2009年试题答案.pdf

北 京 交 通 大 学 考 试 试 题 （A 卷） 课程名称： 光通信技术基础 2008—2009 学年 第二学期 教师姓名：___________ 班级： 学号： 姓名：____________ （考生注意事项：本试卷共3 大题 19 小题，满分 100 分，考试时间为 2 小时） 题号 一 二 三 总分 得分 8 －34 －15 （物理常数：真空光速c ＝3 ×10 m/s；普朗克常数h ＝6.626 ×10 J⋅s ＝4.1357 ×10 eV⋅s ） 一．填空题：（共 38 分，一空一分） 1. 目前使用较为广泛的光纤预制棒的制备方法有 MCVD法 、 PCVD法 、 VAD 法 、 OVD 法 。（中文名称或英文缩写均可） 2. 对于由禁带宽度为E ＝0.9eV 的半导体材料经过掺杂后形成的N 型半导体费米能级 g 为Efn ＝0.85eV，P 型半导体的费米能级为 Efp ＝−0.1eV 。二者结合所形成的同质 P-N 结在热平衡状态下的 PN 结势垒高度是 0.95 eV 。如果在 PN 结两端加正向偏置 电压 V＝0.8V，PN 结势垒高度将变为 0.15 eV 。当外加电压大于 0.9 V 时， 在 PN 结的空间电荷区将产生光增益，此时半导体内导带与价带的准费米能级差大 于_ 0.9_eV，半导体所辐射的光的最长波长是 1.38 μm 。 3. 光纤的数值孔径越大，光纤接收光的能力越 强 （强或弱），光纤与光源之间的 耦合越 容易 （容易或困难）。 4. 在单模光纤中，导致信号中不同频率成份在光纤中传输速度不同的色散类型可以分 为 材料色散 和 波导色散 两类。 5. 光纤通信的三个通信窗口分别为 0.85 μm、 1.31 μm 和 1.55 μm 窗口，由 于 EDFA 工作于 1.55 μm 窗口，因此该波段是目前长距离大容量光纤通信系统 的主要工作窗口。 6. 某特定波长的光信号在光纤中传播 3.5km 后，其功率将损失 20% （剩余80 ％），则 该光纤在该波长上的损耗系数为 0.064 km−1 或 0.28 dB/km 。已知该光纤在 1550nm 处的损耗为 0.2dB/km，如果忽略光纤传输损耗以外的其它损耗，则由该光 纤构成的一传输距离为 50km 的光纤通信系统在 1550nm 上总的传输损耗为 10 dB 。如果该系统中光接收机可接收的最小光功率为0.1μW ，则光纤输入端的最小输 入信号功率应为 −30 dBm 。 7. 在阶跃折射率单模光纤中，当工作波长增加时，基模的功率限制因子将 减小 ， 光纤的模场直径将 增大 ，基模的有效折射率将 减小 。（回答增加或减小） 8. 在没有非线性效应的情况下，在光纤的反常色散区（β 0 ），一无啁啾的理想光 2 信号脉冲在光纤中传输一段距离后，脉冲中的高频成份将位于脉冲的 前 沿，光 脉冲的宽度将 增加 ，（增加、不变