全国2007年10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.通常，根据传播方向上有无电场分量或磁场分量，可将光(电磁波)的传播形态分成( )

A.TEM波，TE波，EH波

B.TEM波，TE波，HE波

C.TEM波，TE波，TM波

D.TE波，TM波，EH波

2.薄膜波导中形成导波的条件是( )

A.90°>θ1>θc13

B.90°>θ1>θc12

C.90°<θ1<θc13

D.θc13<θ1<θc12

3.在阶跃型(弱导波)光纤中，导波的基模为( )

A.LP00

B.LP01

C.LP11

D.LP10

4.光信号在光纤中沿轴向传播一段距离所需的时间称为( )

A.时延

B.时延差

C.脉冲延迟

D.脉冲展宽

5.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上，同时放出一个能量为hf=E2-E1的光子，这个跃迁过程称为( )

A.自发辐射

B.受激吸收

C.受激辐射

D.光电效应

6.掺铒光纤放大器的工作波长所处范围是( )

A.0.85 μm～0.87 μm

B.1.31 μm～1.35 μm

C.1.45 μm～1.55 μm

D.1.53 μm～1.56 μm

7.传送1帧STM-16信号的时间为( )

A.125 μs

B.62.5 μs

C.31.25 μs

D.25 μs

8.STM-1的帧结构中，AU指针区域的位置是在( )

A.第4列，1～3行

B.第4列，1～9行

C.1～3列，第4行

D.1～9列，第4行

9.二次群PCM端机输出端口的接口码速率和码型分别为( )

A.2.048 Mb/s，HDB3

B.8.448 Mb/s，HDB3

C.2.048 Mb/s，CMI

D.8.448 Mb/s，CMI

10.不属于影响接收灵敏度的因素是( )

A.光发送消光比

B.光电检测器的响应度

C.平均发送光功率

D.光接收噪声

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.目前光纤通信中所使用的光波的波长范围是________。

12.光纤通信就是利用光波作为________和光纤作为传输媒质的一种通信方式。

13.在薄膜波导中，导波的截止条件为________。

14.在薄膜波导中，可能产生的三种波型是导波、衬底辐射模和________。

15.在光纤中，子午光线是指________的光线。

16.按照射线理论，阶跃型光纤是根据光线在纤芯与包层分界面上的________原理，将光线集中在纤芯中沿轴向传输的。

17.阶跃型光纤中，导波径向归一化相位常数U=________。

18.在热平衡条件下，一个电子占据一个能量为E的能级的概率f(E)=________。

19.半导体发光二级管(LED)与激光器(LD)在结构上的根本区别是前者________。

20.作为一个被调制的光源，希望在“0”码时没有光功率输出，否则它将使光纤通信系统产生________，从而使接收机灵敏度降低。

21.光纤通信系统的输入抖动容限是指系统允许________产生抖动的范围。

22.mB1C码是将信号码流每m个比特分为一组，然后在末位之后插入一个________码。

23.EDFA常用的泵浦波长有0.98 μm和________两种。

24.在数字光纤通信系统中，由于光纤色散会使传输波形产生失真，引起________，从而使接收灵敏度降低。

25.EDFA噪声系数的定义为F=________。

26.在SDH帧结构中，段开销又分为________和复用段开销两种。

27.在PIN光电二极管中，半导体P-N结上外加负偏压产生的电场方向与________方向一致，

这有利于耗尽层的加宽。

28.虚容器是一种SDH中最重要的信息结构，它由________和通道开销来组成。

29.光接收机噪声的主要来源有光电检测器引入的噪声和________两类。

30.同步复接是指各支路信号在________的控制下进行复接。

三、名词解释题(本大题共5小题，每小题3分，共15分)

31.光发射机的消光比

32.单模光纤

33.直接强度调制

34.接收机的动态范围

35.抖动

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.画出用数字电信号对LD直接强度调制的原理图。

37.画出光接收机中单个脉冲在均衡器前后的波形比较图。

五、简答题(本大题共4小题，每小题5分，共20分)

38.何谓弱导波光纤?它对光纤的数值孔径和模式色散分别会产生什么影响?

39.半导体激光器产生激光的机理是什么?

40.光接收机电路中，自动增益控制的主要作用是什么?

41.简述光隔离器的主要作用和要求。

六、计算题(本大题共2小题，每小题10分，共20分)

42.已知阶跃型光纤中传输的总导模数M=18，纤芯折射率n1=1.50，包层折射率n2=1.48，工作波长λ=0.85 μm。

试求：(1)纤芯与包层分界面上的临界角;

(2)光纤的纤芯半径a。

43.一光纤通信系统采用的光纤的损耗为0.33 dB/km，光发射机的平均发送光功率为0.8 mW，全程光纤接头损耗为4 dB。设计要求系统富裕度为6 dB，无中继传输距离为100 km。现若选择接收机的灵敏度为0.2 μW，试核算该接收机能否满足系统设计要求。