11、半导体激光器中光学谐振腔的作用是提供必要的光反馈以及进行频率选择。 12、耦合器的结构有许多类型，其中比较实用的有光纤型、微器件型和波导型。 温度对激光器的输出光功率影响主要通过阈值电流和外微分量子效应。
13、数字光纤传输系统的两种传输体制为准同步数字系列（PDH）和同步数字系列（SDH）。PDH有两种基础速率，一种是以1.544Mb/s为第一级基础速率；另一种是以2.048Mb/s为第一级基础速率。
14、隔离器主要用在激光器或光放大器的后面，功能避免反射光返回到该器件致使性能变坏。它的两个主要参数是插入损耗和隔离度。
15、SDH传输系统每秒传送8000帧STM-16帧，则该系统的传送速率为2.488Gbit/s。 16、STM-1可复用63个2M信号3个34M信号1个140M信号
17、渐变型光纤中，不同的射线具有相同轴向速度的现象称为自聚焦现象。
18、数字光纤通信系统的抖动是指数字信号的有效瞬间与其理想时间位置的短时间偏离。19、光纤数字通信系统中，误码性能和抖动性能是系统传输性能的两个主要指标。 20、EDFA中光耦合器的主要作用是将输入光信号和原泵浦光混合起来。 21、EDFA噪声系数的定义式为放大器的输入信噪比/放大器的输出信噪比。 22、常用的SDH设备有终端复用器、分插复用器和交叉连接设备等。
23、WDM系统主要有五部分组成：光发射机，光中继放大器，光接收机，光监控信道，网络管理系统。
24、POH中常用的多址技术有三种：频多址分（FDMA），时多址分(TDMA)，码分多址(WDMA)。
25、电信网有两大功能群：传送功能群和控制功能群。 26、光纤通信的目标是提高速率和增大容量。
27、自愈环结构可分为两大类，分别是通道倒换环和复用段倒换环。 五、简答题(每题4分,共8分)
1、激光器谐振腔内激光振荡是如何产生的？ （49页）
答：当激光器光学谐振腔中的工作物质在泵浦源的作用下变成增益物质后有了放大作用。被放大的光在谐振腔的两个互相平行的反射镜面间来回反射，进一步得到放大。但在这一过程中也要消耗一部分光能（腔内损耗和反射镜损耗）。当放大足以抵消损耗时，激光器就形成激光振荡
2、画出典型的数字光纤通信系统接收端机的原理框图?
六、计算题(共12分)
1、已知阶跃折射率光纤中n1=1.52，n2=1.49。
a．光纤浸没在水中(n0=1.33)，求光从水中入射到光纤输入端面的光纤最大接收角； b．光纤放置在空气中，求数值孔径。（5分）
解：
a.见图，由折射定律可得 n0sinα=n1sinβ （1） n1sin(90°-β)=n2sinγ （2）
要使光波能在光纤中传输，右图中的A点必须满足全反射条件。因此，当γ=90°时，式(2)变为 cosβ=
n2 n1 (3)
由式(1)和式(3)联立可得 sinα=
2n1?n22n0 (4)
将题中已知参量代入式(4)，得到
152.2?149.2?0.226 ∴α≈13.06° sinα=
133.即光从水中入射到光纤输入端面的光纤最大
接收角为13.06°。
b.光纤放置在空气中，则n0=1
2NA=n1?n2.2?149.2?0.30 2?1522、 若一个565Mbit/s单模光缆传输系统，其系统总体要求如下：
光纤通信系统光纤损耗为0.4dB/km，光纤接头损耗为0.1dB/km，光源的入纤功率为-2.5dbm，接收机灵敏度为-37dbm，线路码型5B6B，传输速率为677990kbit/s,光源采用MLM－LD，光源谱宽为2nm，光纤的色散系数为2.5ps/(km nm)，ε光通道功率参数取0.115。设计中取光功率代价为1db,光连接器衰减为1db，光纤富余度为0.1db/km,设备富余度为5.5db。
试求：系统的最大中继距离。（7分） 解：衰减的影响
La=(PT-PR-2Ac-Pp-Me)/(Af+As+Mc)=(-2.5+37-2-1-5.5)/(0.4+0.1+0.1)=43.3(km) 色散的影响
LD=(ε×106)/(B×Δλ×D)=(0.115×106)/(677.99×2×2.5)=33.9km
由上述计算可以看出,中继段距离只能小于33.9km,对于大于33.9km的线段,可采取加接转站的方法解决。
一、填空题(每空1分，共20分)
