全国2010年1月高等教育自学考试

光纤通信原理试题

课程代码：02338

一、单项选择题(本大题共10小题，每小题1分，共10分)

在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。

1.处于高能级E2上的电子，当受到外来光子的激发而跃迁到低能级E1时，同时放出一个能量为hf=E2-E1的光子，这个跃迁过程为( )

A.自发辐射

B.受激吸收

C.受激辐射

D.电光效应

2.影响光接收机灵敏度的一个主要因素是( )

A.光纤色散

B.光电检测器噪声

C.光纤衰减

D.光缆线路长度

3.对于8448kb/s码速率的数字信号，UI的抖动对应的时间为( )

A.118ns

B.118μs

C.488ns

D.488μs

4.STM-4信号每秒可传的帧数是( )

A.1000

B.2000

C.8000

D.16000

5.EDFA中将光信号和泵浦光混合起来送入掺铒光纤中的器件是( )

A.光滤波器

B.光耦合器

C.光环形器

D.光隔离器

6.由EDFA功率增益与泵浦功率之间的关系曲线，可以看出输入泵浦功率和输出放大器增益变化关系为( )

A.先逐步增大，后不变

B.先不变，后逐步增大

C.一直不变

D.先不变，后逐渐降低

7.在薄膜波导中，形成导波的条件是( )

A.90°>θ1>θc12

B.θc13<θ1<θc12

C.θ=0°

D.θ1<θc13<θc12

8.薄膜波导中导波的轴向相位常数k1z等于( )

A.k0sin θ1

B.k0n1cos θ1

C.k0cos θ1

D.k0n1sin θ1

9.目前，大多数通信用光纤的纤芯和包层的组成材料是( )

A.多组分玻璃

B.石英

C.石英和塑料

D.塑料

10.表示光纤色散程度的物理量是( )

A.时延

B.相位

C.时延差

D.群速度

二、填空题(本大题共15小题，每小题1分，共15分)

请在每小题的空格中填上正确答案。错填、不填均无分。

11.激光器主要由能够产生激光的工作物质、泵浦源和_________等三部分构成。

12.光发射机的消光比过大，会使接收机的_________特性变坏。

13.在PIN光电二极管中，P型材料和N型材料之间加的一层轻掺杂N型材料，称为_________层。

14.光接收机中，由APD引入的噪声主要有量子噪声、暗电流噪声和_________等三种。

15.光纤通信系统中的监控信号除了可借助光缆中的金属导线传输外，还可利用_________来传输。

16.在准同步数字体系中，我国和欧洲采用的基础速率为_________。

17.在SDH的帧结构中段开销又可分为再生段开销和_________两种。

18.按照泵浦方式的不同，EDFA可分为_________、反向泵浦结构和双向泵浦结构等三种形式。

19.EDFA功率增益的定义式为_________。

20.目前光纤通信系统中，长波长低损耗的工作窗口是_________和1.55μm。

21.在光(电磁波)的传播形态中，TEM波是_________波的英文缩写。

22.在薄膜波导中，可能产生的三种类型的波是导波、衬底辐射模和_________。

23.薄膜波导中导波的基模是_________模。

24.所谓弱导波光纤是指纤芯折射指数_________包层折射指数的光纤。

25.常用通信光缆的缆芯结构有层绞式、单位式、_________和骨架式等几种。

三、名词解释题(本大题共5小题，每小题3分，共15分)

26.APD的雪崩倍增因子

27.误码率

28.网络自愈

29.波导色散

30.光源的直接强度调制

四、画图题(本大题共2小题，每小题10分，共20分)

31.画出光发射机输入盘的原理方框图。

32.画出最简单的光中继器原理方框图。

五、简答题(本大题共4小题，每小题5分，共20分)

33.简述光隔离器的主要作用和要求。

34.何谓渐变型光纤的最佳折射指数分布?最佳折射指数分布形式又是什么?

35.光纤通信系统对光发射机有哪些要求?

36.什么是APD的雪崩倍增效应?

六、计算题(本大题共2小题，每小题10分，共20分)

37.阶跃型光纤纤芯和包层的折射指数分别为n1=1.51，n2=1.49，纤芯半径a=4μm，工作波长λ=1.31μm。

试计算：(1)相对折射指数差△;

(2)光纤的数值孔径NA;

(3)光纤中传播的模式数量。

38.已知一光纤通信系统发射机的平均发送光功率为0.5mW，接收机灵敏度为-38dBm，光纤损耗为0.34dB/km，全程光纤平均接头损耗为0.05dB/km，设计要求系统富裕度为6dB。试核算该系统的无中继传输距离是否满足100km的要求。