全國2007年1月高等教育自學(xué)考試
光纖通信原理試題
課程代碼：02338
一、單項(xiàng)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(gè)備選項(xiàng)中只有一個(gè)是符合題目要求的，請將其代碼填寫在題后的括號內(nèi)。錯選、多選或未選均無分。
1．目前光纖通信三個(gè)實(shí)用的低損耗工作窗口是( )
A．0.85 μm,1.27 μm,1.31 μm
B．0.85 μm,1.27 μm,1.55 μm
C．0.85 μm,1.31 μm,1.55 μm
D．1.05 μm,1.31 μm,1.27 μm
2．在薄膜波導(dǎo)中，導(dǎo)波的基模是( )
A．TE0
B．TM0
C．TE1
D．TM1
3．在SiO2單模光纖中，材料色散與波導(dǎo)色散互相抵消，總色散等于零時(shí)的光波長是( )
A．0.85 μm
B．1.05 μm
C．1.27 μm
D．1.31 μm
4．在階躍型光纖中，導(dǎo)波的傳輸條件為( )
A．V＞0
B．V＞Vc
C．V＞2.40483
D．V＜Vc
5．半導(dǎo)體激光二極管(LD)的一個(gè)缺點(diǎn)是( )
A．光譜較寬
B．溫度特性較差
C．與光纖的耦合效率較低
D．平均發(fā)光功率較小
6．EDFA光纖放大器作為光中繼器使用時(shí)，其主要作用是( )
A．使信號放大并再生
B．使信號再生
C．使信號放大
D．降低信號的噪聲
7．目前，摻鉺光纖放大器的小信號增益高可達(dá)( )
A．40 dB左右
B．30 dB左右
C．20 dB左右
D．10 dB左右
8．STM-16信號的碼速率為( )
A．155.520 Mb/s
B．622.080 Mb/s
C．2 488.320 Mb/s
D．9 953.280 Mb/s
9．對于2.048 Mb/s的數(shù)字信號，1 UI的抖動對應(yīng)的時(shí)間為( )
A．488 ns
B．2048 ns
C．488 μs
D．2048 μs
10．為了得到較高的信噪比，對光接收機(jī)中的前置放大器的要求是( )
A．高增益
B．低噪聲
C．低增益、低噪聲
D．高增益、低噪聲
二、填空題(本大題共20小題，每小題1分，共20分)
請?jiān)诿啃☆}的空格中填上正確答案。錯填、不填均無分。
11．在光纖通信系統(tǒng)中起主導(dǎo)作用的部件是光源、光纖和______三種。
12．光纖通信就是利用光波作為載頻和______的一種通信方式。
13．薄膜波導(dǎo)中形成導(dǎo)波的條件為______。
14．所謂弱導(dǎo)波光纖是指纖芯折射率______包層折射率的光纖。
15．在階躍型光纖中，子午光線傳輸?shù)奶攸c(diǎn)是子午光線在傳輸過程始終位于______。
16．在階躍型(弱導(dǎo)波)光纖中，第一高次模為______。
17．薄膜波導(dǎo)中，導(dǎo)波的傳輸條件為______。
18．光和物質(zhì)相互作用時(shí)，存在的三種基本躍遷過程是自發(fā)輻射、受激吸收和______。
19．在半導(dǎo)體激光器(LD)的P—I曲線上，當(dāng)I＜It時(shí)，激光器發(fā)出的是______。
20．一般要求光發(fā)射機(jī)的消光比小于______。
21．EDFA功率增益的定義式為______。
22．EDFA主要由______、泵浦光源、光耦合器、光隔離器和光濾波器等組成。
23．EDFA的工作波長范圍為______。
24．STM-1幀結(jié)構(gòu)中，管理單元指針的位置在第1～9 N列中的第______行。
25．在SDH幀結(jié)構(gòu)中，段開銷又分為再生段開銷和______兩種。
26．在準(zhǔn)同步數(shù)字體系中，我國和歐洲采用的基礎(chǔ)速率為______。
27．根據(jù)功能不同，光纖通信系統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)大致可以分為：對一個(gè)數(shù)字段進(jìn)行監(jiān)控、______和對跨越數(shù)字段進(jìn)行監(jiān)控等三種。
