西电21秋《光通信基础》模拟试题一答案
《光通信基础》模拟试题一一、写出下列光纤通信中英文缩略语所表示的中文意义。（3分×5=15分）
1.LASER2. DBR3. DSF4. EDFA5. FWM
二.简答题(9×5=45分)
1.什么是LED和LD？比较二者的性能参数？
2.画出一个基本光通信系统的构成框图，并说明个单元的作用。
3.SDH和PDH传送网有何区别？
4.试述光纤中的色散及其影响。
5. 试述光发送机的组成及其各部分功能。
三．计算题(20×2=40分)
1.（20）假设阶跃折射率光纤 ， ，工作波长为1320nm，求单模传输时光纤的最大纤芯半径。
2.假设单个光子的能量E=1.2ev，相应的光波长和频率是多少？
（注：普朗克常数h=4.14×10-15eV.s）《光通信基础》模拟试题一答案
一、（15）写出下列光纤通信中英文缩略语所表示的中文意义。
1.LASER 激光
2. DBR 分布式布拉格反射镜
3. DSF 色散位移光纤
4. EDFA 掺铒光纤放大器
5. FWM 四波混频
二.(45分)
1.什么是LED和LD？比较二者的性能参数？
LED是发光二极管的简称。LD是激光二极管的简称。他们都是基于半导体PN节中的粒子数反转实现电致发光效应的光源。
光谱特性 出光功率 温度特性 响应速度 相干性 可靠性 价格 适用场合
LD 窄，色散影响小 mW数量级 影响大，动态范围小 较快易于高速调制 较好 较易损坏，寿命较短 比较贵 长距离、大容量系统
LED 宽，色散影响大 μW和nW量级 特性好，动态范围大 慢较调制频率不能太高 差 不易损坏，可靠性高 比较便宜 近距离、中小容量系统
2.画出一个基本光通信系统的构成框图，并说明个单元的作用。
电端机1：处理来自信息源的信息数据，完成数字复接、线路编码等功能，形成适 合于再光路上传输的高速数据流。
光发送端机：将电端机送来的电信号变换为光信号，送入信道传输。
信道：光信号的传输通道。信道可以是光纤，自由空间和水等介质。
光接收端机：将光信号转换为电信号，并送入电端机。
电端机2：将光接收端机还原的电信号进行处理得到原始数据
3.SDH和PDH传送网有何区别？
(1) SDH采用世界上统一的标准传输速率等级。最低的等级也就是最基本的模块称为STM1,传输速率为155.52Mb/s; 4个STM1同步复接组成STM4,传输速率为4×155.52Mb/s=622.08 Mb/s;16个STM1组成STM16,传输速率为2488.32Mb/s,以此类推。
(2) SDH各网络单元的光接口有严格的标准规范。任何网络单元在光纤线路上可以互连， 不同厂家的产品可以互通，这有利于建立世界统一的通信网络。 另一方面，标准的光接口综合进各种不同的网络单元，简化了硬件，降低了网络成本。
(3) 在SDH帧结构中，丰富的开销比特用于网络的运行、 维护和管理，便于实现性能监测、故障检测和定位、故障报告等管理功能。
(4) 采用数字同步复用技术，其最小的复用单位为字节，不必进行码速调整，简化了复接分接的实现设备，由低速信号复接成高速信号，或从高速信号分出低速信号，不必逐级进行。
(5) 采用数字交叉连接设备DXC可以对各种端口速率进行可控的连接配置，对网络资源进行自动化的调度和管理，既提高了资源利用率，又增强了网络的抗毁性和可靠性。SDH采用了DXC后，大大提高了网络的灵活性及对各种业务量变化的适应能力，使现代通信网络提高到一个崭新的水平。
4.试述光纤中的色散及其影响。
色散是在光纤中传输的光信号，由于不同成分的光的时间延迟不同而产生的一种物理效应。色散一般包括模式色散、材料色散和波导色散。色散对光信号的影响在时域和频域的表示方法不同。如果信号是模拟调制的，色散限制带宽； 如果信号是数字脉冲，色散产生脉冲展宽。 当色散严重时，可以导致系统传输误码率的增大。
5. 试述光发送机的组成及其各部分功能。
输入接口：数字通信系统中输入接口将输入的PCM脉冲信号整形后送入线路编码电路。
线路编码电路：把电端机输出的数字信号变换为适合于光纤传输的单极性码。
调制电路：用携带信息的数字电信号对光源进行驱动，输出数字光脉冲信号。
控制电路：稳定光源的平均输出光功率和稳定光源的温度。
三．计算题
1.假设阶跃折射率光纤 ， ，工作波长为1320nm，求单模传输时光纤的最大纤芯半径。
解：
2.假设单个光子的能量E=1.2ev，相应的光波长和频率是多少？
解：由公式 得：
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