20072008年度教学质量综合评估测验试卷
光纤通信试题
注：1开课学院：通信信息工程学院 命题组：通信工程教研组·张延锋
2考试时间：90分钟 试卷满分：100分
3请考生黑色蓝色中性笔作答考试前提前带必物件（含计算器）
4答案请写相应答题纸相应位置考试结束请试卷答题纸交
总分
二
三
四
五
六
七
八
九
十
100
20
18
30
20
12
试题：
选择题（题仅选项符合题意求10题题2分20分）
1表示光纤色散程度物理量
A时延 B相位差 C时延差 D速度差
2着激光器时间增长阈值电流会
A逐渐减少 B保持变 C逐渐增 D先逐渐增逐渐减少
3面波入射角变化时薄膜波导中产生三种波型
ATEM波TE波TM B导波TE波TM波
C导波衬底辐射模敷层辐射模 DTEM波导波TM波
4方律型折射指数分布光纤中总模数量等
A B C D
5光接收机中升余弦频谱脉信号恢复01码信号模块
A 均衡器 B 判决器时钟恢复电路 C 放器 D 光电检测器
6光纤通信系统中EDFA种应形式显著提高光接收机灵敏度
A作前置放器 B作置放器
C作功率放器 D作光中继器
7EDFA中降低放器噪声器件
A光耦合器 B波分复器 C光滤波器 D光衰减器
8关PINAPD偏置电压表述正确
A均正偏置 B均反偏置C前者正偏者反偏 D前者反偏者正偏
9列项技术提高信道传输信息容量效途径？
A光纤孤子(Soliton)通信 B DWDM C OTDM D OFDM
10光纤数字通信系统中传输HDB3码原
A光源产生负信号光 B出现长连1长连0
C编码器太复杂 D码率冗余度太
二 填空题（题三部分部分6分18分）
（）基概念基理填空（空1分4题6空6分）
11色散基单模光纤说材料色散 模光纤说 占位
12渐变型光纤中射线具相轴速度现象称 现象
13EDFA中关键器件
14SDH帧结构行列字节帧长等外包括信息净负荷区域支路单元指针区域 区域
（二）基运算力填空（题3分2题6分）
15某种光纤纤芯包层折射率分148146界传播角
16设PIN光电二极量子效率75％渡越时间10ps该检测器3dB带宽
（三）名词解释填空（题2分3题6分）
17光纤色散：
18插入码：
19啁啾：
三 简答画图题（题两部分部分15分30分）
（）求简答题（题5分3题15分）
20简述半导体激光器三部分构成？试分加说明
21简述光电检测器响应度量子效率描述什？二者什联系？
22解释光纤通信越越采WDM+EDFA方式
（二）题求画图图回答问题（2题15分）
23SDH帧结构实现数字步时分复保证网络效运行关键试画出SDH帧结构（7分）
24阅读图学求完成题（8分）
增益 增益
G G
R03
∆1
R0 ∆2
O w0 频率w O w0 频率w
图（a） 图（b）
（1）SOA表示 分法布里珀罗放器FPA行波放器TWA两类
（2）图（a）中 放器增益频谱条振荡曲线R03样 放器增益频谱 型曲线R0R代表容
（3）图（b）中∆1 放器带宽通常该值超 GHz样∆2 放器带宽
（4）SOA增益赖输入信号偏振状态原 致
（5）般减少SOA偏振增益差采：①源区横截面成 ②通 （选填串联联串联联）两SOA补偿增益差
四 综合解答题（请题题意解答求写出必解题思想具体公式题2题题10分20分）
25（题10分）
阶跃折射率光纤纤芯折射率n115相折射率差工作波长1310nm试计算：
(1) 保证单模传输芯径应取？
(2) 取芯径求数值孔径模式数
26（题10分）
565Mbits单模光缆传输系统系统总体求：光纤通信系统光纤损耗04dBkm光纤接头损耗01dBkm光源入纤功率25dbm接收机灵敏度37dbm线路码型5B6B传输速率677990kbits光源采MLM－LD光源谱宽2nm光纤色散系数25ps(km nm)ε光通道功率参数取0115设计中取光功率代价1db光连接器衰减1db光纤富余度01dbkm设备富余度55db
试求：系统中继距离
五 分析题（请求写出必解题程题1题12分）
27（题12分）
已知某光纤参数：a40μm∆0003纤芯折射率n1148
试问：
（1） 光纤否传输波长λ131μmTE01TM01模？说明理
（2） TE01TM01模够传输光波长应做样调整？
20082009年度教学质量综合评估测验试卷
光纤通信试题
注：1开课学院：通信信息工程学院 命题组：通信工程教研组·张延锋
2考试时间：90分钟 试卷满分：100分
3请考生黑色蓝色中性笔作答考试前提前带必物件（含计算器）
4答案请写相应答题纸相应位置考试结束请试卷答题纸交
总分
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三
四
五
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10
试题：
判断题（题诉错分请判断正误10题题2分20分）
1光纤中孤子光纤色散非线性相互作产物
2NA表示光纤接受传输光力NA越光纤接收光力越强
3通常单模光纤纤芯半径微米物理尺度保证单模传输必条件
4模光纤中模式色散色散素
5张弛振荡激光器部光电相互作表现出固特性增加直流偏置进行抑制预偏置越接阈值效果越显著
6散粒噪声属白噪声降低影响通常判决电路前低通滤波器信道带宽变窄
7光纤通信系统适合参杂光纤放器工作1550nm掺铒光纤放器工作1300nm掺镨光纤放器
8电光效应热光效应等利材料折射率电压温度变化变化实现光开关器件
9EDFAWDM系统中工作时模式三种：动增益控制模式动功率控制模式动电流控制模式
10时分复分特交错OTDM分组交错OTDM前种方式需利信号区分复数分组
二填空题（题三部分部分6分18分）
（）基概念基理填空（空1分4题6空6分）
11阶跃型光纤单模传输条件
12双异质结激光器源区两侧限制光波限制 光强分布基约束源区降低
13发光二极 发光半导体激光器 发光
14EDFA噪声系数定义
（二）基运算力填空（题3分2题6分）
154信道组成WDM传输系统假设信道具零带宽信道间隔应 保证选信道检测相邻信道功率10倍
16GaAsPIN光电二极均两入射光子产生电子－空穴假设电子接收该器件量子效率
（三）名词解释填空（题2分3题6分）
17mBnB码：
18子午射线：
19 光源外调制：
三简答画图题（题两部分部分15分30分）
（）求简答题（题5分3题15分）
20形成色散机理光纤色散分种？
色散光纤通信系统性什影响？
21光放器包括种类？EDFA优点？
图1
22简述右图1示面阵列波导光栅设计思想方法
（二）题求画图图回答问题（2题15分）
23请画出EDFA典型结构（7分）
24阅读图求完成题（8分）
（1）图 直接检测方式数字光接收机方框图
（2）放器AGC决定着光接收机
（3）图中均衡器目放器出 电信号进行补偿输出信号波形适合判决消 减误码率
（4）图中 谓生电路功放器输出信号噪声混合波形中提取 逐码元波形进行取样判决原发送码流时钟提取目
四 综合解答题（请题题意解答求写出必解题思想具体公式题2题题10分20分）
25（题10分）
已知阶跃型光纤n115∆001芯子半径a10μm波长λ015μm 试计算：
（1）数值孔径NA
（2）化频率
（3）入射光线激励角范围
26（题10分）
段12km长光纤线路损耗试回答：
（1）果接收端保持接收光功率发送端功率少少？
（2）果光纤损耗变需输入光功率少？
五 分析题（请求写出必解题程题1题10分）
27（题10分）
已知某光纤参数：a6μm∆0002纤芯折射率n115干HEmn模截止频率干EHmn模截止频率表1表2试问：
（1）光波长分λ1155μmλ2131μmλ3085μm时光纤中传输导波模？
（2）（1）中出波长化频率传输模式数量关系？传输模式数量化频率似关系表达式？
表1 干HEmn模截止频率
模式HEmn
HE21
HE22
HE23
HE24
HE31
HE32
HE33
HE34
截止频率Vc
2045
5520
8654
11792
3832
7016
10173
1332
表2 干EHmn模截止频率
模式EHmn
EH11
EH12
EH13
EH14
EH21
EH22
EH23
EH24
截止频率Vc
3382
7016
10173
13324
5136
8417
11620
1479
20092010年度教学质量综合评估测验试卷
光纤通信试题
注：1开课学院：通信信息工程学院 命题组：通信工程教研组·张延锋
2考试时间：90分钟 试卷满分：100分
3请考生黑色蓝色中性笔作答考试前提前带必物件（含计算器）
4答案请写相应答题纸相应位置考试结束请试卷答题纸交
总分
二
三
四
五
六
七
八
九
十
100
20
18
30
22
10
试题：
选择题（题仅选项符合题意求10题题2分20分）
1激光二极LED工作原理
A光吸收 B光发辐射 C光受激发射 D光受激散射
2现知界传播角αc保证光线光纤全反射必须求传播角
A．α<αc B．α≤αc C．α>αc D．α≥αc
3偏振反映定点电场强度矢量取时间变化电磁波ExEy振幅相等相位差900时
A．圆偏振 B．线偏振 C．椭圆偏振 D．垂直偏振
4色散光光纤中传输物理现象单模光纤存种色散？
A材料色散 B模式色散 C 波导色散 D 色度色散
5半导体激光器发光谱线会着工作条件变化变化注入电流低阈值电流时发出
A激光谱线较窄 B荧光光谱较宽
C 激光谱线较宽 D 荧光光谱较窄
6APD光电二极出现雪崩击穿
A载流子耗区漂移时间长 B光信号转换电信号效率太低
C加反偏置电压 D注入非衡载流子扩散快
7属光纤通信系统源器件
A 耦合器 B 隔离器 C 掺铥光纤放器 D 光开关
8显示测量光纤中波长光信号特性WDM系统中应较
A光时域反射仪 B光纤熔接机 C光谱分析仪 D光功率计
9DWDMWDM区说DWDM波长间隔
A 常常08nm B 常常08nm
C 常常16nm D常常16nm
10OCDMA扩频址访问技术
A直接序列 B频率跳变 C啁秋系统 D双线性光序列
二 填空题（题三部分部分6分18分）
（）基概念基理填空（空1分4题6空6分）
11目前光纤通信系统外调制器通常 电光调制器
12 色散光纤特性导致光纤通信系统基问题
13物理学知光具 波动性分析两种：光学分析法二
14解决半导体激光器温度敏感问题驱动电路中进行 采制冷器保持器件温度稳定
15法布里—珀罗放器增益频谱条 曲线
（二）基运算力填空（题3分2题6分）
16阶跃折射率光纤已知纤芯包层折射率分：n1148n2146接收角θ0
17弱导波阶跃光纤芯子包层折射指数分n115 n2145纤芯包层相折射指数差Δ
（三）名词解释填空（题2分3题6分）
18调制带宽：
19征区：
20响应时间：
三 简答画图题（题两部分部分15分30分）
（）求简答题（题5分3题15分）
21光线中非线性效应？
22什直接调制？什间接调制？特点？
23简述动交换网络ASON优点
（二）题求画图图回答问题（2题15分）
24画出典型数字光纤通信系统接收端机原理框图（6分）
25阅读图求完成题（9分）
（1）图显然 工作原理
（2）掺铒光纤(EDF)中铒离子(Er3+)三级：级1代表基态 量低级2 处中间级级3代表 量高
（3）图分析请阐述该工作原理： （3分）
（4）该工作原理出光放 量转换信号光结果提高放器增益 应提高 吸收
四 综合解答题（请题题意解答求写出必解题思想具体公式题3题20分）
26（题8分）
设PIN光电二极量子效率80计算13μm155μm波长时响应度说明什155μm处光电二极较灵敏
27（题8分）
根数值孔径020阶跃折射率模光纤850nm波长支持1000左右传播模式试问：
（1）纤芯直径少？
（2）1310nm波长支持少模？
28（题6分）
纤芯折射率长度未知弱导光纤传输脉重复频率光脉该光纤信号延迟半脉周期试估算光纤长度
五 分析题（请求写出必解题程题1题10分）
29（题10分）
某SI型光纤光纤芯径d2a100μm折射率n11458包层折射率n21450该光纤中传输光波波长λ850nm：
（1）计算该光纤V参数
（2）估算该光纤传输模式数量
（3）计算该光纤数值孔径
（4）计算该光纤单模工作波长
20102011年度教学质量综合评估测验试卷
光纤通信试题
注：1开课学院：通信信息工程学院 命题组：通信工程教研组·张延锋
2考试时间：90分钟 试卷满分：100分
3请考生黑色蓝色中性笔作答考试前提前带必物件（含计算器）
4答案请写相应答题纸相应位置考试结束请试卷答题纸交
总分
二
三
四
五
六
七
八
九
十
100
20
18
30
22
10
试题：
判断题（题诉错分请判断正误10题题2分20分）
1发辐射光种相干荧光单频率相位偏振方相光
2光放器代生中继器
3接收角θ0越纤芯包层折射率差越光纤捕捉光线力越弱种力数值孔径NA表示
4模光纤通常短距离通信场合
5脉现象某激光器某注入电流发生种持续振荡实际工作中常遇种器件属正常现象需更换
6假设光检测器具理想特性量子效应0热噪声暗电流
7光放器基发辐射光子吸收原理实现微弱入射光进行光放机制激光器类似
8LEDLD更适合作WDM系统光源
9家天电话交换局间连接属线性总线型网络结构
10根理分析输出光脉严格双曲正割脉光孤子稳定传输
二 填空题（题三部分部分6分18分）
（）基概念基理填空（空1分4题6空6分）
11衰减色散光纤特性导致光纤通信系统基问题中衰减原散射损耗 色散包括模式色材料色散
12光纤光线分两类：子午光线斜光线中斜光线
13数字光纤传输系统中常码型5B6B码
14衰减器功 进行预定量衰减
（二）基运算力填空（题3分2题6分）
15已知语音信道带宽34KHz接收机信噪SN30dB信道容量
16已知某阶跃光纤参数：∆0003纤芯折射率n1146已知光波长 λ131μm单模传输时光纤具纤芯半径a<
（三）名词解释填空（题2分3题6分）
17光接收机灵敏度：
18散射损耗：
19光时分复(OTDM)：
三 简答画图题（题两部分部分15分30分）
（）求简答题（题5分3题15分）
20激光器谐振腔激光振荡产生？
21简述雪崩光电二极雪崩倍增效应
22简述光码分址OCDMA特点
（二）题求画图图回答问题（2题15分）
23请模拟数字电流信号激光器调制示意图进行定补画求表明阈值电压（5分）
P（mW） P（mW）
O IF(mA) O IF(mA)