28．光定向耦合器的主要特性參數(shù)有：插入損耗、分光比和______等。
29．雪崩光電二極管具有______效應(yīng)，使光電流在管子內(nèi)部就獲得了倍增。
30．光接收機(jī)中，判決器和時(shí)鐘恢復(fù)電路合起來構(gòu)成______電路。
三、名詞解釋題(本大題共5小題，每小題3分，共15分)
31．階躍光纖的相對折射率差
32．光源的間接強(qiáng)度調(diào)制
33．光發(fā)射機(jī)的消光比定義
34．光電檢測器的暗電流
35．插入比特碼
四、畫圖題(本大題共2題，第36小題5分，第37小題10分，共15分)
36．畫出半導(dǎo)體激光二極管(LD)的輸出特性曲線，并在曲線上標(biāo)明熒光和激光所對應(yīng)的線段。
37．補(bǔ)全題37圖的光中繼器原理方框圖，并簡述各補(bǔ)填部分的功能。
五、簡答題(本大題共4小題，每小題5分，共20分)
38．什么是半導(dǎo)體材料的光電效應(yīng)？
39．激光器主要由哪幾部分組成？說明各部分的功能。
40．光纖通信系統(tǒng)對光發(fā)射機(jī)有哪些要求？
41．在光接收機(jī)電路中，為什么要采用均衡器？
六、計(jì)算題(本大題共2小題，每小題10分，共20分)
42．階躍型光纖中，已知纖芯折射率n1=1.51，包層折射率n2=1.45，纖芯半徑a=6 μm，工作波長λ=1.31 μm。
求：(1)數(shù)值孔徑；
(2)若要實(shí)現(xiàn)單模傳輸，則纖芯半徑應(yīng)如何選擇？
43．某單模光纖通信系統(tǒng)，光發(fā)射機(jī)的平均發(fā)送光功率為0.8 mw，接收機(jī)靈敏度為-37 dBm，全程光纖平均接頭損耗為0.04 dB/km，設(shè)計(jì)要求系統(tǒng)富裕度為6 dB，無中繼傳輸距離為80 km，試問在選取光纜時(shí)，光纖的每公里損耗大為多少？
光纖通信原理試題
課程代碼：02338
一、單項(xiàng)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(gè)備選項(xiàng)中只有一個(gè)是符合題目要求的，請將其代碼填寫在題后的括號內(nèi)。錯選、多選或未選均無分。
1．目前光纖通信三個(gè)實(shí)用的低損耗工作窗口是( )
A．0.85 μm,1.27 μm,1.31 μm
B．0.85 μm,1.27 μm,1.55 μm
C．0.85 μm,1.31 μm,1.55 μm
D．1.05 μm,1.31 μm,1.27 μm
2．在薄膜波導(dǎo)中，導(dǎo)波的基模是( )
A．TE0
B．TM0
C．TE1
D．TM1
3．在SiO2單模光纖中，材料色散與波導(dǎo)色散互相抵消，總色散等于零時(shí)的光波長是( )
A．0.85 μm
B．1.05 μm
C．1.27 μm
D．1.31 μm
4．在階躍型光纖中，導(dǎo)波的傳輸條件為( )
A．V＞0
B．V＞Vc
C．V＞2.40483
D．V＜Vc
5．半導(dǎo)體激光二極管(LD)的一個(gè)缺點(diǎn)是( )
A．光譜較寬
B．溫度特性較差
C．與光纖的耦合效率較低
D．平均發(fā)光功率較小
6．EDFA光纖放大器作為光中繼器使用時(shí)，其主要作用是( )
A．使信號放大并再生
B．使信號再生
C．使信號放大
D．降低信號的噪聲
7．目前，摻鉺光纖放大器的小信號增益高可達(dá)( )
A．40 dB左右
B．30 dB左右
C．20 dB左右
D．10 dB左右
8．STM-16信號的碼速率為( )
A．155.520 Mb/s
B．622.080 Mb/s
C．2 488.320 Mb/s
D．9 953.280 Mb/s
9．對于2.048 Mb/s的數(shù)字信號，1 UI的抖動對應(yīng)的時(shí)間為( )
A．488 ns
B．2048 ns
C．488 μs
D．2048 μs
