2011年1月高等教育自学考试光纤通信原理试题

2011年1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.光纤包层需要满足的基本要求是( )

A.为了产生全内反射，包层折射率必须比纤芯低

B.包层不能透光，防止光的泄漏

C.必须是塑料，使得光纤柔软

D.包层折射率必须比空气低

2.一段20km长、衰减为0.5dB/km的光纤，其输出为0.005mW，则输入功率为( )

A.0.5mW

B.0.1mW

C.0.05mW

D.0.03mW

3.哪种类型光纤的色散最大?( )

A.阶跃折射率多模光纤

B.渐变折射率多模光纤

C.阶跃折射率单模光纤

D.色散移位单模光纤

4.对于芯径为8μm的阶跃折射率单模光纤，纤芯折射率为1.5，包层折射率为1.495,截止波长为( )

A.0.89μm

B.1.15μm

C.1.28μm

D.1.31μm

5.通过20km长的单模光纤传输瞬时脉冲，信号波长处的色散为10ps/(nm*km)，入射脉冲谱宽为2nm，则光纤输出端的脉冲宽度是多少?( )

A.400ps

B.250ps

C.200ps

D.100ps

6.镓铝砷(GaAlAs)LED和LD的波长是( )

A.850nm

B.665nm

C.1310nm

D.1550nm

7.以下哪个是掺铒光纤放大器的功率源( )

A.通过光纤的电流

B.EDFA不需要功率源

C.在980nm或1480nm发光的泵浦激光器

D.从光信号中提取的功率

8.LED的输出是如何调制的( )

A.通过改变外调制器的电流进行外调制

B.通过改变驱动电流直接调制

C.通过改变加到外调制器上电压直接调制

D.通过改变LED的工作温度直接调制

9.雪崩光电二极管( )

A.有基于电子雪崩放大的内部放大级

B.有包含单个晶体管的外部放大级

C.在晶体管基础上产生光电流，放大信号

D.在亮光下能产生光信号的普通晶体管

10.如果信道间隔为100GHz，利用一个工作在1540-1565nm波段的放大器能传输多少个不同波长?(光速为299792458m/s)( )

A.16

B.25

C.31

D.32

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。

1.电磁波在传播方向上没有电场分量和磁场分量，称为______波。

2.光纤通信与电通信方式的主要差异，一是用光作为传输信号，二是______。

3.在光纤通信中，中继距离受光纤损耗和______的制约。

4.光纤通信三个实用的低损耗工作窗口是0.85μm、1.31μm和______。

5.从几何光学的角度来看，若满足全反射的条件，则在波导中形成______波。

6.当全反射条件被破坏，即认为导波处于______状态。

7.薄膜波导的基模是______模。

8.携带信息的光波在光纤的纤芯中，由纤芯和包层的界面引导前进，这种波称为______。

9.不同的模式具有相同的传输常数时，就认为这些模式是______模。

10.可用归一化频率判断某种模式能否在光纤中传输，截止条件是______。

11.单模光纤不存在______色散。

12.单模光纤中存在着______色散和波导色散。

13.对于多模光纤，______色散占主要地位。

14.只有波长______材料截止波长的入射光，才能使材料产生光生载流子。

15.雪崩光电二极管的倍增是具有随机性的，这种随机性的电流起伏将引起______噪声。

16.在数字通信系统中，抖动将引起______的增加。

17.SDH的帧结构是以______为基础。

18.在SDH的帧结构中，有足够的______，以适应网络管理、运行和维护。

19.当一秒内的误码率劣于______，称严重误码秒。

20.随着传输码速的提高，一个UI的时间将______。

三、名词解释(本大题共5小题，每小题3分，共15分)

1.简并模

2.泵浦源

3.光接收机灵敏度

4.mB1P码

5.网络节点接口

四、简答题(本大题共4小题，每小题5分，共20分)

1.按照纤芯剖面折射率分布不同，光纤可分为哪两种形式?解释其含义。

2.实现光源调制的方法有哪些，请具体说明。

3.光接收机中主放大器的主要作用是什么?

4.如何用光纤的频域特性来描述光纤的色散效应?

五、画图题(本大题共2小题，第1小题7分，第2小题8分，共15分)

1.画出薄膜波导中的TE波和TM波。

2.画出EDFA的结构示意图。

六、计算题(本大题共2小题，每小题10分，共20分)

1.一根数值孔径为0.20的阶跃折射率多模光纤在850nm波长上可以支持1000个左右的传播模式。试问：

(a)其纤芯直径为多少?

(b)在1320nm波长上可以支持多少种模式?

(c)在1550nm波长上可以支持多少种模式?

2.一个100Mbit/s信号必须通过具有8个连接器对的100m光纤传输到灵敏度为1μW(-30dBm)的接收机，光纤损耗为4dB/km，且每对连接器的平均连接损耗为1.0dB。如果系统余量为5dB，则系统必须耦合到光纤内的最小功率是多少?