24阅读图EDFA结构求完成题（10分）
掺铒光纤
光隔离器
波分复器
泵浦源
滤波器
光隔离器
输入 输出
光信号 光信号
熔接点
图（a）
掺铒光纤
光隔离器
波分复器
泵浦源
滤波器
光隔离器
输入 输出
光信号 光信号
图（b）
（1） EDFA核心部件石英光纤作基质纤芯中掺入固体激光工作物质——
（2）掺铒光纤模场直径36μm常规光纤提高信号光泵浦光量密度提高 芯径减常规光纤模场匹配解决方法：①纤芯中掺入 ②熔接时进行定处理减 （填英文缩写）匹配
（3）实EDFA泵浦源LD泵浦波长980nm nm两种应较980nm泵浦源优点
（4）泵浦方式泵浦位置分三种：①图（a） ② 图（b） ③双泵浦
（5）双泵浦信号放特性信号传输方 （填关关）
四 综合解答题（请题题意解答求写出必解题思想具体公式题3题22分）
25（题8分）
光纤通信系统光纤损耗035 dBkm光发射机均发送光功率1 dBm全程光纤均接头损耗005 dBkm设计求系统富裕度6 dB中继传输距离70 km求：
（1）满足述求光接收机灵敏度少应取少？
（2）求系统允许接收功率－10 dBm光接收机动态范围少应取少？
26（题6分）
某光纤通信系统发送光功率4dBm光接收机灵敏度40dBm设备富余度6 dB光缆富余度01dBkm光纤接头损耗02dBkm考虑色散影响求光缆配线架时果希长中继距离60 km时光缆衰减系数？
27（题8分）
已知某光纤参数：a40μm∆0003纤芯折射率n1148
试问：
（1）光纤否传输波长λ131μmTE01TM01模？说明理
（2）TE01TM01模够传输光波长应做样调整？
五 分析题（请求写出必解题程题1题10分）
28（题10分）
GaAlAs半导体激光器谐振腔长300材料折射率n30两端解理面反射率035：
(1)求非全反射导致等效损耗系数
(2)求相邻模间频率间隔波长间隔
(3)激光器中心波长λ1310nm相应模序数
20112012年度教学质量综合评估测验试卷
光纤通信试题
注：1开课学院：通信信息工程学院 命题组：通信工程教研组·张延锋
2考试时间：90分钟 试卷满分：100分
3请考生黑色蓝色中性笔作答考试前提前带必物件（含计算器）
4答案请写相应答题纸相应位置考试结束请试卷答题纸交
总分
二
三
四
五
六
七
八
九
十
100
20
18
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试题：
判断题（题诉错分请判断正误10题题2分20分）
1光光纤中传输工作波长载波频率决定
2特率带宽衡量数字通信系统模拟通信系统指标
3辐射模指电磁场纤芯中简谐函数变化包层中指数规律衰减模式
4激光器横模决定激光光束空间分布直接影响器件光纤偶效率
5数字光纤传输系统中常采码型3B4B插入码
6PIN光检测器反偏压取较值耗区厚度基I区宽度决定
7滤波器属源器件严格意义讲调谐滤波器属源器件
8CWDM采带冷器半导体激光器
9SDH第级传输速率15552MbsSDH北美区常常采
10目前两种途径提高传输速率：波分复WDM光时分复OTDM
二填空题（题三部分部分6分18分）
（）基概念基理填空（空1分4题6空6分）
11 nm波长范围称C波段
12光纤模 阶跃折射率光纤单模传输条件
13色散补偿光纤具 特性光纤实现色散补偿基思想具 特性标准单模光纤接入段色散补偿光纤
14光纤通信系统中采外差零差检测方式显著提高接收灵敏度选择性
（二）基运算力填空（题3分2题6分）
15光检测器响应度R表明光检测器光信号转化成电信号效率现知光检测器光电流Ip10A入射光功率Pin14286W响应度R
16光放器增益较时发辐射子nsp2噪声系数Fn
（三）名词解释填空（题2分3题6分）
17杂质吸收损耗：
18光孤子：
19 波分复（WDM）：
三简答画图题（题两部分部分15分30分）
（）求简答题（题5分3题15分）
20什激光器阈值条件？
21EDFA泵浦方式？方式作简说明
22简述PDHSDH特点
（二）题求画图图回答问题（2题15分）
23试2×2耦合器构成8×8空分开关阵列画出连接图输入输出端口信号间流（7分）
24阅读图求完成题（8分）
EC1
高带 EC2
EC3 hv hv
输入光 hv 输出光
EV1
低带 EV2
EV3
（1）图光 机理程图（1分）
（2）实现述程需两条件： 种状态称粒子数反转采通半导体激光二极注入 方式实现粒子数反转二半导体激光器必须存 建立起确定振荡 激光输出（4分）
（3） 试图画出光发辐射（发光二极）机理程（3分）
四综合解答题（请题题意解答求写出必解题思想具体公式题2题题10分20分）
25（题10分）
弱导阶跃光纤纤芯包层折射率分试计算：
（1）纤芯包层相折射率
（2）光纤数值孔径
26（题10分）
段阶跃折射率光纤构成5km长光纤链路纤芯折射率相折射率差求：
（1）接收端快慢模式间时延差
（2）模式色散导致均方根脉展宽
（3） 假设特率等带宽光纤带宽距离积少？
五分析题（请求写出必解题程题1题12分）
27（题12分）
阶跃折射率光纤纤芯折射率n115相折射率差工作波长1310nm试计算：
(1) 保证单模传输芯径应取？
(2) 取芯径求数值孔径模式数
20122013年度教学质量综合评估测验试卷
光纤通信试题
注：1开课学院：通信信息工程学院 命题组：通信工程教研组·张延锋
2考试时间：90分钟 试卷满分：100分
3请考生黑色蓝色中性笔作答考试前提前带必物件（含计算器）
4答案请写相应答题纸相应位置考试结束请试卷答题纸交
总分
二
三
四
五
六
七
八
九
十
100
20
18
30
20
12
试题：
选择题（题仅选项符合题意求10题题2分20分）
1列种吸收属光纤征吸收
ASiO2吸收 BOH吸收 CCu2+吸收 DV3+吸收
2发光二极LED产生光
A荧光激光 B激光荧光
C然光激光 D相干光荧光
3弱导光纤中纤芯折射率n1包层折射率n2关系
An1≈n2 Bn1n2 Cn1>>n2 Dn1<4PIN光电二极雪崩倍增作雪崩倍增子
A G＞1 B G＜1 C G＝1 D G＝0
5阶跃型光纤中模式处截止界状态时特性参数
AW＝0 Bβ＝0 CV＝0 DU＝0
6列属EDFA优点
A增益高 B频带宽 C噪声系数 D放波段
7光时域反射仪（OTDR）利光光纤中传输时瑞利散射产生背散射制成精密仪表作项测量？
A光纤长度 B光纤传输衰减
C障定位 D光纤色散系数
8列属源光器件
A光定耦合器 B半导体激光器 C光纤连接器 D光隔离器
9根光纤中时传输波长信号项技术
A色散补偿技术 B相干光通信技术
C光时分复技术 D光波分复技术
10列SDH网特点？
A具全世界统接口标准 B量运软件进行系统配置理
C复映射结构灵活 D指针调整技术降低设备复杂性
二填空题（题三部分部分6分18分）
（）基概念基理填空（空1分4题6空6分）
11光纤通信三实低损耗工作窗口085μm
12EDFA应结起分三种形式：(1) __ (2)前置放器(3)置放器
13光纤 引起光纤带宽变窄原光纤带宽变窄会限制光纤传输容量
14SDH具套标准化信息结构等级称 低级STM－1网络节点接口速率 Mbits
（二）基运算力填空（题3分2题6分）
15某种光纤纤芯包层折射率分148146界传播角
16光接收机灵敏度Sr指满足定误码率信噪条件接收机接受微弱信号力工程常低均光功率 Pmin 描述现低均光功率Pmin10mW灵敏度Sr
（三）名词解释填空（题2分3题6分）
17粒子数反转分布：
18数值孔径：
19 啁啾：
三简答画图题（题两部分部分15分30分）
（）求简答题（题5分3题15分）
20简述构成激光器三基条件
21简述形成光纤损耗原
22简述掺铒光纤放器(EDFA)工作原理
（二）题求画图图回答问题（2题15分）
23请画出半导体激光器边发光二极PI特性曲线（7分）
24阅读图求完成题（8分）
均衡滤波器
掺铒光纤
掺铒光纤 掺铒光纤
（1）图掺铒光纤链路放置均衡滤波器目 （2分）
（2）结合图题意暗含容画出图（a）图（b）容（6分）
掺 滤 放
铒 波
光 器 器
纤 特 增
增 性 益
益
O O O
波长 波长 波长
图（a） 图（b） 图（c）
四综合解答题（请题题意解答求写出必解题思想具体公式题2题题10分20分）
25（题10分）
阶跃折射率光纤已知纤芯包层折射率分：n11486n21472现仅考虑模式色散：
（1）1km长度脉宽度
（2）假设输入光脉宽度T模式色散产生展宽∆t相忽略计情况计算传输光脉特率
26（题10分）
弱导波阶跃型光纤纤芯折射率n1＝150相折射率差Δ＝025纤芯半径a＝5μm工作波长λ＝131μm 求：
（1）该光纤数值孔径NA
（2）光纤中传输模式数量
（4） 保证光纤单模传输光纤芯径应取？
五分析题（请求写出必解题程题1题12分）
27（题12分）
某LAN光纤链路工作波长λ850nm链路长度L2000m特率16Mbs采线宽20nmLED光源光设备升时间8ns10100Mbs LAN光缆长度表1MMF（模光纤）625125μm光纤
表1 10100Mbs LAN光缆长度
LAN类型
波长nm
长度m
损耗dBkm
带宽距离积Mbs×km
纤芯50μm
纤芯625μm
纤芯50μm
纤芯625μm
10BaseF
850
1000
2000
375
500
160
100BaseFX
1300
2000
2000
15
500
500
100BaseSX
850
2000
375
500
求：
(1) 系统求升时间Δtr
(2) 模式色散引起脉展宽Δtmod光线模式升时间
(3) 色度色散引起脉展宽Δtch
(4) 求系统实际升时间Δtsys
(5) 达指定特率？
(6) 果光纤带宽满足求认该解决？
注：色度色散计算公式DλS04（λλ04λ3）Δtch|Dλ|ΔλL
20132014年度教学质量综合评估测验试卷
光纤通信试题
注：1开课学院：通信信息工程学院 命题组：通信工程教研组·张延锋
2考试时间：90分钟 试卷满分：100分
3请考生黑色蓝色中性笔作答考试前提前带必物件（含计算器）
4答案请写相应答题纸相应位置考试结束请试卷答题纸交
总分
二
三
四
五
六
七
八
九
十
100
20
18
30
20
12
试题：
选择题（题仅选项符合题意求10题题2分20分）
1G653光纤指
A渐变模光纤 B标准单模光纤 C色散位移光纤 D非零色散光纤
2目前EDFA采泵浦波长
A．085μm13μm B．085μm148μm
C．098μm148μm D．098μm155μm
3阶跃折射率光纤HE11低阶模式横电场截面分布图
A B C D
4单模光纤非线性效应
A相位调制SPM B交叉相位调制XPM
C 偏振模色散PMD D 四波混频FWM
5具低阈值电流高温工作谱线宽度窄调制速度高优点激光器
A量子阱激光器 B分布式反馈DFB激光器
C垂直腔面发射激光器 D分布式布拉格反射DBR激光器
6面种器件允许光单方传输
A隔离器 B光开关 C耦合器 D连接器
7光缆架空办法两种分
①水泥道安装 ②定滑轮牵引法 ③缆盘移动放出法 ④顶棚敷设
A ①③ B ②④ C ③④ D ②③
8ITUT G692建议WDM系统工作波长目前
AS波段 BC波段 CL波段 DP波段
9SDHSONET网络基设备
A终端复器TM B分插复器ADM
C生器REG D光交叉连接器OXC
10列动交换光网络ASON特点？
A实现灵活Mesh组网 B网络拓扑动发现
C缩短业务建立时间 D频率选择性极
二填空题（题三部分部分6分18分）
（）基概念基理填空（空1分4题6空6分）
11光纤通信形式通信区两点 二光纤作传输介质
12外调制器利晶体电光磁光 等效应光辐射进行调制光源光辐射产生加载调制信号
13光学分析法射线光学理分析光纤中光传输特性方法种分析方法前提条件
14粒子数反转 激光器获激光条件外产生激光必须满足
15数字传输系统设计务通器件适选择减少 影响确保系统达求性
（二）基运算力填空（题3分2题6分）
16光接收机动态范围D指保证系统误码率指标求接收机低光功率Pmin允许光功率Pmax现知PminPmax分10W100W动态范围D
17单模激光器定义边模抑制MSR模功率P次边摸功率P边半导体激光器频谱纯度种度量P10dBmP边1dBmMSR
（三）名词解释填空（题2分3题6分）
18消光：
19暗电流：
20 电光延迟：
三简答画图题（题两部分部分15分30分）
（）求简答题（题5分3题15分）
21请简述光波分复技术基原理
22获EDFA较坦增益特性增EDFA带宽常采两种方法什？
23调谐外腔激光器做WDM光源作测试光源原什？
（二）题求画图图回答问题（2题15分）
24请画出边发光二极面发光二极超辐射发光二极PI特性曲线画幅图中（7分）
25阅读图求完成题（8分）
激光器
驱动器
外调制器
未调制光信号 已调制光信号
电信号
（1）25Gbs 高速率光纤通信系统中采直接调制方式必须外调制器原 （3分）
（2）外调制光源 （选填直流交流）状态工作避免激光器 效应（2分）
（3）光纤通信系统调制求：①高调制效率 ②低驱动电压③低 ④
四综合解答题（请题题意解答求写出必解题思想具体公式题2题题10分20分）
26（题10分）
阶跃折射率光纤已知纤芯包层折射率分：n1148n2146求：
（1） 界入射角θc
（2）界传播角αC
（3）数值孔径NA
（4）接收角θ0
（5）否知相折射率差∆？相折射率差∆光纤光源间耦合效率关系？实际光纤∆什求？
27（题10分）
设PIN光电二极量子效率75％渡越时间10ps
（1）计算该检测器3dB带宽
（2）计算13um155um波长时响应度说明什155um处光电二极较灵敏
五分析题（请求写出必解题程题1题12分）
28（题12分）
已知某光纤参数：a6μm∆0002纤芯折射率n115干HEmn模截止频率干EHmn模截止频率表1表2
表1 干HEmn模截止频率
模式HEmn
HE21
HE22
HE23
HE24
HE31
HE32
HE33
HE34
截止频率Vc
2045
5520
8654
11792
3832
7016
10173
1332
表2 干EHmn模截止频率
模式EHmn
EH11
EH12
EH13
EH14
EH21
EH22
EH23
EH24
截止频率Vc
3382
7016
10173