10．為了得到較高的信噪比，對光接收機(jī)中的前置放大器的要求是( )
A．高增益
B．低噪聲
C．低增益、低噪聲
D．高增益、低噪聲
二、填空題(本大題共20小題，每小題1分，共20分)
請?jiān)诿啃☆}的空格中填上正確答案。錯填、不填均無分。
11．在光纖通信系統(tǒng)中起主導(dǎo)作用的部件是光源、光纖和______三種。
12．光纖通信就是利用光波作為載頻和______的一種通信方式。
13．薄膜波導(dǎo)中形成導(dǎo)波的條件為______。
14．所謂弱導(dǎo)波光纖是指纖芯折射率______包層折射率的光纖。
15．在階躍型光纖中，子午光線傳輸?shù)奶攸c(diǎn)是子午光線在傳輸過程始終位于______。
16．在階躍型(弱導(dǎo)波)光纖中，第一高次模為______。
17．薄膜波導(dǎo)中，導(dǎo)波的傳輸條件為______。
18．光和物質(zhì)相互作用時(shí)，存在的三種基本躍遷過程是自發(fā)輻射、受激吸收和______。
19．在半導(dǎo)體激光器(LD)的P—I曲線上，當(dāng)I＜It時(shí)，激光器發(fā)出的是______。
20．一般要求光發(fā)射機(jī)的消光比小于______。
21．EDFA功率增益的定義式為______。
22．EDFA主要由______、泵浦光源、光耦合器、光隔離器和光濾波器等組成。
23．EDFA的工作波長范圍為______。
24．STM-1幀結(jié)構(gòu)中，管理單元指針的位置在第1～9 N列中的第______行。
25．在SDH幀結(jié)構(gòu)中，段開銷又分為再生段開銷和______兩種。
26．在準(zhǔn)同步數(shù)字體系中，我國和歐洲采用的基礎(chǔ)速率為______。
27．根據(jù)功能不同，光纖通信系統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)大致可以分為：對一個(gè)數(shù)字段進(jìn)行監(jiān)控、______和對跨越數(shù)字段進(jìn)行監(jiān)控等三種。
28．光定向耦合器的主要特性參數(shù)有：插入損耗、分光比和______等。
29．雪崩光電二極管具有______效應(yīng)，使光電流在管子內(nèi)部就獲得了倍增。
30．光接收機(jī)中，判決器和時(shí)鐘恢復(fù)電路合起來構(gòu)成______電路。
三、名詞解釋題(本大題共5小題，每小題3分，共15分)
31．階躍光纖的相對折射率差
32．光源的間接強(qiáng)度調(diào)制
33．光發(fā)射機(jī)的消光比定義
34．光電檢測器的暗電流
35．插入比特碼
四、畫圖題(本大題共2題，第36小題5分，第37小題10分，共15分)
36．畫出半導(dǎo)體激光二極管(LD)的輸出特性曲線，并在曲線上標(biāo)明熒光和激光所對應(yīng)的線段。
37．補(bǔ)全題37圖的光中繼器原理方框圖，并簡述各補(bǔ)填部分的功能。
五、簡答題(本大題共4小題，每小題5分，共20分)
38．什么是半導(dǎo)體材料的光電效應(yīng)？
39．激光器主要由哪幾部分組成？說明各部分的功能。
40．光纖通信系統(tǒng)對光發(fā)射機(jī)有哪些要求？
41．在光接收機(jī)電路中，為什么要采用均衡器？
六、計(jì)算題(本大題共2小題，每小題10分，共20分)
42．階躍型光纖中，已知纖芯折射率n1=1.51，包層折射率n2=1.45，纖芯半徑a=6 μm，工作波長λ=1.31 μm。
求：(1)數(shù)值孔徑；
(2)若要實(shí)現(xiàn)單模傳輸，則纖芯半徑應(yīng)如何選擇？
43．某單模光纖通信系統(tǒng)，光發(fā)射機(jī)的平均發(fā)送光功率為0.8 mw，接收機(jī)靈敏度為-37 dBm，全程光纖平均接頭損耗為0.04 dB/km，設(shè)計(jì)要求系統(tǒng)富裕度為6 dB，無中繼傳輸距離為80 km，試問在選取光纜時(shí)，光纖的每公里損耗大為多少？