全国2009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.速率为fb的NRZ码经4B1H码型变换后，其线路码的速率为(　　)

A.1.25fb

B.1.2fb

C.fb

D.0.8fb

2.通常，影响光接收机灵敏度的主要因素是(　　)

A.光纤色散

B.噪声

C.光纤衰减

D.光缆线路长度

3.STM-1一帧的字节数为(　　)

A.9×270×N

B.9×261×N

C.9×270

D.9×261

4.在薄膜波导中，导波的轴向相位常数k1z=(　　)

A.k0sinθ1

B.k0n1θ1

C.n1θ1

D.k0n1sinθ1

5.在阶跃型光纤中，当导波处于截止的临界状态时，其特性参数(　　)

A.W=0

B.β=0

C.V=0

D.U=0

6.目前，掺铒光纤放大器噪声系数可低至(　　)

A.-3dB～0dB

B.0dB～3dB

C.3dB～4dB

D.10dB～15dB

7.不属于半导体激光器特性参数的是(　　)

A.输出光功率

B.阈值电流

C.转换效率

D.消光比

8.光纤衰减系数的单位是(　　)

A.dB

B.dBm

C.dBm/km

D.dB/km

9.在EDFA中，用于降低放大器噪声的器件是(　　)

A.光耦合器

B.波分复用器

C.光滤波器

D.光隔离器

10.薄膜波导中，导波的基模是(　　)

A.TE0

B.TM0

C.TE1

D.TM1

二、填空题(本大题共20小题，每小题1分，共20分)

请在每小题的空格中填上正确答案。错填、不填均无分。

11.在光纤通信系统中起主导作用的是光源、__________和光缆线路等三种部件。

12.在光(电磁波)的传播形态中，TEM波的含义是__________。

13.在薄膜波导中，可能产生的三种类型的波是导波、__________和敷层辐射模。

14.对称薄膜波导中截止波长的表达式为__________。

15.光纤中的传输信号由于受到光纤衰减和色散的影响，使得信号的幅度受到衰减，波形__________。

16.所谓光纤的最佳折射指数分布是指__________的折射率分布。

17.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。

18.激光器主要由能够产生激光的工作物质、__________和光学谐振腔等三部分组成。

19.光发射机的消光比过大，会使接收机的__________特性变坏。

20.光发射机中，__________的作用是使光源不至于因通过的电流过大而损坏。

21.半导体P-N结上外加负偏电压产生的电场方向与__________方向一致，这有利于耗尽层的加宽。

22.光接收机的灵敏度和__________是光接收机的两个重要特性指标。

23.光定向耦合器的主要特性参数有：插入损耗、分光比和__________等。

24.利用光纤来传输光纤通信系统的监控信号时，通常可采用时分复用和__________两种传输模式。

25.SDH网由一系列__________组成，是一个高度统一的、标准的智能化网络。

26.STM-1帧结构中信息净负荷区域的位置是第1～9行，第__________列。

27.管理单元AU是SDH的一种信息结构，它是由一个相应的高阶VC和一个相应的__________构成的。

28.目前EDFA采用的泵浦光波长为0.98μm和__________两种。

29.EDFA的主要特性指标有：功率增益、输出饱和功率和__________等。

30.EDFA作前置放大器使用时，其作用为__________。

三、名词解释题(本大题共5小题，每小题3分，共15分)

31.光纤的时延

32.受激辐射

33.光电检测器的响应时间

34.单位间隔(UI)

35.网络自愈

四、画图题(本大题共2小题，36小题7分，37小题8分，共15分)

36.画出半导体激光器(LD)数字信号的直接调制原理图。

37.画出光接收机自动增益控制的工作原理框图。

五、简答题(本大题共4小题，每小题5分，共20分)

38.何为单模光纤的截止波长λc?写出在阶跃型光纤中λc的计算公式。

39.简述光源直接调制方式的主要优缺点。

40.在数字光接收机电路中，为什么要采用均衡器?

41.在数字光纤通信系统中，线路码型应满足哪些条件?

六、计算题(本大题共2小题，每小题10分，共20分)

计算结果保留两位小数。

42.弱导波阶跃型光纤的纤芯折射率为n1=1.50，相对折射率差Δ=0.25，纤芯的半径a=5μm，工作波长λ=1.31μm。

计算：(1)该光纤的数值孔径NA;

(2)光纤中传输模式的数量;

(3)为保证光纤的单模传输，光纤的芯径应取多大?

43.某工程采用单模光纤通信系统，其发射机光源的入纤光功率为0.5mW，接收机的灵敏度为1μW，全程光纤平均接头损耗为0.1dB/km，系统富裕度为6dB。现要求该系统的中继传输距离达65km，请核算选用单位长度损耗为0.27dB/km的光纤是否满足传输的要求。