13324
5136
8417
11620
1479
试问：
（1） 光波长分λ1155μmλ2131μmλ3085μm时光纤中传输导波模？
（2） （1）中出波长化频率传输模式数量关系？传输模式数量化频率似关系表达式？
（3） 化频率值般决定包层传输功率占总功率例例光波长λ1155μm言假设总功率1000dBm包层传输功率P包层少？
20142015年度教学质量综合评估测验试卷
光纤通信试题
注：1开课学院：通信信息工程学院 命题组：通信工程教研组·张延锋
2考试时间：90分钟 试卷满分：100分
3请考生黑色蓝色中性笔作答考试前提前带必物件（含计算器）
4答案请写相应答题纸相应位置考试结束请试卷答题纸交
总分
二
三
四
五
六
七
八
九
十
100
20
18
30
20
12
试题：
选择题（题仅选项符合题意求10题题2分20分）
1种光纤满足海底光缆长距离通信需求研制？
A G651光纤 B G652光纤 C G653光纤 D G654光纤
2模光纤芯径包层直径单模光纤模场直径包层直径单位
A．nm B．mm C．μm D．cm
3外调制器半波电压指调制指数值时调制电压？
A．π B．2π C．3π D．4π
4V→∞时光纤中光
A 部分集中纤芯部分包层 B 部分集中包层部分纤芯
C 集中纤芯中包层中没 D 集中包层中纤芯中没
5光发射机消光般求等
A．5％ B．10％ C．15％ D．20％
6载流子漂移单位距离产生电子—空穴指
A电离率 B响应度 C响应光谱 D暗电流
7转换光路实现光交换重器件
A 耦合器 B 隔离器 C 光衰减器 D 光开关
8日前采LD结构种类属
A．FP腔激光器（法布里—珀罗谐振腔） B．单异质结半导体激光器
C．质结半导体激光器 D．双异质结半导体激光器
9光孤子源
A．掺铒光纤孤子激光器信道频率激光器
B．掺铒光纤孤子激光器窄纤谱半导体激光器
C．锁模半导体激光器锁模半导体激光器
D．掺铒光纤孤子激光器锁模半导体激光器
10SDH帧结构中 项传送网络运行理维护附加字节？
A 容器 B 信息净负荷 C 支路单元 D 段开销
二填空题（题三部分部分6分18分）
（）基概念基理填空（空1分4题6空6分）
11 量子效率描述光电检测器光电转换力种物理量
12数字光接收机性指标灵敏度
13数字光纤传输系统两种传输体制准步数字系列（PDH） PDH两种基础速率种1544Mbs第级基础速率种 第级基础速率
14光纤通信光中继器补偿衰减光信号畸变失真信号进行整形等类型 全光型光中继器
15线路编码必电端机输出数字信号适合电缆传输双极性码光源发射负脉变换适合光纤传输
（二）基运算力填空（题3分2题6分）
16HeNe激光器中心频率 Hz发辐射谱线宽度 Hz想获单模输出腔长长超
1710km长模阶跃折射光纤果纤芯折射率光纤带宽B<
（三）名词解释填空（题2分3题6分）
18数值孔径：
19光波模式：
21 网络愈：
三简答画图题（题两部分部分15分30分）
（）求简答题（题5分3题15分）
21简述光纤模拟通信系统中预失真补偿原理
22简述数字光纤通信系统码型选择应满足条件
23简述线性偏振模LPmnmn物理意义
（二）题求画图图回答问题（2题15分）
24请画出数字光接收机方框图（7分）
25阅读图求完成题（8分）
（1）图 构成方框图
（2）图中 作防止反射光影响光放器工作稳定性
（3）中光耦合器（图中）作信号光泵浦光混合起
（4）中掺珥光纤：长约10100m Er3+浓度约
（5）泵浦光源形成粒子数反转分布光功率10100mW工作波长
四综合解答题（请题题意解答求写出必解题思想具体公式题2题题10分20分）
26（题10分）
已知阶跃型光纤n115△05％工作波长λ131μm光纤中导模数量M2求：
(1) 光纤数值孔径NA
(2) 全反射界角θc
(3) 光纤纤芯半径a
27（题10分）
GaAsPIN光电二极均三入射光子产生电子空穴假设电子收集
（1）计算该器件量子效率
（2）波段接收功率计算均输出光电流
（3）计算波长光电二极超波长时停止工作长波长截止点
五分析题（请求写出必解题程题1题12分）
28（题12分）
直565Mbs单模光纤传输系统系统总体求：
（1）光纤通信系统光纤损耗01dBkm5接头均接头损耗02dB光源入纤功率3dBm接收机灵敏度56dBm（BER1019）
（2）光纤线路线路码型5B6B光纤色散系数2ps（kmnm）光源光谱宽度18nm
求：中继距离少？
注：设计中选取色散（功率）代价1dB光连接器损耗1dB（发送接收端）光纤富度01dBkm设备富度55dB
20072008年度教学质量综合评估测验试卷评卷答案：
选择题（题仅选项符合题意求10题题2分20分）
1C 2C 3C 4C 5B
6 D 7C 8B 9C 10A
二填空题（题三部分部分6分18分）
（）基概念基理填空（空1分4题6空6分）
11波导色散模式色散
12光纤聚焦
13高功率泵浦源掺铒光纤
14理单元指针
（二）基运算力填空（题3分2题6分）
1594°
16
（三）名词解释填空（题2分3题6分）
17光信号通光纤传播期间波形时间发生展宽现象称光纤色散
18插入特码信码流中m特划组然组末尾位插入特码输出
19 啁啾指产生光脉时引入附加线性调频光脉载频时间变化
三简答画图题（题两部分部分15分30分）
（）求简答题（题5分3题15分）
20 ①产生激光工作物质够产生激光工作物质处粒子数反转分布状态工作物质产生激光必条件
②够工作物质处粒子数反转分布状态激励源工作物质产生粒子数反转分布外界激励源物质泵浦源作粒子数低级跃迁高级种情况受激辐射受激吸收光放作时工作物质已激活成激活物质增益物质
③够完成频率选择反馈作光学谐振腔激活物质光放激活物置光学谐振腔中提供必反馈光频率方进行选择获连续光放激光振荡输出
21响应度量子效率描述种器件光电转换力物理量响应度R0 定义R0IP·AW·P0式中： IP：光电检测器均输出电流P0：光电检测器均输入功率
量子效率n定义：n（光生电子空穴数）入射光字数二者关系：R0enhf说光电二极响应度量子效率入射光波频率关
22采WDM技术原优点分开优点：
（1）充分利光纤巨带宽资源
（2）时传输种类型信号
（3）实现单根光纤双传输
（4）种应形式
（5）节约线路投资
（6）降低器件超高速求
采EDFA技术原优点分开优点：
（1）中继器价格降
（2）传送数速率调制格式透明样系统需改变链路终端设备容易升级高速率
（3）时放波长信号 波分复（WDM）实现成
（4）提供系统扩容新途径 需增加光纤工作速率 需通增加波长提高系统容量
（5）关键系统成降
（二）题求画图图回答问题（2题15分）
23
24（1）半导体放器
（2）法布里珀罗行波高斯反射面反射系数
（3）法布里珀罗10行波
（4）源区矩形性质晶体结构
（5）正方形串联联
四综合解答题（请题题意解答求写出必解题思想具体公式题2题题10分20分）
25（题10分）
解：单模传输条件
（3分）
（2分）
数值孔径定义式
（2分）
（1分）
模式数 （1分）
光纤中存13模式 （1分）
26（题10分）
解：衰减影响
La(PTPR2AcPpMe)(Af+As+Mc)(25+372155)(04+01+01)433(km)
色散影响
LD(ε×106)(B×Δλ×D)(0115×106)(67799×2×25)339km
述计算出中继段距离339km339km线段采取加接转站方法解决
五 分析题（请求写出必解题程题1题12分）
27（题12分）
解：（1）方程Vk0n1a2∆：
V2πλn1a2∆2π131×106×148×40×1062×000322
TE01TM01模化截止频率Vc2045显然V<2045传输波长131μmTE01TM01模
（2）TE01TM01模截止波长
λc2πVcn1a2∆2π2045×148×40×1062×0003120μm
入射光波长应120μm时传播
20082009年度教学质量综合评估测验试卷评卷答案：
判断题（题诉错分请判断正误10题题2分20分）
1√
2√
3√
4√
5√
6√
7√
8√
9√
10× 原：时分复分特交错OTDM分组交错OTDM两种方式需利信号区分复数分组
二填空题（题三部分部分6分18分）
（）基概念基理填空（空1分4题6空6分）
110＜V＜2405
12载流子阈值电流
13发辐射受激辐射
14放器输入信噪放器输出信噪
（二）基运算力填空（题3分2题6分）
15
16
（三）名词解释填空（题2分3题6分）
17输入信码流中m特码分组然变换n特(n＞m)输出
18纤芯轴线面称子午面子午面光线称子午射线
20 激光产生调制分开独立调制器调制激光器输出光实现种调制称光源外(间接)调制
三简答画图题（题两部分部分15分30分）
（）求简答题（题5分3题15分）
20形成色散机理光纤色散分模式色散材料色散波导色散三种光纤色散光脉传输程中波形展宽产生码间干扰增加误码率限制通信容量中继传输距离
21光放器包括半导体光放器光纤放器（分非线性光纤放器掺杂光纤放器）
EDFA优点：高增益宽带宽低噪声放波长正光纤低损耗窗口等
22集成阵列波导光栅输入／输出波导星型波导阵列波导三部分组成输入星型波导阵列波导组成相位控制器达衍射光栅光波相位光输入端口光波长关阵列波导输出端面相连星型波导输入端面充衍射光栅作阵列中波导正中心输入／输出波导端面展开减耦合损耗阵列波导数保证衍射光收集样输入波导进光畸变(畸变)传输输出波导波导阵列中相邻波导间长度差常数入射光相位周期性调制
（二）题求画图图回答问题（2题15分）
23
掺铒光纤
光隔离器
波分复器
泵浦源
滤波器
光隔离器
输入 输出
光信号 光信号
熔接点
24（1）直接强度调制
（2）动态范围
（3）已产生畸变(失真)码间干扰
（4）判决电路时钟提取电路码元时钟实现收发步
四综合解答题（请题题意解答求写出必解题思想具体公式题2题题10分20分）
25（题10分）
26（题10分）
解：（1）根损耗系数定义
发送端功率少
（2）果光纤损耗变需输入光功率
五分析题（请求写出必解题程题1题12分）
27（题12分）
解：（1）先求出述波长应化频率V然前述种模式化截止频率Vc相较满足V>Vc条件模式光纤中传输
V2πλn1a2∆：
V12πλ1n1a2∆2π155×106×15×6×1062×00022306
V22πλ2n1a2∆2π131×106×15×6×1062×0002273
V32πλ3n1a2∆2π085×106×15×6×1062×0002421
λ1155μm时0VcHE11λ2131μm时2045VcTE01TM01HE21λ1085μm时3832VcHE31EH11HE12光纤中传输导波模HE31EH11HE12TE01TM01HE21HE11
（2）（1）中出波长越短化频率越高传输模式数量越传输模式数量化频率似关系表达式
N12V2
20092010年度教学质量综合评估测验试卷评卷答案：
选择题（题仅选项符合题意求10题题2分20分）
1 B 2B 3A 4B 5B
6C 7C 8C 9D 10D
二填空题（题三部分部分6分18分）
（）基概念基理填空（空1分4题6空6分）
11铌酸锂（LiNbO3）
12衰减
13粒子性波动方程分析法
14温度补偿
15振荡
（二）基运算力填空（题3分2题6分）
16140
17Δ(n1n2)n1(15145)150033
（三）名词解释填空（题2分3题6分）
18保证调制制度变情况光功率降低频率值半时（3dB）频率范围
19PIN结构中P+N型半导体材料间插入层参杂浓度低半导体材料记I称征区
20反映光检测器瞬变高速调制光信号响应力参数
三简答画图题（题两部分部分15分30分）
（）求简答题（题5分3题15分）
21四种：相位调制交叉相位调制四波混频受激散射
22直接调制电信号直接调制光源器件偏置电流光源发出光功率信号变化光源直接调制优点简单济容易实现调制速率受载流子寿命高速率性退化限制光纤通信中光源采直接调制方式
间接调制般基电光磁光声光效应光源输出连续光载波通光调制器电信号通调制器实现光载波调制间接调制方式需调制器结构复杂获优良调制性特适合高速率光通信系统
23引入智特性光网络带处结：
①实现灵活Mesh（网状）组网提高带宽利率增强网络生存性
②网络拓扑动发现
③简化网络结构
④提供增值业务传统传输网业务网演进
⑤缩短业务时间实现带宽动态申请释放
⑥终实现网络间互连互通
（二）题求画图图回答问题（2题15分）
24
25（1）掺铒光纤放器
（2）亚稳态激发态
（3）①泵浦(Pump 抽运)光光子量等级3级1量差时铒离子吸收泵浦光基态跃迁激发态(1→3)
②激发态稳定Er3+快返回级2（辐射跃迁）
③果输入信号光光子量等级2级1量差处级2Er3+跃迁基态(2→1)产生受激辐射光信号光放
（4）泵浦光泵浦光
四综合解答题（请题题意解答求写出必解题思想具体公式题3题22分）
26（题8分）
解： 时响应度
时响应度
响应度正波长处光电二极处灵敏
27（题8分）
解：（1）纤芯直径
（2）
模数
28（题6分）
解：信号周期
信号纤芯中传输速度
信号延迟半脉周期光纤长度
五分析题（请求写出必解题程题1题10分）
29（题10分）
解：(1) 化频率
(2)传播模式总数
(3)该光纤数值孔径
(4)该光纤单模工作波长
(μm)
20102011年度教学质量综合评估测验试卷评卷答案：
判断题（题诉错分请判断正误10题题2分20分）
1× 原：发辐射光种相干荧光单频率相位偏振方相光
2× 原：生中继放器产生表示原信息新信号消脉信号传输展宽脉调整原水意义讲光放器代生放器光放器存着噪声积累消色散脉展宽缺点
3× 原：接收角θ0越纤芯包层折射率差越光纤捕捉光线力越强
4√
5× 原：脉现象某激光器某注入电流发生种持续振荡实际工作中常遇种器件必须更换
6× 原：假设光检测器具理想特性量子效应1热噪声暗电流
7× 原：光放器基受激辐射受激散射原理实现微弱入射光进行光放机制激光器类似
8× 原：LED适合作WDM系统光源：①LED产生光单波长光谱线宽约50~100nm②LED输出功率激光器低③LED高调制效率约百Mbs
9× 原：家天电话交换局间连接属星形网络结构
10× 原：根理分析输出光脉严格双曲正割脉满足定条件时光孤子稳定传输
二填空题（题三部分部分6分18分）
（）基概念基理填空（空1分4题6空6分）
