全國2008年1月高等教育自學考試光纖通信原理試題

全國2008年1月高等教育自學考試

光纖通信原理試題

課程代碼：02338

一、單項選擇題(本大題共10小題，每小題1分，共10分)

在每小題列出的四個備選項中只有一個是符合題目要求的，請將其代碼填寫在題後的括號內。錯選、多選或未選均無分。

1.目前光纖通信中所使用的光波的波長區域是( )

A.紅外區

B.遠紅外區

C.紫外區

D.近紅外區

2.在薄膜波導中，導波的截止條件為( )

A.λ0

B.λ0≥λc

C.λ0>0

D.λ0≤1.55 μm

3.表示光纖色散程度的物理量是( )

A.時延

B.頻帶帶寬

C.時延差

D.相位差

4.在階躍型弱導波光纖中，第一高次模為( )

A.LP01

B.LP00

C.LP11

D.LP02

5.在外來光子的激發下，低能級E1上的電子吸收了光子的能量hf(=E2-E1)而躍遷到高能級E2的過程稱為( )

A.自發輻射

B.受激輻射

C.受激吸收

D.康普頓效應

6.EDFA中，光濾波器的主要作用是( )

A.使泵浦光和信號光耦合

B.濾除光放大器的輸出噪聲

C.提高光放大增益

D.使信號再生

7.目前，摻鉺光纖放大器的噪聲係數可低達( )

A.-3 dB～0 dB

B.0 dB～3 dB

C.3 dB～4 dB

D.10 dB～15 dB

8.STM-1的幀結構中，段開銷區域的位置是在( )

A.1～9列，1～3行和5～9行

B.1～9列，1～9行

C.1～3列和5～9列，1～9行

D.1～3列和5～9列，1～3行和5～9行

9.在下列數字光纖通信系統的傳輸碼型中，不屬於插入比特碼的是( )

A.mB1P

B.5B6B

C.4B1H

D.mB1C

10.不屬於PIN光電二極體特性參數的是( )

A.暗電流

B.消光比

C.響應度

D.響應時間

二、填空題(本大題共20小題，每小題1分，共20分)

請在每小題的空格中填上正確答案。錯填、不填均無分。

11.利用光波作為載頻的通信方式稱為___________________。

12.通常根據傳播方向上有無電場分量或磁場分量，可將光(電磁波)的傳播形態分成TE波，TEM波和___________________三類。

13.薄膜波導由襯底、敷層和___________________三層介質構成。

14.在薄膜波導中，導波的基模是___________________。

15.按照射線理論，階躍型光纖中光射線主要有___________________和斜射線兩類。

16.漸變型光纖中，子午射線的自聚焦是指光纖中不同的射線具有___________________的現象。

17.光纖是一種介質光波導,具有把光封閉在其中進行傳播的導波結構。它是由直徑大約只有___________________的細玻璃絲構成。

18.處於粒子數反轉分布狀態的工作物質稱為___________________。

19.雷射器能產生雷射振蕩的最低限度稱為雷射器的___________________。

20.隨著雷射器溫度的上升，其輸出光功率會___________________。

21.EDFA的輸出飽和功率是指___________________時所對應的輸出功率。

22.EDFA作為發射機功率放大器使用的主要作用是___________________。

23.在光纖通信系統中，利用光纖來傳輸監控信號時，通常可採用頻分復用和___________________兩種傳輸方式。

24.對光隔離器的主要要求是：插入損耗低和___________________。

25.光纖通信系統中常用的線路碼型有：mBnB碼、插入比特碼和___________________等。

26.STM-1幀結構中，管理單元指針的位置在___________________列中的第4行。

27.虛容器是SDH中最重要的一種信息結構，它由容器輸出的信息淨負荷和_________來組成。

28.STM-1信號中，一幀中包含的字節數為___________________。

29.由光電檢測器引入的噪聲主要有量子噪聲、___________________和雪崩管倍增噪聲等三種。

30.在保證系統誤碼率指標的要求下，測得接收機的最低輸入光功率為0.1 μW，最大允許輸入光功率為0.1 mW，則該接收機的動態範圍為___________________dB。

三、名詞解釋題(本大題共5小題，每小題3分，共15分)

31.光纖中的模式

32.本地數值孔徑

33.雷射器的溫度特性

34.誤碼率(BER)

35.光接收機靈敏度

四、畫圖題(本大題共2小題，36小題7分，37小題8分，共15分)

36.畫出光纖數字通信系統中光發射機的基本組成原理框圖。

37.畫出光纖數字通信系統中光接收機的基本組成原理框圖。

五、簡答題(本大題共4小題，每小題5分，共20分)

38.何謂漸變型光纖的最佳折射指數分布?其最佳折射指數分布形式又是什麼?

39.光纖通信對半導體光源有哪些基本要求?

40.在我國採用的準同步數字體系中，PCM端機輸出埠的接口碼速率和接口碼型分別是什麼?

41.什麼是雪崩光電二極體的雪崩倍增效應?

六、計算題(本大題共2小題，每小題10分，共20分)

42.階躍型光纖，已知纖芯折射率n1=1.51，相對摺射率差Δ=0.18%，纖芯半徑a=3.5 μm，工作波長λ=1.31 μm。

求：(1)每公裡光纖的模式色散;

(2)光纖中可以傳輸的模式。

43.某光纖通信系統中，已知光接收機靈敏度為-38 dBm，光發射機光源的入纖光功率為0.5 mw，光纖衰減係數為0.34 dB/km，全程光纖平均接頭損耗為0.05 dB/km。設計要求系統富裕度為6 dB，試核算該系統的無中繼傳輸距離能否滿足100 km的要求。