全國(guó)2008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(qǐng)將其代碼填寫(xiě)在題后的括號(hào)內(nèi)。錯(cuò)選、多選或未選均無(wú)分。
1.目前光纖通信中所使用的光波的波長(zhǎng)區(qū)域是( )
A．紅外區(qū)
B．遠(yuǎn)紅外區(qū)
C．紫外區(qū)
D．近紅外區(qū)
2.在薄膜波導(dǎo)中，導(dǎo)波的截止條件為( )
A．λ0＜λc
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(shí)延
B．頻帶帶寬
C．時(shí)延差
D．相位差
4.在階躍型弱導(dǎo)波光纖中，第一高次模為( )
A．LP01
B．LP00
C．LP11
D．LP02
5.在外來(lái)光子的激發(fā)下，低能級(jí)E1上的電子吸收了光子的能量hf(=E2-E1)而躍遷到高能級(jí)E2的過(guò)程稱(chēng)為( )
A．自發(fā)輻射
B．受激輻射
C．受激吸收
D．康普頓效應(yīng)
6.EDFA中，光濾波器的主要作用是( )
A．使泵浦光和信號(hào)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(hào)再生
7.目前，摻鉺光纖放大器的噪聲系數(shù)可低達(dá)( )
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(jié)構(gòu)中，段開(kāi)銷(xiāo)區(qū)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(shù)字光纖通信系統(tǒng)的傳輸碼型中，不屬于插入比特碼的是( )
A．mB1P
B．5B6B
C．4B1H
D．mB1C
10.不屬于PIN光電二極管特性參數(shù)的是( )
A．暗電流
B．消光比
C．響應(yīng)度
D．響應(yīng)時(shí)間
二、填空題(本大題共20小題，每小題1分，共20分)
請(qǐng)?jiān)诿啃☆}的空格中填上正確答案。錯(cuò)填、不填均無(wú)分。
11.利用光波作為載頻的通信方式稱(chēng)為_(kāi)__________________。
12.通常根據(jù)傳播方向上有無(wú)電場(chǎng)分量或磁場(chǎng)分量，可將光(電磁波)的傳播形態(tài)分成TE波，TEM波和___________________三類(lèi)。
13.薄膜波導(dǎo)由襯底、敷層和___________________三層介質(zhì)構(gòu)成。
14.在薄膜波導(dǎo)中，導(dǎo)波的基模是___________________。
15.按照射線(xiàn)理論，階躍型光纖中光射線(xiàn)主要有___________________和斜射線(xiàn)兩類(lèi)。
16.漸變型光纖中，子午射線(xiàn)的自聚焦是指光纖中不同的射線(xiàn)具有___________________的現(xiàn)象。
17.光纖是一種介質(zhì)光波導(dǎo),具有把光封閉在其中進(jìn)行傳播的導(dǎo)波結(jié)構(gòu)。它是由直徑大約只有___________________的細(xì)玻璃絲構(gòu)成。
18.處于粒子數(shù)反轉(zhuǎn)分布狀態(tài)的工作物質(zhì)稱(chēng)為_(kāi)__________________。
19.激光器能產(chǎn)生激光振蕩的低限度稱(chēng)為激光器的___________________。
20.隨著激光器溫度的上升，其輸出光功率會(huì)___________________。
21.EDFA的輸出飽和功率是指___________________時(shí)所對(duì)應(yīng)的輸出功率。
22.EDFA作為發(fā)射機(jī)功率放大器使用的主要作用是___________________。
23.在光纖通信系統(tǒng)中，利用光纖來(lái)傳輸監(jiān)控信號(hào)時(shí)，通?？刹捎妙l分復(fù)用和___________________兩種傳輸方式。
24.對(duì)光隔離器的主要要求是：插入損耗低和___________________。
25.光纖通信系統(tǒng)中常用的線(xiàn)路碼型有：mBnB碼、插入比特碼和___________________等。
26.STM-1幀結(jié)構(gòu)中，管理單元指針的位置在___________________列中的第4行。
27.虛容器是SDH中重要的一種信息結(jié)構(gòu)，它由容器輸出的信息凈負(fù)荷和_________來(lái)組成。
28.STM-1信號(hào)中，一幀中包含的字節(jié)數(shù)為_(kāi)__________________。
29.由光電檢測(cè)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(tǒng)誤碼率指標(biāo)的要求下，測(cè)得接收機(jī)的低輸入光功率為0.1 μW，大允許輸入光功率為0.1 mW，則該接收機(jī)的動(dòng)態(tài)范圍為_(kāi)__________________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?cái)?shù)值孔徑
33.激光器的溫度特性
34.誤碼率(BER)
35.光接收機(jī)靈敏度
四、畫(huà)圖題(本大題共2小題，36小題7分，37小題8分，共15分)
36.畫(huà)出光纖數(shù)字通信系統(tǒng)中光發(fā)射機(jī)的基本組成原理框圖。
37.畫(huà)出光纖數(shù)字通信系統(tǒng)中光接收機(jī)的基本組成原理框圖。
五、簡(jiǎn)答題(本大題共4小題，每小題5分，共20分)
38.何謂漸變型光纖的佳折射指數(shù)分布?其佳折射指數(shù)分布形式又是什么?