11吸收损耗弯曲损耗波导色散
12传播程中固定面
13插入码
14光功率
（二）基运算力填空（题3分2题6分）
151684×105 bs注意填写单位
16444 μm 注意填写时加单位
（三）名词解释填空（题2分3题6分）
17保证定误码率条件光接收机需接收光功率
18散射损耗通常光纤材料密度微观变化含SiO2 GeO2 P2O5 等成分浓度均匀光纤中出现折射率分布均匀局部区域引起光散射部分光功率散射光纤外部引起损耗
21 通道低速率数字信息时间分割方式插入物理信道(光纤)中复数字信息成高速率数字流
三简答画图题（题两部分部分15分30分）
（）求简答题（题5分3题15分）
20答：激光器光学谐振腔中工作物质泵浦源作变成增益物质放作放光谐振腔两互相行反射镜面间回反射进步放程中消耗部分光（腔损耗反射镜损耗）放足抵消损耗时激光器形成激光振荡
21二极PN结加高反电压形成时结区形成强电场高场区光生载流子强电场加速获高动晶格原子发生碰撞价带电子量越禁带导带产生新电子空穴新产生电子空穴强电场中加速次碰撞激发出新电子空穴…雪崩样发展光电流子部获倍增
22OCDMA相WDMOTDM拟优点：
①OCDMA通码字区分户信息需WDM求波长控制波长转换样址分配灵活户机接入
②保密性安全性高
③OCDMA利现光纤WDM技术结合
④异步接入性
⑤根业务求提供QoS服务
⑥O CDMA传送数字信号包括SONETATMDS1DS3信号项协议独立技术现新老设备兼容
（二）题求画图图回答问题（2题15分）
23课堂题已求练遍详解
24（1）掺铒光纤铒离子
（2）相互作效率氟元素MFD(模场直径)
（3）1480噪声低泵浦效率高功率高达数百毫瓦
（4）泵浦反泵浦
（5）关
四综合解答题（请题题意解答求写出必解题思想具体公式题2题题10分20分）
25（题8分）
解：(1) PT Pmin + Lα + Lα1 + M
Pmin PT－L(α + α1)－M 170×(035+005)635 dBm
(2) 动态范围DPmax－Pmin
D10(35)25 dB
26（题6分）
解：
27（题8分）
解：（1）方程Vk0n1a2∆：
V2πλn1a2∆2π131×106×148×40×1062×000322
TE01TM01模化截止频率Vc2045显然V<2045传输波长131μmTE01TM01模
（2）TE01TM01模截止波长
λc2πVcn1a2∆2π2045×148×40×1062×0003120μm
入射光波长应120μm时传播
五分析题（请求写出必解题程题1题12分）
28（题10分）
解：已知
1) 非全反射导致等效损耗系数
(mm1)
2) q123…
(Hz)
波长间隔 (m)
3） 1374
20112012年度教学质量综合评估测验试卷评卷答案：
判断题（题诉错分请判断正误10题题2分20分）
1× 原：光光纤中传输工作波长载波频率决定
2√
3× 原：导波模指电磁场纤芯中简谐函数变化包层中指数规律衰减模式辐射模指电磁波量z轴方传播时包层中形成径辐射
4√
5× 原：数字光纤传输系统中常采码型5B6B插入码
6√
7× 原：滤波器属源器件严格意义讲调谐滤波器属源器件
8√
9× 原：SDH北美外国家区常常采
10√
二填空题（题三部分部分6分18分）
（）基概念基理填空（空1分4题6空6分）
111530—1565
12HE11V<2405
13负色散正色散
14相干光通信
（二）基运算力填空（题3分2题6分）
1507 AW注意填写单位
164
（三）名词解释填空（题2分3题6分）
17OH引起衰减
18光纤长距离传输幅度宽度保持变超短脉
22 指两种种携带量信息波长光载波信号发射端复器汇合耦合根光纤中进行传输接收端通解复器种波长光载波信号进行分离然光接收机做进步处理原始信号复原
三简答画图题（题两部分部分15分30分）
（）求简答题（题5分3题15分）
20阈值增益
中介质损耗系数分谐振腔反射镜反射系数激光器增益时激光放出
21EDFA三种泵浦形式：泵浦反泵浦双泵浦泵浦：信号光泵浦光WDM复器合起输入掺铒光纤中掺铒光纤中传输反泵浦：信号光泵浦掺铒光纤中反传输双泵浦：掺铒光纤两端泵浦光相输入掺铒光纤中
22PDH逐级复造成路复杂灵活预留开销少利网络运行理维护T系列E系列帧结构线路码特性难兼容转换较复杂点点传输基础复结构缺乏组网灵活性难组建具愈力环形网等
PDH相SDH特点：统标准传输速率等级国际标准化网络节点接口具次完成步复功具强网络理功
（二）题求画图图回答问题（2题15分）
23
24（1）受激辐射
（2）高带电子密度低带电子密度正电流光子谐振腔单色性方性
（3）
EC1
高带 EC2
EC3 hv
hv
EV1
低带 EV2
EV3
四综合解答题（请题题意解答求写出必解题思想具体公式题2题题10分20分）
25（题10分）
解：阶跃光纤纤芯包层相折射率差
光纤数值孔径
26（题10分）
解：（1）纤芯包层相折射率差
接收端快慢模式间时延差
（2）模式色散导致均方根脉展宽实际等快慢模式间时延差
（3）光纤带宽距离积
五分析题（请求写出必解题程题1题12分）
27（题12分）
解：单模传输条件
（3分）
（2分）
数值孔径定义式
（2分）
（1分）
模式数 （1分）
光纤中存13模式 （1分）
20122013年度教学质量综合评估测验试卷评卷答案：
选择题（题仅选项符合题意求10题题2分20分）
1A 2A 3A 4C 5A
7 D 7D 8B 9D 10D
二填空题（题三部分部分6分18分）
（）基概念基理填空（空1分4题6空6分）
11131μm155μm 12中继放器 13色散
14步传送模块155520
（二）基运算力填空（题3分2题6分）
1594°
1610 dBm 该处必须注意单位Sr单位dBm
（三）名词解释填空（题2分3题6分）
17外界量作处低级粒子断激发高级高级粒子数低级粒子数种分布状态称粒子数反转分布
18表示光纤捕捉光射线力物理量NA表示光纤捕捉射线入射角
23 啁啾指产生光脉时引入附加线性调频光脉载频时间变化
三简答画图题（题两部分部分15分30分）
（）求简答题（题5分3题15分）
20①激光工作物质：需合适工作物质具合适级分布产生合适波长光辐射②激励：需实现工作物质粒子数反转分布激励源——泵浦源③光学谐振腔：需进行方频率选择光学谐振腔
21①材料吸收损耗包括紫外吸收红外吸收杂质吸收等材料身固种征吸收损耗②光纤散射损耗瑞利散射损耗波导散射损耗散射损耗③辐射损耗理想圆柱形光纤受某种外力作时会产生定曲率半径弯曲导致量泄漏包层造成损耗
22掺铒光纤中铒离子(Er3+)三级：级1代表基态量低级2亚稳态处中间级级3代表激发态量高泵浦光光子量等级3级1量差时铒离子吸收泵浦光基态跃迁激发态(1→3)激发态稳定Er3+快返回级2果输入信号光光子量等级2级1量差处级2Er3+跃迁基态(2→1)产生受激辐射光信号光放种放泵浦光量转换信号光结果提高放器增益应提高泵浦光吸收基态铒离子跃迁激发态
（二）题求画图图回答问题（2题15分）
23 P P
O I O I
半导体激光器PI特性曲线 边发光二极PI特性曲线
24（1）获较坦增益特性增EDFA带宽
（2）
掺 滤 放
铒 波
光 器 器
纤 特 增
增 性 益
益
O O O
波长 波长 波长
图（a） 图（b） 图（c）
四综合解答题（请题题意解答求写出必解题思想具体公式题2题题10分20分）
25（题10分）
解：（1）光纤长度单位光速单位分kmkms
∆tLn1cn1n2n21×14863×105148614721472147×108s471(ns)
(2)输入光脉宽度T模式色散产生展宽∆t相忽略计特率
Bmax12∆t12×147×108106（Mbs）
26（题10分）
题考前直接练次原题讲解
五分析题（请求写出必解题程题1题12分）
27（题12分）
解：（1）带宽特率关系ΔfsysB16MHz：
Δtr035Δfsys03516×106219（ns）
（2）表知625125μm光纤工作850nm时带宽距离积160MHz·km链路长度2000m模式带宽（光电宽）
Δfmod160MHz·km2000m80（MHz）
转换成电带宽Δfe1mod0707×Δfmod566MHz
Δtmod035Δfe1mod03556662（ns）
（3）色度色散计算公式DλS04（λλ04λ3）Δtch|Dλ|ΔλL
Dλ≈01ns(ns·km)Δtch01nsns·km×20nm×2km4 ns
(4)Δtfib(Δtmod)2+(Δtch)2622+4274 ns
系统实际升时间
Δtsys(Δtfib)2+(Δteq)2742+82109 ns
中光设备升时间Δteq8ns已知条件
（5）系统实际升时间系统求升时间219ns光纤选择满足系统设计求
（6）果光纤带宽满足求波长换1300nm采LD光源
20132014年度教学质量综合评估测验试卷评卷答案：
选择题（题仅选项符合题意求10题题2分20分）
1C 2C 3A 4C 5A
6A 7D 8B 9D 10D
二填空题（题三部分部分6分18分）
（）基概念基理填空（空1分4题6空6分）
11载波频率高
12声光
13光波长远光线尺寸
14光学谐振腔阈值条件
15系统噪声
（二）基运算力填空（题3分2题6分）
161 dB注意单位
1710
（三）名词解释填空（题2分3题6分）
18分代表逻辑1逻辑0功率功率通常dB单位衡量数字传输时光源项重参数
19指PIN规定反电压者APDDE 90击穿电压时入射光情况器件部反电流
20电信号时光信号相电信号时间延迟
三简答画图题（题两部分部分15分30分）
（）求简答题（题5分3题15分）
21答：光波分复技术基原理发送端波长光信号组合起（复）耦合光缆线路根光纤中进行传输接收端组合波长光信号分开（解复）作进步处理恢复出原始信号送入终端
22获EDFA较坦增益特性增EDFA带宽常采两种方法①采新型宽谱带掺杂光纤纤芯中加入铝离子②掺铒光纤链路放置均衡滤波器
23调谐速度慢约ms量级
（二）题求画图图回答问题（2题15分）
24
P
超辐射发光二极
面发光二极
边发光二极
O I
发光二极PI特性曲线
25（1）直接调制方式带宽受半导体光源震荡频率限制光源啁秋效应存
（2）直流啁秋
（3）宽调制带宽插入损耗高消光
四综合解答题（请题题意解答求写出必解题思想具体公式题2题题10分20分）
26（题10分）
解：（1）界入射角θcarcsin（n2n1）arcsin（146148）8060
（2）αCarcsin1（n2n1）2arcsin1（146148）294°
（3）NAsinθ0（n12n22）12（14821462）120242
(4) θ0arcsinNA140
(5)数值孔径NA实际计算时外计算公式：NAsinθ0（n12n22）12（2n12）12×（n12n22）12（2n12）12n12∆
：∆12（sinθ0n1）212（0242148）20013368
般言相折射率差∆光纤光源间耦合效率高∆话色散影响越严重实际光纤总∆≪1
27 （题10分）
（1）
（2）响应度R定义光生电流输入光功率
入射光功率应单位时间均入射光子数入射光子量子效率部分吸收外电路中产生光电流响应度
波长13um时(AW)_
波长155um时(AW)
式知量子效率定时响应度波长成正PIN155um处灵敏度高13um处
五分析题（请求写出必解题程题1题12分）
28（题12分）
解：（1）先求出述波长应化频率V然前述种模式化截止频率Vc相较满足V>Vc条件模式光纤中传输
V2πλn1a2∆：
V12πλ1n1a2∆2π155×106×15×6×1062×00022306
V22πλ2n1a2∆2π131×106×15×6×1062×0002273
V32πλ3n1a2∆2π085×106×15×6×1062×0002421
λ1155μm时0VcHE11λ2131μm时
2045VcTE01TM01HE21时光纤中传输TE01TM01HE21HE11导波模
λ1085μm时
3832VcHE31EH11HE12时光纤中传输HE31EH11HE12TE01TM01HE21HE11导波模
光纤中传输导波模HE31EH11HE12TE01TM01HE21HE11
（2）（1）中出波长越短化频率越高传输模式数量越传输模式数量化频率似关系表达式
N12V2
(3) 化频率值般决定包层传输功率占总功率例P包层P总223V光波长λ1155μm言V12306总功率P总1000dBm包层传输功率P包层
P包层223V1×P总223×2306×100040885 dBm
20142015年度教学质量综合评估测验试卷评卷答案：
选择题（题仅选项符合题意求10题题2分20分）
2 D 2C 3A 4C 5B
6A 7D 8D 9D 10D
二填空题（题三部分部分6分18分）
（）基概念基理填空（空1分4题6空6分）
11响应度
12动态范围
13步数字系列（SDH）2048Mbs
14光电型光中继器
15单极性码
（二）基运算力填空（题3分2题6分）
1605m注意单位
17
（三）名词解释填空（题2分3题6分）
18光纤数值孔径表示光纤捕获光射线力物理量
19光波模式指够独立存电磁场结构形式
20网络愈指需干预网络极短时间失效障状态动恢复传输携业务
三简答画图题（题两部分部分15分30分）
（）求简答题（题5分3题15分）
21光纤模拟通信系统中光源PI曲线非线性导致输出光信号出现失真
种失真进行补偿系统中加入预失真电路调制信号预先产生该失真特性相反失真补偿PI曲线非线性影响
22码型选择应满足条件应避免出现长连0长连1进行中断业务误码监测量减少码流中直流分量起伏
23表示相应模式光纤截面分布规律m表示圆周方光场出现值数n表示半径方光场值数
（二）题求画图图回答问题（2题15分）
24
25（1）掺铒光纤放器
（2）光隔离器
（3）波分复器
（4）25mgkg
（5）980nm
四综合解答题（请题题意解答求写出必解题思想具体公式题2题题10分20分）
26（题10分）
解：(1) （2分）
(2) （1分）
（2分）
(3)（2分）
（3分）
28 （题10分）
解：（1）量子效率
（2）量子效率
（3）GaAsPIN禁带宽度截止波长
六 分析题（请求写出必解题程题1题12分）
