1、一 、填空题光接收机中,PIN 光电二极管引入的主要噪声有(暗电流) 噪声和(量子)噪声。 光隔离器是一种只允许光沿(一个方向 )通过而在(相反方向) 阻挡光通过的光无源器件。光与物质的粒子体系的相互作用主要有三个过程是:(自发辐射) ,(受激吸收),(受激辐射)；产生激光的最主要过程是:(受激辐射)。光源的作用是将(电信号)变换为(光信号) 。光检测器的作用是将 (光信号)转换为(电信号) 。光中继器实现方式主要有(光-电-光中继器 )和(对光信号直接放大的中继器)两种。光纤传输衰减分为(材料的吸收 )衰减、(光纤的散射) 衰减和(辐射)衰减。光纤数字通信系统中,(误码)性能和(抖动) 性能
2、是系统传输性能的两个主要指标。光纤中的传输信号由于受到光纤的(色散) 和(损耗) 的影响,使得信号的幅度受到衰减,波形出现失真。光与物质作用时有(输出功率与效率 )、(输出光谱特性) 和(响应速率与带宽)三个物理过程。光纤的主要材料是(二氧化硅),光纤的结构从里到外依次为(纤芯)、 (包层),其中(纤芯)部分是用来传导光信号的。光纤的传输特性是光纤的(损耗 )特性、(色散) 特性。光纤的色散分为(材料)色散、( 波导) 色散和(模式)色散。光纤的分类中按传输的模式来分可分为(单模) 和(多模) 光纤,按纤芯的折射率分布的不同来分可分为( 阶跃型)和(渐变型)光纤。光纤通信中常用的三个低损耗窗口
3、的中心波长:(0.85um ),(1.31um),(1.55um),最低损耗窗口的中心波长是在(1.55um)。目前光纤通信所用光波的光波波长范围为(0.81.8um ) ,属于电磁波谱中的(近红外区) 区。EDFA 称为(掺铒光纤放大器),其实现放大的光波长范围是(1.531.56um)。光纤通信是以(光纤)为传输媒质。以(光波) 为载波的通信方式。光纤通信系统的长期平均误码率定义为(传送错误的码元数占传送的总码元数的百分比) ,反映突发性误码,用(严重误码秒(SES)、(误码秒(ES)两个性能指标来评价。单模光纤是指在给定的工作波长上,只传输 (单一基模) 的光纤。单模光纤的波长色散分为
4、(材料 )色散、 (波导) 色散和 (光纤) 色散。mBnB 码又称为 (分组码) ,它是把 (把输入码流中 M 比特分为一组,然后变换为 N 比特) 。PIN 光电二极管,是在 P 型材料和 N 型材料之间加上一层 (轻掺杂质的 N 型材料，I 层) 。WDM 技术从传输方向分:有 (双向结构) 和 (单向结构) 两种基本应用形式。在热平衡条件下,一个电子占据一个能量为 E 的能级的概率 f(E)的计算式为( f(E)=1/1+e(E-Ef)/KT)。在阶跃型光纤中, (LP01)模是最低工作模式, (LP11)是第一高阶模。在光纤通信系统中光接收机的基本功能是: (把接收来的光信号转变为原
5、来的电信号) 。在光接收机中,与光电检测器相连的放大器称为 (前置放大器) ,它是 (低噪声、髙增益) 的放大器。渐变型光纤中,不同的射线具有相同轴向速度的现象称为 (光纤的自聚焦) 现象。随着半导体激光器温度的上升,其输出功率会 (降低) 。发光二极管依靠 (自发辐射) 发光,半导体激光器依靠 (受激辐射) 发光。通常用的光纤绝大多数用 (石英 )材料制成,折射率高的中心部分叫做 (纤芯) ,折射率稍低的外层称为 (包层) 。阶跃型光纤的单模传输条件是 (0V2.405) 。目前光纤通信的长波波长低损耗工作窗口是 (波长 1.31un 附近) 和 (波长 1.55 附近) 。工程上光接收机的
6、灵敏度常用 (光功率的相对值) 表示,单位是 (dBm)。表示光纤捕捉光射线能力的物理量被定义为 (数值孔径) ,用 (NA)表示。对于半导体激光器,当外加正向电流达到某一值时,输出光功率将急剧增加,这时输出的光为 (激光) ,这个电流称为 (阈值) 电流。由于双异质结激光器在有源区两侧,既限制了 (光波) ,又限制了 (载流子) ,故它的光强分布基本被约束在有源区,而且 (阈值) 电流大大降低。根据 ITU-T 的建议,STM-1 码速率分别= (155.520)Mb/s。二、选择题光纤单模传输条件,归一化频率 V 应满足(B)AV2.405 BV3.832 DV2.405 C.VVc D.