1.光纤通信系统是由光发送机、光纤和光接收机三部分组成。 2.光纤按折射率分类有突变性光纤和渐变性光纤两类。 3.光缆由缆芯、包层和外护层组成。
4.激光振荡器必须包括工作物质、激励源和光学谐振腔。
5.在半导体激光器中P—I曲线中，当驱动电流I大于阈值电流It时，激光器发出的是激光。 6.LD属于受激发射发光，而LED属于自发辐射发光。
7.APD的雪崩放大效应具有随机性，由此产生的附加噪声称为雪崩倍增噪声_。 8. STM-N的复用方式是间插复用。 9.4B1H码码率的提高比例为 6/5 。
10.SDH传输系统每秒传送8000帧STM-16帧，则该系统的传送速率为2488.320Mb/s。 11.在SDH网中，为了网络的OAM，在SDH的帧结构中设置了段开销和通道开销。 12.EDFA在光纤通信系统中的作用包括作前置放大器、作功率放大器和光中继器 。 13.STM-1帧结构中管理单元指针位置在1~9列中的第3行。 14.STM-1可复用进3个34M信号。
15.当VC-4、VC-3或VC-12的帧速率比AU-4、TU-3或TU-12帧速率高时为 负调整 。 16. STM-4的帧结构中RSOH有108字节。
17. TU-12是以1个字节为一个调整单位，TU-12指针值的范围为0-139。 18.EDFA_不能(能/不能)对1.3μm的光信号进行放大。
19.传送网可以从垂直方向分解为三个独立的层网络，既电路层、通道层、传输媒质层。 20.WDM系统可以分为集成式WDM系统和开放式WDM系统两大类。 二、单项选择题(每小题2分，共30分)
1.决定光纤通信中继距离的主要因素是( B )。
A.光纤的型号 B.光纤的损耗和传输带宽C.光发射机的输出功率 D.光接收机的灵敏度 2.光隔离器的作用是( B)。 A.调节光信号的功率大小 B.保证光信号只能正向传输C.分离同向传输的各路光信号 D.将光纤中传输的监控信号隔离开 3. 在光纤通信系统中，当需要从光纤的主传输信道中取出一部分光作为测试用时，需要( C )来完成。
A. 光衰减器 B. 光隔离器 C. 光耦合器 D. 光纤连接器 4．STM-1每秒可传的帧数是（ A ）。 A.8000 B.4000 C.2000 D.1000 5.映射是指( B )。
A.支路信号装入C的过程 B.支路信号适配装入VC的过程 C.VC和TU指针构成TU的过程 D.N个STM-1同步复用进STM-N的过程 6.与J1，C2，H4相关的告警依次是( B )。
A.HP-SLM HP-TIM HP-LOM B.HP-TIM HP-SLM HP-LOM C.HP-SLM HP-LOM HP-TIM D.HP-LOM HP-SLM HP-TIM 7.2.5G 光纤通信系统中，（ B）监控的是整个STM-16的信号传输状态。
A．SOH B.RSOH C.MSOH D.POH
8.光纤数字通信系统中不能传输HDB3码的原因是( A )。 A.光源不能产生负信号光 B.将出现长连“1”或长连“0” C.编码器太复杂 D.码率冗余度太大 9.下列哪一个不是SDH网的特点( D )。 A.具有全世界统一的接口标准 B.大量运用软件进行系统配置的管理 C.复用映射结构灵活 D.指针调整技术降低了设备复杂性 10. 以下那一种光纤属于多模光纤( A )。
A.G.651 B.G.652 C.G.655 D.G.657 11. 目前EDFA采用的泵浦波长是( C )。
A.0.85μm和1.3μm B.0.85μm和1.48μm C.0.98μm和1.48μm D.0.98μm和1.55μm 12. 在传送网中，直接面向通信业务是(A )。 A.电路层 B.通道层 C.段层 D.物理层 13.光纤的色散特性是光纤线路的又一重要参数，在多模光纤中，(B )是主要的色散成分。 A. 材料色散 B.模式色散 C.波导色散 D.极化色散
14.按C-12复用进STM-1可以传(C )个2M。 A.48 B.32 C.63 D.64 15.下列关于指针的描述中，错误的是：( D )。
A.在系统正常工作的情况下，AU-PTR指明了VC-4在AU-4中的起始位置
B.对2M业务来说，TU指针用以指示VC12的首字节在TU-12净负荷中的具体位置，以便收端能正确分离出VC12
C.TU或AU指针不仅能够容纳VC和SDH在相位上的差别，而且能够容纳帧速率上的差别