28（题12分）
解：（1）代入
中右边分子1指色散（功率）代价通计算损耗限制中继距离
（2）受色散限制传输距离
单模光纤分子分母单位相匹配单位定Mbs代入数求出值中
求出受色散限制传输距离然损耗限制中继距离相取值中继距离
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光纤通信试题
注：1开课学院：通信信息工程学院 命题组：通信工程教研组·张延锋
2考试时间：90分钟 试卷满分：100分
3请考生黑色蓝色中性笔作答考试前提前带必物件（含计算器）
4答案请写相应答题纸相应位置考试结束请试卷答题纸交
总分
二
三
四
五
六
七
八
九
十
100
20
18
30
20
12
试题：
选择题（题仅选项符合题意求10题题2分20分）
1表示光纤色散程度物理量
A时延 B相位差 C时延差 D速度差
2着激光器时间增长阈值电流会
A逐渐减少 B保持变 C逐渐增 D先逐渐增逐渐减少
3面波入射角变化时薄膜波导中产生三种波型
ATEM波TE波TM B导波TE波TM波
C导波衬底辐射模敷层辐射模 DTEM波导波TM波
4方律型折射指数分布光纤中总模数量等
A B C D
5光接收机中升余弦频谱脉信号恢复01码信号模块
A 均衡器 B 判决器时钟恢复电路 C 放器 D 光电检测器
6光纤通信系统中EDFA种应形式显著提高光接收机灵敏度
A作前置放器 B作置放器
C作功率放器 D作光中继器
7EDFA中降低放器噪声器件
A光耦合器 B波分复器 C光滤波器 D光衰减器
8关PINAPD偏置电压表述正确
A均正偏置 B均反偏置C前者正偏者反偏 D前者反偏者正偏
9列项技术提高信道传输信息容量效途径？
A光纤孤子(Soliton)通信 B DWDM C OTDM D OFDM
10光纤数字通信系统中传输HDB3码原
A光源产生负信号光 B出现长连1长连0
C编码器太复杂 D码率冗余度太
二 填空题（题三部分部分6分18分）
（）基概念基理填空（空1分4题6空6分）
11色散基单模光纤说材料色散 模光纤说 占位
12渐变型光纤中射线具相轴速度现象称 现象
13EDFA中关键器件
14SDH帧结构行列字节帧长等外包括信息净负荷区域支路单元指针区域 区域
（二）基运算力填空（题3分2题6分）
15某种光纤纤芯包层折射率分148146界传播角
16设PIN光电二极量子效率75％渡越时间10ps该检测器3dB带宽
（三）名词解释填空（题2分3题6分）
17光纤色散：
18插入码：
19啁啾：
三 简答画图题（题两部分部分15分30分）
（）求简答题（题5分3题15分）
20简述半导体激光器三部分构成？试分加说明
21简述光电检测器响应度量子效率描述什？二者什联系？
22解释光纤通信越越采WDM+EDFA方式
（二）题求画图图回答问题（2题15分）
23SDH帧结构实现数字步时分复保证网络效运行关键试画出SDH帧结构（7分）
24阅读图学求完成题（8分）
增益 增益
G G
R03
∆1
R0 ∆2
O w0 频率w O w0 频率w
图（a） 图（b）
（1）SOA表示 分法布里珀罗放器FPA行波放器TWA两类
（2）图（a）中 放器增益频谱条振荡曲线R03样 放器增益频谱 型曲线R0R代表容
（3）图（b）中∆1 放器带宽通常该值超 GHz样∆2 放器带宽
（4）SOA增益赖输入信号偏振状态原 致
（5）般减少SOA偏振增益差采：①源区横截面成 ②通 （选填串联联串联联）两SOA补偿增益差
四 综合解答题（请题题意解答求写出必解题思想具体公式题2题题10分20分）
25（题10分）
阶跃折射率光纤纤芯折射率n115相折射率差工作波长1310nm试计算：
(1) 保证单模传输芯径应取？
(2) 取芯径求数值孔径模式数
26（题10分）
565Mbits单模光缆传输系统系统总体求：光纤通信系统光纤损耗04dBkm光纤接头损耗01dBkm光源入纤功率25dbm接收机灵敏度37dbm线路码型5B6B传输速率677990kbits光源采MLM－LD光源谱宽2nm光纤色散系数25ps(km nm)ε光通道功率参数取0115设计中取光功率代价1db光连接器衰减1db光纤富余度01dbkm设备富余度55db
试求：系统中继距离
五 分析题（请求写出必解题程题1题12分）
27（题12分）
已知某光纤参数：a40μm∆0003纤芯折射率n1148
试问：
（1） 光纤否传输波长λ131μmTE01TM01模？说明理
（2） TE01TM01模够传输光波长应做样调整？
20082009年度教学质量综合评估测验试卷
光纤通信试题
注：1开课学院：通信信息工程学院 命题组：通信工程教研组·张延锋
2考试时间：90分钟 试卷满分：100分
3请考生黑色蓝色中性笔作答考试前提前带必物件（含计算器）
4答案请写相应答题纸相应位置考试结束请试卷答题纸交
总分
二
三
四
五
六
七
八
九
十
100
20
18
30
22
10
试题：
判断题（题诉错分请判断正误10题题2分20分）
1光纤中孤子光纤色散非线性相互作产物
2NA表示光纤接受传输光力NA越光纤接收光力越强
3通常单模光纤纤芯半径微米物理尺度保证单模传输必条件
4模光纤中模式色散色散素
5张弛振荡激光器部光电相互作表现出固特性增加直流偏置进行抑制预偏置越接阈值效果越显著
6散粒噪声属白噪声降低影响通常判决电路前低通滤波器信道带宽变窄
7光纤通信系统适合参杂光纤放器工作1550nm掺铒光纤放器工作1300nm掺镨光纤放器
8电光效应热光效应等利材料折射率电压温度变化变化实现光开关器件
9EDFAWDM系统中工作时模式三种：动增益控制模式动功率控制模式动电流控制模式
10时分复分特交错OTDM分组交错OTDM前种方式需利信号区分复数分组
二填空题（题三部分部分6分18分）
（）基概念基理填空（空1分4题6空6分）
11阶跃型光纤单模传输条件
12双异质结激光器源区两侧限制光波限制 光强分布基约束源区降低
13发光二极 发光半导体激光器 发光
14EDFA噪声系数定义
（二）基运算力填空（题3分2题6分）
154信道组成WDM传输系统假设信道具零带宽信道间隔应 保证选信道检测相邻信道功率10倍
16GaAsPIN光电二极均两入射光子产生电子－空穴假设电子接收该器件量子效率
（三）名词解释填空（题2分3题6分）
17mBnB码：
18子午射线：
19 光源外调制：
三简答画图题（题两部分部分15分30分）
（）求简答题（题5分3题15分）
20形成色散机理光纤色散分种？
色散光纤通信系统性什影响？
21光放器包括种类？EDFA优点？
图1
22简述右图1示面阵列波导光栅设计思想方法
（二）题求画图图回答问题（2题15分）
23请画出EDFA典型结构（7分）
24阅读图求完成题（8分）
（1）图 直接检测方式数字光接收机方框图
（2）放器AGC决定着光接收机
（3）图中均衡器目放器出 电信号进行补偿输出信号波形适合判决消 减误码率
（4）图中 谓生电路功放器输出信号噪声混合波形中提取 逐码元波形进行取样判决原发送码流时钟提取目
四 综合解答题（请题题意解答求写出必解题思想具体公式题2题题10分20分）
25（题10分）
已知阶跃型光纤n115∆001芯子半径a10μm波长λ015μm 试计算：
（1）数值孔径NA
（2）化频率
（3）入射光线激励角范围
26（题10分）
段12km长光纤线路损耗试回答：
（1）果接收端保持接收光功率发送端功率少少？
（2）果光纤损耗变需输入光功率少？
五 分析题（请求写出必解题程题1题10分）
27（题10分）
已知某光纤参数：a6μm∆0002纤芯折射率n115干HEmn模截止频率干EHmn模截止频率表1表2试问：
（1）光波长分λ1155μmλ2131μmλ3085μm时光纤中传输导波模？
（2）（1）中出波长化频率传输模式数量关系？传输模式数量化频率似关系表达式？
表1 干HEmn模截止频率
模式HEmn
HE21
HE22
HE23
HE24
HE31
HE32
HE33
HE34
截止频率Vc
2045
5520
8654
11792
3832
7016
10173
1332
表2 干EHmn模截止频率
模式EHmn
EH11
EH12
EH13
EH14
EH21
EH22
EH23
EH24
截止频率Vc
3382
7016
10173
13324
5136
8417
11620
1479
20092010年度教学质量综合评估测验试卷
光纤通信试题
注：1开课学院：通信信息工程学院 命题组：通信工程教研组·张延锋
2考试时间：90分钟 试卷满分：100分
3请考生黑色蓝色中性笔作答考试前提前带必物件（含计算器）
4答案请写相应答题纸相应位置考试结束请试卷答题纸交
总分
二
三
四
五
六
七
八
九
十
100
20
18
30
22
10
试题：
选择题（题仅选项符合题意求10题题2分20分）
1激光二极LED工作原理
A光吸收 B光发辐射 C光受激发射 D光受激散射
2现知界传播角αc保证光线光纤全反射必须求传播角
A．α<αc B．α≤αc C．α>αc D．α≥αc
3偏振反映定点电场强度矢量取时间变化电磁波ExEy振幅相等相位差900时
A．圆偏振 B．线偏振 C．椭圆偏振 D．垂直偏振
4色散光光纤中传输物理现象单模光纤存种色散？
A材料色散 B模式色散 C 波导色散 D 色度色散
5半导体激光器发光谱线会着工作条件变化变化注入电流低阈值电流时发出
A激光谱线较窄 B荧光光谱较宽
C 激光谱线较宽 D 荧光光谱较窄
6APD光电二极出现雪崩击穿
A载流子耗区漂移时间长 B光信号转换电信号效率太低
C加反偏置电压 D注入非衡载流子扩散快
7属光纤通信系统源器件
A 耦合器 B 隔离器 C 掺铥光纤放器 D 光开关
8显示测量光纤中波长光信号特性WDM系统中应较
A光时域反射仪 B光纤熔接机 C光谱分析仪 D光功率计
9DWDMWDM区说DWDM波长间隔
A 常常08nm B 常常08nm
C 常常16nm D常常16nm
10OCDMA扩频址访问技术
A直接序列 B频率跳变 C啁秋系统 D双线性光序列
二 填空题（题三部分部分6分18分）
（）基概念基理填空（空1分4题6空6分）
11目前光纤通信系统外调制器通常 电光调制器
12 色散光纤特性导致光纤通信系统基问题
13物理学知光具 波动性分析两种：光学分析法二
14解决半导体激光器温度敏感问题驱动电路中进行 采制冷器保持器件温度稳定
15法布里—珀罗放器增益频谱条 曲线
（二）基运算力填空（题3分2题6分）
16阶跃折射率光纤已知纤芯包层折射率分：n1148n2146接收角θ0
17弱导波阶跃光纤芯子包层折射指数分n115 n2145纤芯包层相折射指数差Δ
（三）名词解释填空（题2分3题6分）
18调制带宽：
19征区：
20响应时间：
三 简答画图题（题两部分部分15分30分）
（）求简答题（题5分3题15分）
21光线中非线性效应？
22什直接调制？什间接调制？特点？
23简述动交换网络ASON优点
（二）题求画图图回答问题（2题15分）
24画出典型数字光纤通信系统接收端机原理框图（6分）
25阅读图求完成题（9分）
（1）图显然 工作原理
（2）掺铒光纤(EDF)中铒离子(Er3+)三级：级1代表基态 量低级2 处中间级级3代表 量高
（3）图分析请阐述该工作原理： （3分）
（4）该工作原理出光放 量转换信号光结果提高放器增益 应提高 吸收
四 综合解答题（请题题意解答求写出必解题思想具体公式题3题20分）
26（题8分）
设PIN光电二极量子效率80计算13μm155μm波长时响应度说明什155μm处光电二极较灵敏
27（题8分）
根数值孔径020阶跃折射率模光纤850nm波长支持1000左右传播模式试问：
（1）纤芯直径少？
（2）1310nm波长支持少模？
28（题6分）
纤芯折射率长度未知弱导光纤传输脉重复频率光脉该光纤信号延迟半脉周期试估算光纤长度
五 分析题（请求写出必解题程题1题10分）
29（题10分）
某SI型光纤光纤芯径d2a100μm折射率n11458包层折射率n21450该光纤中传输光波波长λ850nm：
（1）计算该光纤V参数
（2）估算该光纤传输模式数量
（3）计算该光纤数值孔径
（4）计算该光纤单模工作波长
20102011年度教学质量综合评估测验试卷
光纤通信试题
注：1开课学院：通信信息工程学院 命题组：通信工程教研组·张延锋
2考试时间：90分钟 试卷满分：100分
3请考生黑色蓝色中性笔作答考试前提前带必物件（含计算器）
4答案请写相应答题纸相应位置考试结束请试卷答题纸交
总分
二
三
四
五
六
七
八
九
十
100
20
18
30
22
10
试题：
判断题（题诉错分请判断正误10题题2分20分）
1发辐射光种相干荧光单频率相位偏振方相光
2光放器代生中继器
3接收角θ0越纤芯包层折射率差越光纤捕捉光线力越弱种力数值孔径NA表示
4模光纤通常短距离通信场合
5脉现象某激光器某注入电流发生种持续振荡实际工作中常遇种器件属正常现象需更换
6假设光检测器具理想特性量子效应0热噪声暗电流
7光放器基发辐射光子吸收原理实现微弱入射光进行光放机制激光器类似
8LEDLD更适合作WDM系统光源
9家天电话交换局间连接属线性总线型网络结构
10根理分析输出光脉严格双曲正割脉光孤子稳定传输
二 填空题（题三部分部分6分18分）
（）基概念基理填空（空1分4题6空6分）
11衰减色散光纤特性导致光纤通信系统基问题中衰减原散射损耗 色散包括模式色材料色散
12光纤光线分两类：子午光线斜光线中斜光线
13数字光纤传输系统中常码型5B6B码
14衰减器功 进行预定量衰减
（二）基运算力填空（题3分2题6分）
15已知语音信道带宽34KHz接收机信噪SN30dB信道容量
16已知某阶跃光纤参数：∆0003纤芯折射率n1146已知光波长 λ131μm单模传输时光纤具纤芯半径a<
（三）名词解释填空（题2分3题6分）
17光接收机灵敏度：
18散射损耗：
19光时分复(OTDM)：
三 简答画图题（题两部分部分15分30分）
（）求简答题（题5分3题15分）
20激光器谐振腔激光振荡产生？
21简述雪崩光电二极雪崩倍增效应
22简述光码分址OCDMA特点
（二）题求画图图回答问题（2题15分）