39.光纖通信對(duì)半導(dǎo)體光源有哪些基本要求?
40.在我國(guó)采用的準(zhǔn)同步數(shù)字體系中，PCM端機(jī)輸出端口的接口碼速率和接口碼型分別是什么?
41.什么是雪崩光電二極管的雪崩倍增效應(yīng)?
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，已知纖芯折射率n1=1.51，相對(duì)折射率差Δ=0.18%，纖芯半徑a=3.5 μm，工作波長(zhǎng)λ=1.31 μm。
求：(1)每公里光纖的模式色散；
(2)光纖中可以傳輸?shù)哪Ｊ健?BR> 43.某光纖通信系統(tǒng)中，已知光接收機(jī)靈敏度為-38 dBm，光發(fā)射機(jī)光源的入纖光功率為0.5 mw，光纖衰減系數(shù)為0.34 dB/km，全程光纖平均接頭損耗為0.05 dB/km。設(shè)計(jì)要求系統(tǒng)富裕度為6 dB，試核算該系統(tǒng)的無(wú)中繼傳輸距離能否滿(mǎn)足100 km的要求。
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(qǐng)將其代碼填寫(xiě)在題后的括號(hào)內(nèi)。錯(cuò)選、多選或未選均無(wú)分。
1.目前光纖通信中所使用的光波的波長(zhǎng)區(qū)域是( )
A．紅外區(qū)
B．遠(yuǎn)紅外區(qū)
C．紫外區(qū)
D．近紅外區(qū)
2.在薄膜波導(dǎo)中，導(dǎo)波的截止條件為( )
A．λ0＜λc
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(shí)延
B．頻帶帶寬
C．時(shí)延差
D．相位差
4.在階躍型弱導(dǎo)波光纖中，第一高次模為( )
A．LP01
B．LP00
C．LP11
D．LP02
5.在外來(lái)光子的激發(fā)下，低能級(jí)E1上的電子吸收了光子的能量hf(=E2-E1)而躍遷到高能級(jí)E2的過(guò)程稱(chēng)為( )
A．自發(fā)輻射
B．受激輻射
C．受激吸收
D．康普頓效應(yīng)
6.EDFA中，光濾波器的主要作用是( )
A．使泵浦光和信號(hào)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(hào)再生
7.目前，摻鉺光纖放大器的噪聲系數(shù)可低達(dá)( )
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(jié)構(gòu)中，段開(kāi)銷(xiāo)區(qū)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(shù)字光纖通信系統(tǒng)的傳輸碼型中，不屬于插入比特碼的是( )
A．mB1P
B．5B6B
C．4B1H
D．mB1C
10.不屬于PIN光電二極管特性參數(shù)的是( )
A．暗電流
B．消光比
C．響應(yīng)度
D．響應(yīng)時(shí)間
二、填空題(本大題共20小題，每小題1分，共20分)
請(qǐng)?jiān)诿啃☆}的空格中填上正確答案。錯(cuò)填、不填均無(wú)分。
11.利用光波作為載頻的通信方式稱(chēng)為_(kāi)__________________。
12.通常根據(jù)傳播方向上有無(wú)電場(chǎng)分量或磁場(chǎng)分量，可將光(電磁波)的傳播形態(tài)分成TE波，TEM波和___________________三類(lèi)。
13.薄膜波導(dǎo)由襯底、敷層和___________________三層介質(zhì)構(gòu)成。
14.在薄膜波導(dǎo)中，導(dǎo)波的基模是___________________。
15.按照射線(xiàn)理論，階躍型光纖中光射線(xiàn)主要有___________________和斜射線(xiàn)兩類(lèi)。
