全國2008年10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.不宜在光纖中傳輸的碼型為( )
A.CMI碼
B.HDB3碼
C.5B6B碼
D.8B1H碼
2.已知某Si-PIN光電二極體的響應度R0=0.5A/W，一個光子的能量為2.24×10-19 J，電子電荷量為1.6×10-19 C，則該光電二極體的量子效率為( )
A.40%
B.50%
C.60%
D.70%
3.STM-4一幀中總的列數為( )
A.261
B.270
C.261×4
D.270×4
4.在薄膜波導中，要形成導波就要求平面波的入射角θ1滿足( )
A.θc13
B.θ1=0°
C.θ1
D.θc12
5.光纖色散係數的單位為( )
A.ps/km
B.ps/nm
C.ps/nm·km
D.nm/ps·km
6.目前摻鉺光纖放大器的小信號增益最高可達( )
A.20dB
B.30dB
C.40dB
D.60dB
7.隨著雷射器使用時間的增長，其閾值電流會( )
A.逐漸減少
B.保持不變
C.逐漸增大
D.先逐漸增大後逐漸減少
8.在階躍型(弱導波)光纖中，導波的基模為( )
A.LP00
B.LP01
C.LP11
D.LP12
9.在薄膜波導中，導波的截止條件為( )
A.λ0≥λC
B.λ0
C.λ0≥0
D.λ0≤1.55μm
10.EDFA在作光中繼器使用時，其主要作用是( )
A.使光信號放大並再生
B.使光信號再生
C.使光信號放大
D.使光信號的噪聲降低
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.根據傳輸方向上有無電場分量或磁場分量，可將光(電磁波)的傳播形式分為三類：一為________波;二為TE波;三為TM波。
12.對稱薄膜波導是指敷層和襯底的________的薄膜波導。
13.光學諧振腔的諧振條件的表示式為________。
14.漸變型光纖中，不同的射線具有相同軸向速度的這種現象稱為________現象。
15.利用________並在光纖中傳輸的通信方式稱為光纖通信。
16.在PIN光電二極體中，P型材料和N型材料之間加一層輕摻雜的N型材料，稱為________層。
17.STM-1幀結構中信息淨負荷區域的位置是第________行，第10～270列。
18.光發射機的消光比為________。
19.光纖通信系統中的監控信號除可藉助光纜中的金屬導線傳輸外，還可利用________來傳輸。
20.在薄膜波導中，導波的特徵方程是________。
21.EDFA在光纖通信系統中的主要應用形式有：作前置放大器、作發射機的________和作光中繼器。
22.EDFA的工作波長範圍是________。
23.光纜主要由纜芯、________和外護層等幾部分組成。
24.形成光纖損耗的原因很多，歸結起來主要包括兩大類：________和散射損耗。
25.LD適用於長距離、________的光纖傳輸系統。
26.在保證達到系統誤碼率指標條件下，測得接收機的最低輸入光功率為0.1μW，則該接收機的接收靈敏度為________dBm。
27.對光隔離器的主要要求是：插入損耗低和________。
28.SDH的幀結構除行、列、字節、幀長等外，還包括信息淨負荷區域、________和管理單元指針區域。
29.支路單元TU是SDH的一種信息結構，它是由VC和一個相應的________組成的。
30.EDFA作前置放大器使用時，要求其有________和低噪聲的特性。
三、名詞解釋題(本大題共5小題，每小題3分，共15分)
31.弱導波光纖
32.受激吸收
33.APD的雪崩倍增因子
34.誤碼率
35.同步復接
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.分別畫出半導體發光二極體(LED)和半導體雷射器(LD)的典型輸出特性曲線，並在LD的曲線上標出閾值電流點及螢光區和雷射區的範圍。
37.畫出在光接收機中，單個脈衝在均衡器前後的波形圖。
五、簡答題(本大題共4小題，每小題5分，共20分)
38.階躍型光纖中，導波特性參數U、W的名稱和計算公式分別是什麼?
39.光纖通信系統對光發射機有哪些要求?
40.什麼是半導體材料的光電效應?
41.在光纖通信系統設計中，主要涉及哪些系統部件的選擇?
六、計算題(本大題共2小題，每小題10分，共20分)
42.已知階躍型光纖的n1=1.51，n2=1.48，光纖長度為L=10km。
求：(1)光線在纖芯和包層分界面上產生全反射時入射角θ1變化的範圍;
(2)光線在光纖端面上的最大入射角Φmax;
(3)該光纖的最大時延差△τmax。
43.已知某光纖通信系統的光發射機輸出光功率為0.5mW，光纖傳輸損耗為0.35dB/km，全程光纖平均接頭損耗為0.1dB/km，系統富裕度為6dB。若要求系統的中繼傳輸距離達60km，則選擇的光接收機的靈敏度至少應為多少?