23请模拟数字电流信号激光器调制示意图进行定补画求表明阈值电压（5分）
P（mW） P（mW）
O IF(mA) O IF(mA)
24阅读图EDFA结构求完成题（10分）
掺铒光纤
光隔离器
波分复器
泵浦源
滤波器
光隔离器
输入 输出
光信号 光信号
熔接点
图（a）
掺铒光纤
光隔离器
波分复器
泵浦源
滤波器
光隔离器
输入 输出
光信号 光信号
图（b）
（1） EDFA核心部件石英光纤作基质纤芯中掺入固体激光工作物质——
（2）掺铒光纤模场直径36μm常规光纤提高信号光泵浦光量密度提高 芯径减常规光纤模场匹配解决方法：①纤芯中掺入 ②熔接时进行定处理减 （填英文缩写）匹配
（3）实EDFA泵浦源LD泵浦波长980nm nm两种应较980nm泵浦源优点
（4）泵浦方式泵浦位置分三种：①图（a） ② 图（b） ③双泵浦
（5）双泵浦信号放特性信号传输方 （填关关）
四 综合解答题（请题题意解答求写出必解题思想具体公式题3题22分）
25（题8分）
光纤通信系统光纤损耗035 dBkm光发射机均发送光功率1 dBm全程光纤均接头损耗005 dBkm设计求系统富裕度6 dB中继传输距离70 km求：
（1）满足述求光接收机灵敏度少应取少？
（2）求系统允许接收功率－10 dBm光接收机动态范围少应取少？
26（题6分）
某光纤通信系统发送光功率4dBm光接收机灵敏度40dBm设备富余度6 dB光缆富余度01dBkm光纤接头损耗02dBkm考虑色散影响求光缆配线架时果希长中继距离60 km时光缆衰减系数？
27（题8分）
已知某光纤参数：a40μm∆0003纤芯折射率n1148
试问：
（1）光纤否传输波长λ131μmTE01TM01模？说明理
（2）TE01TM01模够传输光波长应做样调整？
五 分析题（请求写出必解题程题1题10分）
28（题10分）
GaAlAs半导体激光器谐振腔长300材料折射率n30两端解理面反射率035：
(1)求非全反射导致等效损耗系数
(2)求相邻模间频率间隔波长间隔
(3)激光器中心波长λ1310nm相应模序数
20112012年度教学质量综合评估测验试卷
光纤通信试题
注：1开课学院：通信信息工程学院 命题组：通信工程教研组·张延锋
2考试时间：90分钟 试卷满分：100分
3请考生黑色蓝色中性笔作答考试前提前带必物件（含计算器）
4答案请写相应答题纸相应位置考试结束请试卷答题纸交
总分
二
三
四
五
六
七
八
九
十
100
20
18
30
20
12
试题：
判断题（题诉错分请判断正误10题题2分20分）
1光光纤中传输工作波长载波频率决定
2特率带宽衡量数字通信系统模拟通信系统指标
3辐射模指电磁场纤芯中简谐函数变化包层中指数规律衰减模式
4激光器横模决定激光光束空间分布直接影响器件光纤偶效率
5数字光纤传输系统中常采码型3B4B插入码
6PIN光检测器反偏压取较值耗区厚度基I区宽度决定
7滤波器属源器件严格意义讲调谐滤波器属源器件
8CWDM采带冷器半导体激光器
9SDH第级传输速率15552MbsSDH北美区常常采
10目前两种途径提高传输速率：波分复WDM光时分复OTDM
二填空题（题三部分部分6分18分）
（）基概念基理填空（空1分4题6空6分）
11 nm波长范围称C波段
12光纤模 阶跃折射率光纤单模传输条件
13色散补偿光纤具 特性光纤实现色散补偿基思想具 特性标准单模光纤接入段色散补偿光纤
14光纤通信系统中采外差零差检测方式显著提高接收灵敏度选择性
（二）基运算力填空（题3分2题6分）
15光检测器响应度R表明光检测器光信号转化成电信号效率现知光检测器光电流Ip10A入射光功率Pin14286W响应度R
16光放器增益较时发辐射子nsp2噪声系数Fn
（三）名词解释填空（题2分3题6分）
17杂质吸收损耗：
18光孤子：
19 波分复（WDM）：
三简答画图题（题两部分部分15分30分）
（）求简答题（题5分3题15分）
20什激光器阈值条件？
21EDFA泵浦方式？方式作简说明
22简述PDHSDH特点
（二）题求画图图回答问题（2题15分）
23试2×2耦合器构成8×8空分开关阵列画出连接图输入输出端口信号间流（7分）
24阅读图求完成题（8分）
EC1
高带 EC2
EC3 hv hv
输入光 hv 输出光
EV1
低带 EV2
EV3
（1）图光 机理程图（1分）
（2）实现述程需两条件： 种状态称粒子数反转采通半导体激光二极注入 方式实现粒子数反转二半导体激光器必须存 建立起确定振荡 激光输出（4分）
（3） 试图画出光发辐射（发光二极）机理程（3分）
四综合解答题（请题题意解答求写出必解题思想具体公式题2题题10分20分）
25（题10分）
弱导阶跃光纤纤芯包层折射率分试计算：
（1）纤芯包层相折射率
（2）光纤数值孔径
26（题10分）
段阶跃折射率光纤构成5km长光纤链路纤芯折射率相折射率差求：
（1）接收端快慢模式间时延差
（2）模式色散导致均方根脉展宽
（3） 假设特率等带宽光纤带宽距离积少？
五分析题（请求写出必解题程题1题12分）
27（题12分）
阶跃折射率光纤纤芯折射率n115相折射率差工作波长1310nm试计算：
(1) 保证单模传输芯径应取？
(2) 取芯径求数值孔径模式数
20122013年度教学质量综合评估测验试卷
光纤通信试题
注：1开课学院：通信信息工程学院 命题组：通信工程教研组·张延锋
2考试时间：90分钟 试卷满分：100分
3请考生黑色蓝色中性笔作答考试前提前带必物件（含计算器）
4答案请写相应答题纸相应位置考试结束请试卷答题纸交
总分
二
三
四
五
六
七
八
九
十
100
20
18
30
20
12
试题：
选择题（题仅选项符合题意求10题题2分20分）
1列种吸收属光纤征吸收
ASiO2吸收 BOH吸收 CCu2+吸收 DV3+吸收
2发光二极LED产生光
A荧光激光 B激光荧光
C然光激光 D相干光荧光
3弱导光纤中纤芯折射率n1包层折射率n2关系
An1≈n2 Bn1n2 Cn1>>n2 Dn1<
A G＞1 B G＜1 C G＝1 D G＝0
5阶跃型光纤中模式处截止界状态时特性参数
AW＝0 Bβ＝0 CV＝0 DU＝0
6列属EDFA优点
A增益高 B频带宽 C噪声系数 D放波段
7光时域反射仪（OTDR）利光光纤中传输时瑞利散射产生背散射制成精密仪表作项测量？
A光纤长度 B光纤传输衰减
C障定位 D光纤色散系数
8列属源光器件
A光定耦合器 B半导体激光器 C光纤连接器 D光隔离器
9根光纤中时传输波长信号项技术
A色散补偿技术 B相干光通信技术
C光时分复技术 D光波分复技术
10列SDH网特点？
A具全世界统接口标准 B量运软件进行系统配置理
C复映射结构灵活 D指针调整技术降低设备复杂性
二填空题（题三部分部分6分18分）
（）基概念基理填空（空1分4题6空6分）
11光纤通信三实低损耗工作窗口085μm
12EDFA应结起分三种形式：(1) __ (2)前置放器(3)置放器
13光纤 引起光纤带宽变窄原光纤带宽变窄会限制光纤传输容量
14SDH具套标准化信息结构等级称 低级STM－1网络节点接口速率 Mbits
（二）基运算力填空（题3分2题6分）
15某种光纤纤芯包层折射率分148146界传播角
16光接收机灵敏度Sr指满足定误码率信噪条件接收机接受微弱信号力工程常低均光功率 Pmin 描述现低均光功率Pmin10mW灵敏度Sr
（三）名词解释填空（题2分3题6分）
17粒子数反转分布：
18数值孔径：
19 啁啾：
三简答画图题（题两部分部分15分30分）
（）求简答题（题5分3题15分）
20简述构成激光器三基条件
21简述形成光纤损耗原
22简述掺铒光纤放器(EDFA)工作原理
（二）题求画图图回答问题（2题15分）
23请画出半导体激光器边发光二极PI特性曲线（7分）
24阅读图求完成题（8分）
均衡滤波器
掺铒光纤
掺铒光纤 掺铒光纤
（1）图掺铒光纤链路放置均衡滤波器目 （2分）
（2）结合图题意暗含容画出图（a）图（b）容（6分）
掺 滤 放
铒 波
光 器 器
纤 特 增
增 性 益
益
O O O
波长 波长 波长
图（a） 图（b） 图（c）
四综合解答题（请题题意解答求写出必解题思想具体公式题2题题10分20分）
25（题10分）
阶跃折射率光纤已知纤芯包层折射率分：n11486n21472现仅考虑模式色散：
（1）1km长度脉宽度
（2）假设输入光脉宽度T模式色散产生展宽∆t相忽略计情况计算传输光脉特率
26（题10分）
弱导波阶跃型光纤纤芯折射率n1＝150相折射率差Δ＝025纤芯半径a＝5μm工作波长λ＝131μm 求：
（1）该光纤数值孔径NA
（2）光纤中传输模式数量
（4） 保证光纤单模传输光纤芯径应取？
五分析题（请求写出必解题程题1题12分）
27（题12分）
某LAN光纤链路工作波长λ850nm链路长度L2000m特率16Mbs采线宽20nmLED光源光设备升时间8ns10100Mbs LAN光缆长度表1MMF（模光纤）625125μm光纤
表1 10100Mbs LAN光缆长度
LAN类型
波长nm
长度m
损耗dBkm
带宽距离积Mbs×km
纤芯50μm
纤芯625μm
纤芯50μm
纤芯625μm
10BaseF
850
1000
2000
375
500
160
100BaseFX
1300
2000
2000
15
500
500
100BaseSX
850
2000
375
500
求：
(1) 系统求升时间Δtr
(2) 模式色散引起脉展宽Δtmod光线模式升时间
(3) 色度色散引起脉展宽Δtch
(4) 求系统实际升时间Δtsys
(5) 达指定特率？
(6) 果光纤带宽满足求认该解决？
注：色度色散计算公式DλS04（λλ04λ3）Δtch|Dλ|ΔλL
20132014年度教学质量综合评估测验试卷
光纤通信试题
注：1开课学院：通信信息工程学院 命题组：通信工程教研组·张延锋
2考试时间：90分钟 试卷满分：100分
3请考生黑色蓝色中性笔作答考试前提前带必物件（含计算器）
4答案请写相应答题纸相应位置考试结束请试卷答题纸交
总分
二
三
四
五
六
七
八
九
十
100
20
18
30
20
12
试题：
选择题（题仅选项符合题意求10题题2分20分）
1G653光纤指
A渐变模光纤 B标准单模光纤 C色散位移光纤 D非零色散光纤
2目前EDFA采泵浦波长
A．085μm13μm B．085μm148μm
C．098μm148μm D．098μm155μm
3阶跃折射率光纤HE11低阶模式横电场截面分布图
A B C D
4单模光纤非线性效应
A相位调制SPM B交叉相位调制XPM
C 偏振模色散PMD D 四波混频FWM
5具低阈值电流高温工作谱线宽度窄调制速度高优点激光器
A量子阱激光器 B分布式反馈DFB激光器
C垂直腔面发射激光器 D分布式布拉格反射DBR激光器
6面种器件允许光单方传输
A隔离器 B光开关 C耦合器 D连接器
7光缆架空办法两种分
①水泥道安装 ②定滑轮牵引法 ③缆盘移动放出法 ④顶棚敷设
A ①③ B ②④ C ③④ D ②③
8ITUT G692建议WDM系统工作波长目前
AS波段 BC波段 CL波段 DP波段
9SDHSONET网络基设备
A终端复器TM B分插复器ADM
C生器REG D光交叉连接器OXC
10列动交换光网络ASON特点？
A实现灵活Mesh组网 B网络拓扑动发现
C缩短业务建立时间 D频率选择性极
二填空题（题三部分部分6分18分）
（）基概念基理填空（空1分4题6空6分）
11光纤通信形式通信区两点 二光纤作传输介质
12外调制器利晶体电光磁光 等效应光辐射进行调制光源光辐射产生加载调制信号
13光学分析法射线光学理分析光纤中光传输特性方法种分析方法前提条件
14粒子数反转 激光器获激光条件外产生激光必须满足
15数字传输系统设计务通器件适选择减少 影响确保系统达求性
（二）基运算力填空（题3分2题6分）
16光接收机动态范围D指保证系统误码率指标求接收机低光功率Pmin允许光功率Pmax现知PminPmax分10W100W动态范围D
17单模激光器定义边模抑制MSR模功率P次边摸功率P边半导体激光器频谱纯度种度量P10dBmP边1dBmMSR
（三）名词解释填空（题2分3题6分）
18消光：
19暗电流：
20 电光延迟：
三简答画图题（题两部分部分15分30分）
（）求简答题（题5分3题15分）
21请简述光波分复技术基原理
22获EDFA较坦增益特性增EDFA带宽常采两种方法什？
23调谐外腔激光器做WDM光源作测试光源原什？
（二）题求画图图回答问题（2题15分）
24请画出边发光二极面发光二极超辐射发光二极PI特性曲线画幅图中（7分）
25阅读图求完成题（8分）
激光器
驱动器
外调制器
未调制光信号 已调制光信号
电信号
（1）25Gbs 高速率光纤通信系统中采直接调制方式必须外调制器原 （3分）
（2）外调制光源 （选填直流交流）状态工作避免激光器 效应（2分）
（3）光纤通信系统调制求：①高调制效率 ②低驱动电压③低 ④
四综合解答题（请题题意解答求写出必解题思想具体公式题2题题10分20分）
26（题10分）
阶跃折射率光纤已知纤芯包层折射率分：n1148n2146求：
（1） 界入射角θc
（2）界传播角αC
（3）数值孔径NA
（4）接收角θ0
（5）否知相折射率差∆？相折射率差∆光纤光源间耦合效率关系？实际光纤∆什求？
27（题10分）
设PIN光电二极量子效率75％渡越时间10ps
（1）计算该检测器3dB带宽
（2）计算13um155um波长时响应度说明什155um处光电二极较灵敏
五分析题（请求写出必解题程题1题12分）
28（题12分）
已知某光纤参数：a6μm∆0002纤芯折射率n115干HEmn模截止频率干EHmn模截止频率表1表2
表1 干HEmn模截止频率
模式HEmn
HE21
HE22
HE23
HE24
HE31
HE32
HE33
HE34
截止频率Vc
2045
5520
8654
11792
3832
7016
10173
1332
表2 干EHmn模截止频率
模式EHmn
EH11
EH12
EH13
EH14
EH21
EH22
EH23
EH24
截止频率Vc
3382
7016
10173
