹曼常数： ；光速： 4．可能用到的主要公式有： 一．填空题：(30分, 每空1分，9-10题每题2分) 光纤通信是用__________作为载波、用_________作为传输媒体的一种通信方式。 衡量单信道通信容量的BL积中，B是指________________, L是指_______________。 光纤通信中OTDM是指______________________, DPSK是指____________________, NRZ是指_______________码，DSF是指___________________，LD是指_________, LED是指________________, APD是指_____________________。 模拟信号转变成数字信号主要包括_____________、______________和编码三个步骤。 5．单模光纤中的色散主要有______________、材料色散和_____________________。 6．光纤中的非线性主要有_____________________、交叉相位调制、_________________、受激布里渊散射和_________________________. 7．光接收机前端包括________________和前置放大器，线性通道包括主放大器和_____________，数据恢复包括_________________、______________和解码。 8．在SAGCM-APD中，A是指_________________层，G是指______________层，C是____________________层，M是____________________层。 9．某光接收机保持特定误码率要求时，能接受的最小平均光功率为500 nW，该接收机此种条件下接收灵敏度为________________dBm。 10. 某光发射机发射的“1”信号功率为1mW，“0”信号功率为10(W，该光信号消光比______________dB。 二. 选择题（18分，每题3分，单选题） 1. 以下关于光纤传输特性论述 错误 的是： A、； B、； C、D、。： A、；以下论述的： 热平衡是半导体材料中费米能级是统一的； 俄歇复合会降低器件的内量子效率； 正向偏置PN结中外加电场与自建电场方向相反。 A. 条形半导体激光器是在双异质结基础之上再加了一维限制作用； B. 增益导引条形激光器中在平行于结平面方向存在内建折射率波导； C. VCSEL容易实现单纵模是因为谐振腔很短； D. 激光器中不同的横模会对应不同的纵模频率。 5．以下关于光发射机的论述 正确 的是： A. 发射机中采用的LD最大优点是温度稳定性好； B．直接调制LD时输出波长会在上升和下降沿产生瞬时漂移； C．LED中因为存在谐振腔对外界的反射光很敏感； D．光电延时是LD调制时的固有特性，是没有办法减小的。 6．以下关于光探测器的论述 正确 的是： A. 一个光子入射肯定能产生一个光生载流子； B．APD散粒噪声增强就是指对输入散粒噪声电流的倍增； C．载流子移动时扩散速度比漂移速度快； D．光电二极管工作时是反向偏置的。 三．分析和简答题（24分） 画出多信道光纤通信系统结构简图，说明主要器件功能（8分） 分别说明双异质结激光器和双异质结PIN的优点（8分） 如图所示电路，回答问题：（8分） A点输入信号为NRZ格式的2.5Gb/s的1100111011111000信号，画出A点波形，要求标出时间刻度； 画出LD发出光波波形； 问引入A点信号到D点的目的是什么？画图说明。 四．某光纤通信线路长90km，工作在1550nm处，工作速率为10Gb/s, 现在需要对激光器、光纤线路和接收机进行设计：（28分） 若采用DFB激光器作为光源，有源腔长为300(m，有源区折射率为3.3，对应阈值电流时增益系数为55 cm－1，分布式布拉格光栅对激射波长的反射率为90％，问有源区内部损耗系数最大为多少？（5分） 接收机中若采用InGaAs的双异质结PIN，量子效率为90％，等效噪声带