D.AU指针每次正/负调整为幅度1个单位，净荷位置变化1个字节 三、简答题(每小题各5分，共20分) 1. 简述扰码的作用。
答：码型选择应满足的主要条件为应避免出现长连“0”或长连“1”，能进行不中断业务的误码监测，尽量减少码流中直流分量的起伏。扰码的作用是有规律地破坏长连“0”和长连“1”的码流，达到“0”、“1”等概率出现。 2. 简述光接收机中均衡器的作用。
答：均衡器的作用是由PCM端机送来的HDB3或CMI码流，首先经过均衡，用以补偿电缆传输所产生的衰减和畸变，保证电、光端机间信号的幅度、阻抗匹配，以便正确译码，使经过其处理后的信号波形成为有利于判决的波形。 3. 简述WDM全光通信网的主要优点。
答：（1）充分利用了光纤的带宽资源，有极大的传输容量和很好的传输质量。（2）开放性。（3）易于实现网络的动态重构，降低了网络的开发成本。（4）采用虚波长通道技术，解决了网络的可靠性，节约网络资源。（5）可靠性。 4. 以2M支路信号为例说明复用映射过程。
答：标称速率为2.048Mbit/s的信号先进入C-12进行适配处理，C-12加上POH映射后 构成VC-12，经过定位校准，TU-12中PTR就指明VC-12相对TU-12的相位，3个TU-12经过均匀的字节间插后复用成TUG-2，7个TUG-2同样经字节间插后复用成TUG-3，3个TUG-3再经字节间插并加上高阶POH后构成VC-4净负荷，定位校准后加上PTR组成AU-4，单个AU-4直接置入AUG，最后，N个AUG通过字节间插，附加上SOH就得到了STM-N信号。
四、画图分析题(共10分)
1. 画图说明双向泵浦式EDFA有几部分构成？分析每部分的作用是什么？
掺铒光纤放大器主要由一段掺铒光纤、泵浦光源、光耦合器及光隔离器等构成采用掺铒单模光纤作为增益物质，在泵浦光激发下产生粒子数反转，在信号光诱导下实现受激辐射放大。泵浦光和信号光一起通过光耦合器注入掺铒光纤)；光隔离器作用是只允许光单向传输，用于隔离反馈光信号，提高稳定性
五、计算题（每小题10分，共20分）
1.计算STM-1段开销的比特数和每秒可用于段开销的比特数。 2.弱导波阶跃光纤芯子和包层的折射指数n1=1.5,n2=1.45,试计算： 1）光纤芯子和包层的相对折射指数差Δ； 2）光纤数值孔径NA；
1. 解：对于STM-N而言，当N=1时，每帧有8*9=72个字节用于开销，即72*8bit=576bit. 由于每秒8000帧，所以有8000*576=4.608Mbit/s可用于网络运行、管理和维护目的。 2. 解：1）阶跃光纤纤芯和包层的相对折射率差为
2n12?n22???0.03 2）光纤的数值孔径为NA?n12?n2?0.38 22n1
一、填空题(每空1分，共20分)
1.光缆由缆芯、加强构件、填充物 和护层组成。
2.激光振荡器必须包括工作物质、激励源和 光学谐振腔 。 3.LD属于受激发射发光，而LED属于 自发辐射 发光。
4.APD的雪崩放大效应具有随机性，由此产生的附加噪声称为雪崩倍增噪声 。 5.目前光纤通信的长波波长低损耗工作窗口是1.31μm和 1.55μm 。 6. TU-3是以1个字节为一个调整单位，TU-3指针值的范围为0-764 。
7.SDH传输系统每秒传送8000帧STM-16，则该系统的传送速率为 2488.320Mb/s 。 8.在SDH网中，为了网络的OAM，在SDH的帧结构中设置了段开销和 通道开销 。 9.EDFA 不能 (能/不能)对1.3μm的光信号进行放大。
10.EDFA在光纤通信系统中的作用包括作前置放大器、作功率放大器和光放大器 。 11.STM-1帧结构中管理单元指针位置在1~9列中的第 3 行。 12.5B6B码码速的提高比例为 6/5 。
13. 当设备连续 8 帧没有接收到合法的指针值（称为无效指针值），设备产生告警。 14. SDH的帧结构由段开销、管理单元指针和 信息净负荷 组成。 15.对于STM－4而言，每帧有_278__字节用于段开销。 16. 中国的SDH标准中一个STM-16包含_1008_个VC12。
17.光纤拉曼放大器和光纤布里渊放大器是基于光纤的 非线性效应 ，利用受激散射机制 实现光的直接放大。
18. 传送网的复用段保护倒换规定必须在__50ms__时间内完成。