13324
5136
8417
11620
1479
试问：
（1） 光波长分λ1155μmλ2131μmλ3085μm时光纤中传输导波模？
（2） （1）中出波长化频率传输模式数量关系？传输模式数量化频率似关系表达式？
（3） 化频率值般决定包层传输功率占总功率例例光波长λ1155μm言假设总功率1000dBm包层传输功率P包层少？
20142015年度教学质量综合评估测验试卷
光纤通信试题
注：1开课学院：通信信息工程学院 命题组：通信工程教研组·张延锋
2考试时间：90分钟 试卷满分：100分
3请考生黑色蓝色中性笔作答考试前提前带必物件（含计算器）
4答案请写相应答题纸相应位置考试结束请试卷答题纸交
总分
二
三
四
五
六
七
八
九
十
100
20
18
30
20
12
试题：
选择题（题仅选项符合题意求10题题2分20分）
1种光纤满足海底光缆长距离通信需求研制？
A G651光纤 B G652光纤 C G653光纤 D G654光纤
2模光纤芯径包层直径单模光纤模场直径包层直径单位
A．nm B．mm C．μm D．cm
3外调制器半波电压指调制指数值时调制电压？
A．π B．2π C．3π D．4π
4V→∞时光纤中光
A 部分集中纤芯部分包层 B 部分集中包层部分纤芯
C 集中纤芯中包层中没 D 集中包层中纤芯中没
5光发射机消光般求等
A．5％ B．10％ C．15％ D．20％
6载流子漂移单位距离产生电子—空穴指
A电离率 B响应度 C响应光谱 D暗电流
7转换光路实现光交换重器件
A 耦合器 B 隔离器 C 光衰减器 D 光开关
8日前采LD结构种类属
A．FP腔激光器（法布里—珀罗谐振腔） B．单异质结半导体激光器
C．质结半导体激光器 D．双异质结半导体激光器
9光孤子源
A．掺铒光纤孤子激光器信道频率激光器
B．掺铒光纤孤子激光器窄纤谱半导体激光器
C．锁模半导体激光器锁模半导体激光器
D．掺铒光纤孤子激光器锁模半导体激光器
10SDH帧结构中 项传送网络运行理维护附加字节？
A 容器 B 信息净负荷 C 支路单元 D 段开销
二填空题（题三部分部分6分18分）
（）基概念基理填空（空1分4题6空6分）
11 量子效率描述光电检测器光电转换力种物理量
12数字光接收机性指标灵敏度
13数字光纤传输系统两种传输体制准步数字系列（PDH） PDH两种基础速率种1544Mbs第级基础速率种 第级基础速率
14光纤通信光中继器补偿衰减光信号畸变失真信号进行整形等类型 全光型光中继器
15线路编码必电端机输出数字信号适合电缆传输双极性码光源发射负脉变换适合光纤传输
（二）基运算力填空（题3分2题6分）
16HeNe激光器中心频率 Hz发辐射谱线宽度 Hz想获单模输出腔长长超
1710km长模阶跃折射光纤果纤芯折射率光纤带宽B<
（三）名词解释填空（题2分3题6分）
18数值孔径：
19光波模式：
21 网络愈：
三简答画图题（题两部分部分15分30分）
（）求简答题（题5分3题15分）
21简述光纤模拟通信系统中预失真补偿原理
22简述数字光纤通信系统码型选择应满足条件
23简述线性偏振模LPmnmn物理意义
（二）题求画图图回答问题（2题15分）
24请画出数字光接收机方框图（7分）
25阅读图求完成题（8分）
（1）图 构成方框图
（2）图中 作防止反射光影响光放器工作稳定性
（3）中光耦合器（图中）作信号光泵浦光混合起
（4）中掺珥光纤：长约10100m Er3+浓度约
（5）泵浦光源形成粒子数反转分布光功率10100mW工作波长
四综合解答题（请题题意解答求写出必解题思想具体公式题2题题10分20分）
26（题10分）
已知阶跃型光纤n115△05％工作波长λ131μm光纤中导模数量M2求：
(1) 光纤数值孔径NA
(2) 全反射界角θc
(3) 光纤纤芯半径a
27（题10分）
GaAsPIN光电二极均三入射光子产生电子空穴假设电子收集
（1）计算该器件量子效率
（2）波段接收功率计算均输出光电流
（3）计算波长光电二极超波长时停止工作长波长截止点
五分析题（请求写出必解题程题1题12分）
28（题12分）
直565Mbs单模光纤传输系统系统总体求：
（1）光纤通信系统光纤损耗01dBkm5接头均接头损耗02dB光源入纤功率3dBm接收机灵敏度56dBm（BER1019）
（2）光纤线路线路码型5B6B光纤色散系数2ps（kmnm）光源光谱宽度18nm
求：中继距离少？
注：设计中选取色散（功率）代价1dB光连接器损耗1dB（发送接收端）光纤富度01dBkm设备富度55dB
20072008年度教学质量综合评估测验试卷评卷答案：
选择题（题仅选项符合题意求10题题2分20分）
1C 2C 3C 4C 5B
6 D 7C 8B 9C 10A
二填空题（题三部分部分6分18分）
（）基概念基理填空（空1分4题6空6分）
11波导色散模式色散
12光纤聚焦
13高功率泵浦源掺铒光纤
14理单元指针
（二）基运算力填空（题3分2题6分）
1594°
16
（三）名词解释填空（题2分3题6分）
17光信号通光纤传播期间波形时间发生展宽现象称光纤色散
18插入特码信码流中m特划组然组末尾位插入特码输出
19 啁啾指产生光脉时引入附加线性调频光脉载频时间变化
三简答画图题（题两部分部分15分30分）
（）求简答题（题5分3题15分）
20 ①产生激光工作物质够产生激光工作物质处粒子数反转分布状态工作物质产生激光必条件
②够工作物质处粒子数反转分布状态激励源工作物质产生粒子数反转分布外界激励源物质泵浦源作粒子数低级跃迁高级种情况受激辐射受激吸收光放作时工作物质已激活成激活物质增益物质
③够完成频率选择反馈作光学谐振腔激活物质光放激活物置光学谐振腔中提供必反馈光频率方进行选择获连续光放激光振荡输出
21响应度量子效率描述种器件光电转换力物理量响应度R0 定义R0IP·AW·P0式中： IP：光电检测器均输出电流P0：光电检测器均输入功率
量子效率n定义：n（光生电子空穴数）入射光字数二者关系：R0enhf说光电二极响应度量子效率入射光波频率关
22采WDM技术原优点分开优点：
（1）充分利光纤巨带宽资源
（2）时传输种类型信号
（3）实现单根光纤双传输
（4）种应形式
（5）节约线路投资
（6）降低器件超高速求
采EDFA技术原优点分开优点：
（1）中继器价格降
（2）传送数速率调制格式透明样系统需改变链路终端设备容易升级高速率
（3）时放波长信号 波分复（WDM）实现成
（4）提供系统扩容新途径 需增加光纤工作速率 需通增加波长提高系统容量
（5）关键系统成降
（二）题求画图图回答问题（2题15分）
23
24（1）半导体放器
（2）法布里珀罗行波高斯反射面反射系数
（3）法布里珀罗10行波
（4）源区矩形性质晶体结构
（5）正方形串联联
四综合解答题（请题题意解答求写出必解题思想具体公式题2题题10分20分）
25（题10分）
解：单模传输条件
（3分）
（2分）
数值孔径定义式
（2分）
（1分）
模式数 （1分）
光纤中存13模式 （1分）
26（题10分）
解：衰减影响
La(PTPR2AcPpMe)(Af+As+Mc)(25+372155)(04+01+01)433(km)
色散影响
LD(ε×106)(B×Δλ×D)(0115×106)(67799×2×25)339km
述计算出中继段距离339km339km线段采取加接转站方法解决
五 分析题（请求写出必解题程题1题12分）
27（题12分）
解：（1）方程Vk0n1a2∆：
V2πλn1a2∆2π131×106×148×40×1062×000322
TE01TM01模化截止频率Vc2045显然V<2045传输波长131μmTE01TM01模
（2）TE01TM01模截止波长
λc2πVcn1a2∆2π2045×148×40×1062×0003120μm
入射光波长应120μm时传播
20082009年度教学质量综合评估测验试卷评卷答案：
判断题（题诉错分请判断正误10题题2分20分）
1√
2√
3√
4√
5√
6√
7√
8√
9√
10× 原：时分复分特交错OTDM分组交错OTDM两种方式需利信号区分复数分组
二填空题（题三部分部分6分18分）
（）基概念基理填空（空1分4题6空6分）
110＜V＜2405
12载流子阈值电流
13发辐射受激辐射
14放器输入信噪放器输出信噪
（二）基运算力填空（题3分2题6分）
15
16
（三）名词解释填空（题2分3题6分）
17输入信码流中m特码分组然变换n特(n＞m)输出
18纤芯轴线面称子午面子午面光线称子午射线
20 激光产生调制分开独立调制器调制激光器输出光实现种调制称光源外(间接)调制
三简答画图题（题两部分部分15分30分）
（）求简答题（题5分3题15分）
20形成色散机理光纤色散分模式色散材料色散波导色散三种光纤色散光脉传输程中波形展宽产生码间干扰增加误码率限制通信容量中继传输距离
21光放器包括半导体光放器光纤放器（分非线性光纤放器掺杂光纤放器）
EDFA优点：高增益宽带宽低噪声放波长正光纤低损耗窗口等
22集成阵列波导光栅输入／输出波导星型波导阵列波导三部分组成输入星型波导阵列波导组成相位控制器达衍射光栅光波相位光输入端口光波长关阵列波导输出端面相连星型波导输入端面充衍射光栅作阵列中波导正中心输入／输出波导端面展开减耦合损耗阵列波导数保证衍射光收集样输入波导进光畸变(畸变)传输输出波导波导阵列中相邻波导间长度差常数入射光相位周期性调制
（二）题求画图图回答问题（2题15分）
23
掺铒光纤
光隔离器
波分复器
泵浦源
滤波器
光隔离器
输入 输出
光信号 光信号
熔接点
24（1）直接强度调制
（2）动态范围
（3）已产生畸变(失真)码间干扰
（4）判决电路时钟提取电路码元时钟实现收发步
四综合解答题（请题题意解答求写出必解题思想具体公式题2题题10分20分）
25（题10分）
26（题10分）
解：（1）根损耗系数定义
发送端功率少
（2）果光纤损耗变需输入光功率
五分析题（请求写出必解题程题1题12分）
27（题12分）
解：（1）先求出述波长应化频率V然前述种模式化截止频率Vc相较满足V>Vc条件模式光纤中传输
V2πλn1a2∆：
V12πλ1n1a2∆2π155×106×15×6×1062×00022306
V22πλ2n1a2∆2π131×106×15×6×1062×0002273
V32πλ3n1a2∆2π085×106×15×6×1062×0002421
λ1155μm时0VcHE11
（2）（1）中出波长越短化频率越高传输模式数量越传输模式数量化频率似关系表达式
N12V2
20092010年度教学质量综合评估测验试卷评卷答案：
选择题（题仅选项符合题意求10题题2分20分）
1 B 2B 3A 4B 5B
6C 7C 8C 9D 10D
二填空题（题三部分部分6分18分）
（）基概念基理填空（空1分4题6空6分）
11铌酸锂（LiNbO3）
12衰减
13粒子性波动方程分析法
14温度补偿
15振荡
（二）基运算力填空（题3分2题6分）
16140
17Δ(n1n2)n1(15145)150033
（三）名词解释填空（题2分3题6分）
18保证调制制度变情况光功率降低频率值半时（3dB）频率范围
19PIN结构中P+N型半导体材料间插入层参杂浓度低半导体材料记I称征区
20反映光检测器瞬变高速调制光信号响应力参数
三简答画图题（题两部分部分15分30分）
（）求简答题（题5分3题15分）
21四种：相位调制交叉相位调制四波混频受激散射
22直接调制电信号直接调制光源器件偏置电流光源发出光功率信号变化光源直接调制优点简单济容易实现调制速率受载流子寿命高速率性退化限制光纤通信中光源采直接调制方式
间接调制般基电光磁光声光效应光源输出连续光载波通光调制器电信号通调制器实现光载波调制间接调制方式需调制器结构复杂获优良调制性特适合高速率光通信系统
23引入智特性光网络带处结：
①实现灵活Mesh（网状）组网提高带宽利率增强网络生存性
②网络拓扑动发现
③简化网络结构
④提供增值业务传统传输网业务网演进
⑤缩短业务时间实现带宽动态申请释放
⑥终实现网络间互连互通
（二）题求画图图回答问题（2题15分）
24
25（1）掺铒光纤放器
（2）亚稳态激发态
（3）①泵浦(Pump 抽运)光光子量等级3级1量差时铒离子吸收泵浦光基态跃迁激发态(1→3)
②激发态稳定Er3+快返回级2（辐射跃迁）
③果输入信号光光子量等级2级1量差处级2Er3+跃迁基态(2→1)产生受激辐射光信号光放
（4）泵浦光泵浦光
四综合解答题（请题题意解答求写出必解题思想具体公式题3题22分）
26（题8分）
解： 时响应度
时响应度
响应度正波长处光电二极处灵敏
27（题8分）
解：（1）纤芯直径
（2）
模数
28（题6分）
解：信号周期
信号纤芯中传输速度
信号延迟半脉周期光纤长度
五分析题（请求写出必解题程题1题10分）
29（题10分）
解：(1) 化频率
(2)传播模式总数
(3)该光纤数值孔径
(4)该光纤单模工作波长
(μm)
20102011年度教学质量综合评估测验试卷评卷答案：
判断题（题诉错分请判断正误10题题2分20分）
1× 原：发辐射光种相干荧光单频率相位偏振方相光
2× 原：生中继放器产生表示原信息新信号消脉信号传输展宽脉调整原水意义讲光放器代生放器光放器存着噪声积累消色散脉展宽缺点
3× 原：接收角θ0越纤芯包层折射率差越光纤捕捉光线力越强
4√
5× 原：脉现象某激光器某注入电流发生种持续振荡实际工作中常遇种器件必须更换
6× 原：假设光检测器具理想特性量子效应1热噪声暗电流
7× 原：光放器基受激辐射受激散射原理实现微弱入射光进行光放机制激光器类似
8× 原：LED适合作WDM系统光源：①LED产生光单波长光谱线宽约50~100nm②LED输出功率激光器低③LED高调制效率约百Mbs
9× 原：家天电话交换局间连接属星形网络结构
10× 原：根理分析输出光脉严格双曲正割脉满足定条件时光孤子稳定传输
二填空题（题三部分部分6分18分）
（）基概念基理填空（空1分4题6空6分）
11吸收损耗弯曲损耗波导色散
12传播程中固定面
13插入码
14光功率
（二）基运算力填空（题3分2题6分）
151684×105 bs注意填写单位
