全国2008年10月高等教育自学考试光纤通信原理试

全国2008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.不宜在光纤中传输的码型为(　　　)
A.CMI码
B.HDB3码
C.5B6B码
D.8B1H码

2.已知某Si-PIN光电二极管的响应度R₀＝0.5A/W,一个光子的能量为2.24×10^－19 J,电子电荷量为1.6×10^－19 C,则该光电二极管的量子效率为(　　　)
A.40%
B.50%
C.60%
D.70%

3.STM-4一帧中总的列数为(　　　)
A.261
B.270
C.261×4
D.270×4

4.在薄膜波导中,要形成导波就要求平面波的入射角θ1满足(　　　)
A.θ_c13<θ₁<θ_c12
B.θ₁=0°
C.θ₁<θ_c13<θ_c12
D.θ_c12<θ₁<90°

5.光纤色散系数的单位为(　　　)
A.ps/km
B.ps/nm
C.ps/nm·km
D.nm/ps·km

6.目前掺铒光纤放大器的小信号增益最高可达(　　　)
A.20dB
B.30dB
C.40dB
D.60dB

7.随着激光器使用时间的增长,其阈值电流会(　　　)
A.逐渐减少
B.保持不变
C.逐渐增大
D.先逐渐增大后逐渐减少

8.在阶跃型（弱导波）光纤中,导波的基模为(　　　)
A.LP₀₀
B.LP₀₁
C.LP₁₁
D.LP₁₂

9.在薄膜波导中,导波的截止条件为(　　　)
A.λ₀≥λ_C
B.λ₀<λ_C
C.λ₀≥0
D.λ₀≤1.55μm

10.EDFA在作光中继器使用时,其主要作用是(　　　)
A.使光信号放大并再生
B.使光信号再生
C.使光信号放大
D.使光信号的噪声降低

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.根据传输方向上有无电场分量或磁场分量,可将光（电磁波）的传播形式分为三类:一为________波；二为TE波；三为TM波.
12.对称薄膜波导是指敷层和衬底的________的薄膜波导.
13.光学谐振腔的谐振条件的表示式为________.
14.渐变型光纤中,不同的射线具有相同轴向速度的这种现象称为________现象.
15.利用________并在光纤中传输的通信方式称为光纤通信.
16.在PIN光电二极管中,P型材料和N型材料之间加一层轻掺杂的N型材料,称为________层.
17.STM-1帧结构中信息净负荷区域的位置是第________行,第10～270列.
18.光发射机的消光比为________.
19.光纤通信系统中的监控信号除可借助光缆中的金属导线传输外,还可利用________来传输.
20.在薄膜波导中,导波的特征方程是________.
21.EDFA在光纤通信系统中的主要应用形式有:作前置放大器、作发射机的________和作光中继器.
22.EDFA的工作波长范围是________.
23.光缆主要由缆芯、________和外护层等几部分组成.
24.形成光纤损耗的原因很多,归结起来主要包括两大类:________和散射损耗.
25.LD适用于长距离、________的光纤传输系统.
26.在保证达到系统误码率指标条件下,测得接收机的最低输入光功率为0.1μW,则该接收机的接收灵敏度为________dBm.
27.对光隔离器的主要要求是:插入损耗低和________.
28.SDH的帧结构除行、列、字节、帧长等外,还包括信息净负荷区域、________和管理单元指针区域.
29.支路单元TU是SDH的一种信息结构,它是由VC和一个相应的________组成的.
30.EDFA作前置放大器使用时,要求其有________和低噪声的特性.

三、名词解释题(本大题共5小题,每小题3分,共15分)
31.弱导波光纤
32.受激吸收
33.APD的雪崩倍增因子
34.误码率
35.同步复接

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.分别画出半导体发光二极管（LED）和半导体激光器（LD）的典型输出特性曲线,并在LD的曲线上标出阈值电流点及荧光区和激光区的范围.
37.画出在光接收机中,单个脉冲在均衡器前后的波形图.

五、简答题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)
38.阶跃型光纤中,导波特性参数U、W的名称和计算公式分别是什么？
39.光纤通信系统对光发射机有哪些要求？
40.什么是半导体材料的光电效应？
41.在光纤通信系统设计中,主要涉及哪些系统部件的选择？

六、计算题（本大题共2小题,每小题10分,共20分）
42.已知阶跃型光纤的n₁＝1.51,n₂＝1.48,光纤长度为L＝10km.
求:（1）光线在纤芯和包层分界面上产生全反射时入射角θ₁变化的范围；
（2）光线在光纤端面上的最大入射角Φ_max；
（3）该光纤的最大时延差△τ_max.
43.已知某光纤通信系统的光发射机输出光功率为0.5mW,光纤传输损耗为0.35dB/km,全程光纤平均接头损耗为0.1dB/km,系统富裕度为6dB.若要求系统的中继传输距离达60km,则选择的光接收机的灵敏度至少应为多少？