7、V0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的灵敏度(D)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、雪崩管倍增噪声光中继器中均衡器的作用是(D)A.放大 B.消除噪声干扰 C.均衡成矩
8、形脉冲 D.均衡成有利于判决的波形通常,影响光接收机灵敏度的主要因素是(B)A.光纤色散 B.光接收机噪声 C.光纤衰减 D.暗电流EDFA 中用于降低放大器噪声的器件是(C)A.光耦合器 B.波分复用器 C.光滤波器 D.光衰减器以下哪一样不是无源光器件。(C)A、光调制器 B、光纤连接器 C、LED D、光纤耦合器关于 PIN 和 APD 的偏置电压表述 ,正确的是(B) 。A.均为正向偏置 B.均为反向偏置C.前者正偏,后者反偏 D.前者反偏,后者正偏处于高能级 E2 的电子,在未受外界激发的情况下,自发地跃迁到低能级 E1,从而发射出一个能量为 hf(=E2- E1)的光子的过程称为(
9、A)A.自发辐射 B.受激吸收 C.受激辐射 D.非辐射复合目前在光纤通信系统中已获得广泛应用的光放大器是(B)A.半导体光放大器 B.掺铒光纤放大器 C.拉曼光纤放大器 D.布里渊光纤放大器阶跃光纤中,子午线在包层和纤芯分界面上形成全反射的条件为(C)A. B. =2 时求出的波长均不在可见光范围内。所以入=500nm。(2)因为 p点的明纹对应的 k=1，所以是第一级明纹。这级明纹对应的衍射角由 k=1 时 asinQ=(2k+1)入/2，求得 Q=0.086，狭缝处的波面所分的波带数和明条纹对应的级数关系为：半波带=2k+1。因为 k=1，所以狭缝处的波面可分为 3 个半波带。 （3）x
10、=2f 入/a=2mm 。一单色光垂直照在厚度均匀的薄油膜上。油的折射率为 1.3,玻璃的折射率为 1.5 ,若单色光的波长可由光源连续调节,并观察到 500nm与 700nm 这两个波长的单色光在反射中消失,求油膜的厚度。答:答:垂直照射光程差&=2n2e=(2k+1)入/2,k=0,1,2 ，n2=1.3，入 =500nm 时，2n2e=(2k1+1)500/2 ，入=700nm 时，2n2e=(2k2+1)700/2，得7k2+1=5k1，k 值随波长增大而减小，在 500nm 到 700nm 时，不存在入 3 和对应的整数，k3 满足& 式，所以 k2+1=k1，求得k1=4，k2=3
11、，将 k=3 带入得到 e=(2k1+1)入 1/2*2*n2=673.1nm。 一波长为 =600nm 的单色平行光垂直照射一个光栅上 ,光栅常数为 d=6m,问第二级明纹所对应的衍射角 为多少?答:由光栅公式(a+b)sinQ= 土 k 入，第 2 级明纹满足(a+b)sinQ=2 入,因为(a+b)=6um，求得 Q=arcsin0.2=11.54。 HeNe 激光器的中心频率 Hz,自发辐射谱线宽度为 Hz,若想获得单模输出,腔长应为多少?1407. 8106答:设激光器腔长为 L，vm=c/2nL=3*108/2*1*L,N=v/vm=4L,要想获得单模输出，则v2vm=c/nL,所
12、以 Lc/nv=3*108/6*108=0.5,即腔长最长不能超过 0.5m。某单模光纤通信系统,光发射机的平均发送光功率为 0.8 mw,接收机灵敏度为-37 dB m,全程光纤平均接头损耗为 0.04 dB/km,设计要求系统富裕度为 6 dB,无中继传输距离为 80 km,试问在选取光缆时,光纤的每公里损耗最大为多少？ 有一个光纤通信系统,其码速率为 622.080Mb/s,平均发送光功率 PT 的最大值 0dBm,活动连接器 ACT 和 ACR 为 0.4dB,设备富余度 ME 为3dB,光纤衰减系数 Af 取值 1550nm 取 0.2dB/km,平均熔接接头损耗 AS/Lf 为 0.05dB/km,线路富余度 MC 为 0.06dB/km。接收机灵敏度 PR 为-31.2dBm,试估算最大中继距离。 kmMLPPLCfsf EdRCTRT 16.850.5.2034)31(/