16444 μm 注意填写时加单位
（三）名词解释填空（题2分3题6分）
17保证定误码率条件光接收机需接收光功率
18散射损耗通常光纤材料密度微观变化含SiO2 GeO2 P2O5 等成分浓度均匀光纤中出现折射率分布均匀局部区域引起光散射部分光功率散射光纤外部引起损耗
21 通道低速率数字信息时间分割方式插入物理信道(光纤)中复数字信息成高速率数字流
三简答画图题（题两部分部分15分30分）
（）求简答题（题5分3题15分）
20答：激光器光学谐振腔中工作物质泵浦源作变成增益物质放作放光谐振腔两互相行反射镜面间回反射进步放程中消耗部分光（腔损耗反射镜损耗）放足抵消损耗时激光器形成激光振荡
21二极PN结加高反电压形成时结区形成强电场高场区光生载流子强电场加速获高动晶格原子发生碰撞价带电子量越禁带导带产生新电子空穴新产生电子空穴强电场中加速次碰撞激发出新电子空穴…雪崩样发展光电流子部获倍增
22OCDMA相WDMOTDM拟优点：
①OCDMA通码字区分户信息需WDM求波长控制波长转换样址分配灵活户机接入
②保密性安全性高
③OCDMA利现光纤WDM技术结合
④异步接入性
⑤根业务求提供QoS服务
⑥O CDMA传送数字信号包括SONETATMDS1DS3信号项协议独立技术现新老设备兼容
（二）题求画图图回答问题（2题15分）
23课堂题已求练遍详解
24（1）掺铒光纤铒离子
（2）相互作效率氟元素MFD(模场直径)
（3）1480噪声低泵浦效率高功率高达数百毫瓦
（4）泵浦反泵浦
（5）关
四综合解答题（请题题意解答求写出必解题思想具体公式题2题题10分20分）
25（题8分）
解：(1) PT Pmin + Lα + Lα1 + M
Pmin PT－L(α + α1)－M 170×(035+005)635 dBm
(2) 动态范围DPmax－Pmin
D10(35)25 dB
26（题6分）
解：
27（题8分）
解：（1）方程Vk0n1a2∆：
V2πλn1a2∆2π131×106×148×40×1062×000322
TE01TM01模化截止频率Vc2045显然V<2045传输波长131μmTE01TM01模
（2）TE01TM01模截止波长
λc2πVcn1a2∆2π2045×148×40×1062×0003120μm
入射光波长应120μm时传播
五分析题（请求写出必解题程题1题12分）
28（题10分）
解：已知
1) 非全反射导致等效损耗系数
(mm1)
2) q123…
(Hz)
波长间隔 (m)
3） 1374
20112012年度教学质量综合评估测验试卷评卷答案：
判断题（题诉错分请判断正误10题题2分20分）
1× 原：光光纤中传输工作波长载波频率决定
2√
3× 原：导波模指电磁场纤芯中简谐函数变化包层中指数规律衰减模式辐射模指电磁波量z轴方传播时包层中形成径辐射
4√
5× 原：数字光纤传输系统中常采码型5B6B插入码
6√
7× 原：滤波器属源器件严格意义讲调谐滤波器属源器件
8√
9× 原：SDH北美外国家区常常采
10√
二填空题（题三部分部分6分18分）
（）基概念基理填空（空1分4题6空6分）
111530—1565
12HE11V<2405
13负色散正色散
14相干光通信
（二）基运算力填空（题3分2题6分）
1507 AW注意填写单位
164
（三）名词解释填空（题2分3题6分）
17OH引起衰减
18光纤长距离传输幅度宽度保持变超短脉
22 指两种种携带量信息波长光载波信号发射端复器汇合耦合根光纤中进行传输接收端通解复器种波长光载波信号进行分离然光接收机做进步处理原始信号复原
三简答画图题（题两部分部分15分30分）
（）求简答题（题5分3题15分）
20阈值增益
中介质损耗系数分谐振腔反射镜反射系数激光器增益时激光放出
21EDFA三种泵浦形式：泵浦反泵浦双泵浦泵浦：信号光泵浦光WDM复器合起输入掺铒光纤中掺铒光纤中传输反泵浦：信号光泵浦掺铒光纤中反传输双泵浦：掺铒光纤两端泵浦光相输入掺铒光纤中
22PDH逐级复造成路复杂灵活预留开销少利网络运行理维护T系列E系列帧结构线路码特性难兼容转换较复杂点点传输基础复结构缺乏组网灵活性难组建具愈力环形网等
PDH相SDH特点：统标准传输速率等级国际标准化网络节点接口具次完成步复功具强网络理功
（二）题求画图图回答问题（2题15分）
23
24（1）受激辐射
（2）高带电子密度低带电子密度正电流光子谐振腔单色性方性
（3）
EC1
高带 EC2
EC3 hv
hv
EV1
低带 EV2
EV3
四综合解答题（请题题意解答求写出必解题思想具体公式题2题题10分20分）
25（题10分）
解：阶跃光纤纤芯包层相折射率差
光纤数值孔径
26（题10分）
解：（1）纤芯包层相折射率差
接收端快慢模式间时延差
（2）模式色散导致均方根脉展宽实际等快慢模式间时延差
（3）光纤带宽距离积
五分析题（请求写出必解题程题1题12分）
27（题12分）
解：单模传输条件
（3分）
（2分）
数值孔径定义式
（2分）
（1分）
模式数 （1分）
光纤中存13模式 （1分）
20122013年度教学质量综合评估测验试卷评卷答案：
选择题（题仅选项符合题意求10题题2分20分）
1A 2A 3A 4C 5A
7 D 7D 8B 9D 10D
二填空题（题三部分部分6分18分）
（）基概念基理填空（空1分4题6空6分）
11131μm155μm 12中继放器 13色散
14步传送模块155520
（二）基运算力填空（题3分2题6分）
1594°
1610 dBm 该处必须注意单位Sr单位dBm
（三）名词解释填空（题2分3题6分）
17外界量作处低级粒子断激发高级高级粒子数低级粒子数种分布状态称粒子数反转分布
18表示光纤捕捉光射线力物理量NA表示光纤捕捉射线入射角
23 啁啾指产生光脉时引入附加线性调频光脉载频时间变化
三简答画图题（题两部分部分15分30分）
（）求简答题（题5分3题15分）
20①激光工作物质：需合适工作物质具合适级分布产生合适波长光辐射②激励：需实现工作物质粒子数反转分布激励源——泵浦源③光学谐振腔：需进行方频率选择光学谐振腔
21①材料吸收损耗包括紫外吸收红外吸收杂质吸收等材料身固种征吸收损耗②光纤散射损耗瑞利散射损耗波导散射损耗散射损耗③辐射损耗理想圆柱形光纤受某种外力作时会产生定曲率半径弯曲导致量泄漏包层造成损耗
22掺铒光纤中铒离子(Er3+)三级：级1代表基态量低级2亚稳态处中间级级3代表激发态量高泵浦光光子量等级3级1量差时铒离子吸收泵浦光基态跃迁激发态(1→3)激发态稳定Er3+快返回级2果输入信号光光子量等级2级1量差处级2Er3+跃迁基态(2→1)产生受激辐射光信号光放种放泵浦光量转换信号光结果提高放器增益应提高泵浦光吸收基态铒离子跃迁激发态
（二）题求画图图回答问题（2题15分）
23 P P
O I O I
半导体激光器PI特性曲线 边发光二极PI特性曲线
24（1）获较坦增益特性增EDFA带宽
（2）
掺 滤 放
铒 波
光 器 器
纤 特 增
增 性 益
益
O O O
波长 波长 波长
图（a） 图（b） 图（c）
四综合解答题（请题题意解答求写出必解题思想具体公式题2题题10分20分）
25（题10分）
解：（1）光纤长度单位光速单位分kmkms
∆tLn1cn1n2n21×14863×105148614721472147×108s471(ns)
(2)输入光脉宽度T模式色散产生展宽∆t相忽略计特率
Bmax12∆t12×147×108106（Mbs）
26（题10分）
题考前直接练次原题讲解
五分析题（请求写出必解题程题1题12分）
27（题12分）
解：（1）带宽特率关系ΔfsysB16MHz：
Δtr035Δfsys03516×106219（ns）
（2）表知625125μm光纤工作850nm时带宽距离积160MHz·km链路长度2000m模式带宽（光电宽）
Δfmod160MHz·km2000m80（MHz）
转换成电带宽Δfe1mod0707×Δfmod566MHz
Δtmod035Δfe1mod03556662（ns）
（3）色度色散计算公式DλS04（λλ04λ3）Δtch|Dλ|ΔλL
Dλ≈01ns(ns·km)Δtch01nsns·km×20nm×2km4 ns
(4)Δtfib(Δtmod)2+(Δtch)2622+4274 ns
系统实际升时间
Δtsys(Δtfib)2+(Δteq)2742+82109 ns
中光设备升时间Δteq8ns已知条件
（5）系统实际升时间系统求升时间219ns光纤选择满足系统设计求
（6）果光纤带宽满足求波长换1300nm采LD光源
20132014年度教学质量综合评估测验试卷评卷答案：
选择题（题仅选项符合题意求10题题2分20分）
1C 2C 3A 4C 5A
6A 7D 8B 9D 10D
二填空题（题三部分部分6分18分）
（）基概念基理填空（空1分4题6空6分）
11载波频率高
12声光
13光波长远光线尺寸
14光学谐振腔阈值条件
15系统噪声
（二）基运算力填空（题3分2题6分）
161 dB注意单位
1710
（三）名词解释填空（题2分3题6分）
18分代表逻辑1逻辑0功率功率通常dB单位衡量数字传输时光源项重参数
19指PIN规定反电压者APDDE 90击穿电压时入射光情况器件部反电流
20电信号时光信号相电信号时间延迟
三简答画图题（题两部分部分15分30分）
（）求简答题（题5分3题15分）
21答：光波分复技术基原理发送端波长光信号组合起（复）耦合光缆线路根光纤中进行传输接收端组合波长光信号分开（解复）作进步处理恢复出原始信号送入终端
22获EDFA较坦增益特性增EDFA带宽常采两种方法①采新型宽谱带掺杂光纤纤芯中加入铝离子②掺铒光纤链路放置均衡滤波器
23调谐速度慢约ms量级
（二）题求画图图回答问题（2题15分）
24
P
超辐射发光二极
面发光二极
边发光二极
O I
发光二极PI特性曲线
25（1）直接调制方式带宽受半导体光源震荡频率限制光源啁秋效应存
（2）直流啁秋
（3）宽调制带宽插入损耗高消光
四综合解答题（请题题意解答求写出必解题思想具体公式题2题题10分20分）
26（题10分）
解：（1）界入射角θcarcsin（n2n1）arcsin（146148）8060
（2）αCarcsin1（n2n1）2arcsin1（146148）294°
（3）NAsinθ0（n12n22）12（14821462）120242
(4) θ0arcsinNA140
(5)数值孔径NA实际计算时外计算公式：NAsinθ0（n12n22）12（2n12）12×（n12n22）12（2n12）12n12∆
：∆12（sinθ0n1）212（0242148）20013368
般言相折射率差∆光纤光源间耦合效率高∆话色散影响越严重实际光纤总∆≪1
27 （题10分）
（1）
（2）响应度R定义光生电流输入光功率
入射光功率应单位时间均入射光子数入射光子量子效率部分吸收外电路中产生光电流响应度
波长13um时(AW)_
波长155um时(AW)
式知量子效率定时响应度波长成正PIN155um处灵敏度高13um处
五分析题（请求写出必解题程题1题12分）
28（题12分）
解：（1）先求出述波长应化频率V然前述种模式化截止频率Vc相较满足V>Vc条件模式光纤中传输
V2πλn1a2∆：
V12πλ1n1a2∆2π155×106×15×6×1062×00022306
V22πλ2n1a2∆2π131×106×15×6×1062×0002273
V32πλ3n1a2∆2π085×106×15×6×1062×0002421
λ1155μm时0VcHE11
2045VcTE01TM01HE21
λ1085μm时
3832VcHE31EH11HE12
光纤中传输导波模HE31EH11HE12TE01TM01HE21HE11
（2）（1）中出波长越短化频率越高传输模式数量越传输模式数量化频率似关系表达式
N12V2
(3) 化频率值般决定包层传输功率占总功率例P包层P总223V光波长λ1155μm言V12306总功率P总1000dBm包层传输功率P包层
P包层223V1×P总223×2306×100040885 dBm
20142015年度教学质量综合评估测验试卷评卷答案：
选择题（题仅选项符合题意求10题题2分20分）
2 D 2C 3A 4C 5B
6A 7D 8D 9D 10D
二填空题（题三部分部分6分18分）
（）基概念基理填空（空1分4题6空6分）
11响应度
12动态范围
13步数字系列（SDH）2048Mbs
14光电型光中继器
15单极性码
（二）基运算力填空（题3分2题6分）
1605m注意单位
17
（三）名词解释填空（题2分3题6分）
18光纤数值孔径表示光纤捕获光射线力物理量
19光波模式指够独立存电磁场结构形式
20网络愈指需干预网络极短时间失效障状态动恢复传输携业务
三简答画图题（题两部分部分15分30分）
（）求简答题（题5分3题15分）
21光纤模拟通信系统中光源PI曲线非线性导致输出光信号出现失真
种失真进行补偿系统中加入预失真电路调制信号预先产生该失真特性相反失真补偿PI曲线非线性影响
22码型选择应满足条件应避免出现长连0长连1进行中断业务误码监测量减少码流中直流分量起伏
23表示相应模式光纤截面分布规律m表示圆周方光场出现值数n表示半径方光场值数
（二）题求画图图回答问题（2题15分）
24
25（1）掺铒光纤放器
（2）光隔离器
（3）波分复器
（4）25mgkg
（5）980nm
四综合解答题（请题题意解答求写出必解题思想具体公式题2题题10分20分）
26（题10分）
解：(1) （2分）
(2) （1分）
（2分）
(3)（2分）
（3分）
28 （题10分）
解：（1）量子效率
（2）量子效率
（3）GaAsPIN禁带宽度截止波长
六 分析题（请求写出必解题程题1题12分）
28（题12分）
解：（1）代入
中右边分子1指色散（功率）代价通计算损耗限制中继距离
（2）受色散限制传输距离
单模光纤分子分母单位相匹配单位定Mbs代入数求出值中
求出受色散限制传输距离然损耗限制中继距离相取值中继距离
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