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1、2007 級《光纖通信技術(shù)》考試試卷
A卷
（2010年7月8日下午3： 00-5： 30,閉卷）
專業(yè)班級 姓名 學號
題目
—-
—二
三
四
合計
得分
注意事項：
1. 本試卷共四道大題,考試時間為 150 分鐘。
2. 計算結(jié)果必須有單位。
3. 計算中如果用到以下常數(shù),可分別取為：
普朗克常甑 ft-6.65xlQ-i4J.S；光速：c-3.O>clOfm■& ；-
玻爾茲曼常數(shù)土 =1.j8x1O-33J/'Kj基本電荷電量，e = 1.6xlO-uC^
4. 可能用到的主要公式有：
宀宀用 X仁 W =1-35-0
2、.72^ + 0.12/；時
￡r=i.424HJ47x. Z 二氣韭卡圭
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3、1 微米）的半導體激光器通常
是基于四元系化合物材料 。
4. 實現(xiàn)信息加載的外調(diào)制器主要有 和 兩
種。
5. 光接收機的前端主要由 和 兩部分構(gòu)成。
6. PIN 光接收機的噪聲主要有 、暗電流、
和放大器噪聲幾種。
7. 模擬通信中衡量信號質(zhì)量要求的指標是 、數(shù)字通信中衡量
信號質(zhì)量要求的指標是 。
8. 光纖通信系統(tǒng)中，為了提高系統(tǒng)的容量，我們希望 激光器具備
和 兩個方面的特點，希望探測器具備 、 和低噪聲的特點。
9?某光信號，1信號平均功率是OdBm, 0信號平均功率是-13dBm，信號消光比是 dB 和 （比例）。
10?某激光器，主模功率是1m
4、W,最大邊模功率是1UW,該激光器邊模抑制比是 dB 和 （比例）。
11?某接收機保證信號質(zhì)量的條件下，最小能接收的光功率是100nW，該接收機 的靈敏度是 dBm，某種因素引起靈敏度劣化3dB，劣化后的靈
敏度是 dBm。
二、選擇題（15 分，每題 3 分，單選）
1. 以下哪種色散與光信號的頻率無關(guān)
A. 材料色散
B. 波導色散
C. 高階群速度色散
D. 偏振模色散
2. 以下哪種影響光纖損耗的因素可以通過改進光纖制作工藝來減小
A ?瑞利散射
B. 紅外本征吸收
C. 0屮吸收
D. 紫外本征吸收
3. 下面描述半導體發(fā)光基礎的論述錯誤的是
5、。
A. 受激輻射是否超過受激吸收取決于粒子數(shù)是否反轉(zhuǎn)；
B. 半導體器件發(fā)光的內(nèi)量子效率與器件中結(jié)表面質(zhì)量密切相關(guān)；
C. 受激輻射產(chǎn)生的光子與入射光子具有相同的方向和頻率；
D. 半導體材料摻雜N型雜質(zhì)會使費米能級向價帶移動。
4. 下面關(guān)于半導體激光器工作條件和特性的論述錯誤的是 。
A. 激光器中受激輻射過程實質(zhì)是放大自發(fā)輻射產(chǎn)生的光子；
B. 半導體激光器的三要素是：工作物質(zhì)、泵浦源和諧振腔
C. 激光器激射的波長由半導體材料的自發(fā)發(fā)射峰值波長決定；
D. 半導體激光器的量子效率與諧振腔端面反射率相關(guān)。
5. 下面關(guān)于光探測器論述正確的是 。
A. PN型光電二
6、極管中限制器件工作速率的因素是漂移電流分量太大；
B. 普通PIN型光電二極管中吸收發(fā)生在P區(qū)、I區(qū)和N區(qū)；
C. 入射光波長小于吸收截止波長時，探測器對入射光是透明的；
D. 吸收區(qū)寬度越寬，探測器特性越好。
三、簡答題（30 分）
1. 畫出單信道光纖通信系統(tǒng)的簡單示意圖，說明各部分功能；（6 分）
2. 簡要說明光纖中的SPM、XPM和FWM三種非線性效應的異同點；（6分）
3. 說明LED和LD數(shù)字驅(qū)動電路的異同點；（6分）
4. 說明雙異質(zhì)結(jié)半導體激光器閾值電流降低的原因； （6分）
四、計算和分析證明題（30 分）
1.某光纖傳輸線路可工作在1310nm和155
7、0nm處，入射功率都為OdBm,線路長 60km,工作在1310nm時，接收端功率為-21?6dBm, 1550nm處色散系數(shù)為 16ps/nm/km，損耗只和瑞利散射有關(guān)，問：
1）工作在 1550nm 時,接收端功率為多少？（6 分） 2）非啁啾高斯脈沖起始均方根寬度為20ps，問該線路允許的傳輸速率多高？（6 分）
2. 推導出APD光接收機保證誤碼率及對應超噪比要求Q條件下的靈敏度公式
（9分）要求寫出完整推導過程
3. 下圖所示為一個八邊型半導體微腔激光器，反射面2、4、6和8糙化處理為 漫反射，反射面3、5和7是全反射面，反射面1是半透半反面，反射率為50%， 形成如圖所示的諧振腔。半導體材料的折射率為3.3, L =L =L =L =50Mm,半導體 材料損耗系數(shù)為30cm-i，問1）閾值電流增益系數(shù)至少為多大？ 42）該激光器的 縱模間隔為多大？（9分）
華中科技大學2007級《光纖通信技術(shù)》考試試卷
