全国2007年10月高等教育自学考试光纤通信原理试

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.