16.漸變型光纖中，子午射線(xiàn)的自聚焦是指光纖中不同的射線(xiàn)具有___________________的現(xiàn)象。
17.光纖是一種介質(zhì)光波導(dǎo),具有把光封閉在其中進(jìn)行傳播的導(dǎo)波結(jié)構(gòu)。它是由直徑大約只有___________________的細(xì)玻璃絲構(gòu)成。
18.處于粒子數(shù)反轉(zhuǎn)分布狀態(tài)的工作物質(zhì)稱(chēng)為_(kāi)__________________。
19.激光器能產(chǎn)生激光振蕩的低限度稱(chēng)為激光器的___________________。
20.隨著激光器溫度的上升，其輸出光功率會(huì)___________________。
21.EDFA的輸出飽和功率是指___________________時(shí)所對(duì)應(yīng)的輸出功率。
22.EDFA作為發(fā)射機(jī)功率放大器使用的主要作用是___________________。
23.在光纖通信系統(tǒng)中，利用光纖來(lái)傳輸監(jiān)控信號(hào)時(shí)，通?？刹捎妙l分復(fù)用和___________________兩種傳輸方式。
24.對(duì)光隔離器的主要要求是：插入損耗低和___________________。
25.光纖通信系統(tǒng)中常用的線(xiàn)路碼型有：mBnB碼、插入比特碼和___________________等。
26.STM-1幀結(jié)構(gòu)中，管理單元指針的位置在___________________列中的第4行。
27.虛容器是SDH中重要的一種信息結(jié)構(gòu)，它由容器輸出的信息凈負(fù)荷和_________來(lái)組成。
28.STM-1信號(hào)中，一幀中包含的字節(jié)數(shù)為_(kāi)__________________。
29.由光電檢測(cè)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(tǒng)誤碼率指標(biāo)的要求下，測(cè)得接收機(jī)的低輸入光功率為0.1 μW，大允許輸入光功率為0.1 mW，則該接收機(jī)的動(dòng)態(tài)范圍為_(kāi)__________________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?cái)?shù)值孔徑
33.激光器的溫度特性
34.誤碼率(BER)
35.光接收機(jī)靈敏度
四、畫(huà)圖題(本大題共2小題，36小題7分，37小題8分，共15分)
36.畫(huà)出光纖數(shù)字通信系統(tǒng)中光發(fā)射機(jī)的基本組成原理框圖。
37.畫(huà)出光纖數(shù)字通信系統(tǒng)中光接收機(jī)的基本組成原理框圖。
五、簡(jiǎn)答題(本大題共4小題，每小題5分，共20分)
38.何謂漸變型光纖的佳折射指數(shù)分布?其佳折射指數(shù)分布形式又是什么?
39.光纖通信對(duì)半導(dǎo)體光源有哪些基本要求?
40.在我國(guó)采用的準(zhǔn)同步數(shù)字體系中，PCM端機(jī)輸出端口的接口碼速率和接口碼型分別是什么?
41.什么是雪崩光電二極管的雪崩倍增效應(yīng)?
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，已知纖芯折射率n1=1.51，相對(duì)折射率差Δ=0.18%，纖芯半徑a=3.5 μm，工作波長(zhǎng)λ=1.31 μm。
求：(1)每公里光纖的模式色散；
(2)光纖中可以傳輸?shù)哪Ｊ健?BR> 43.某光纖通信系統(tǒng)中，已知光接收機(jī)靈敏度為-38 dBm，光發(fā)射機(jī)光源的入纖光功率為0.5 mw，光纖衰減系數(shù)為0.34 dB/km，全程光纖平均接頭損耗為0.05 dB/km。設(shè)計(jì)要求系統(tǒng)富裕度為6 dB，試核算該系統(tǒng)的無(wú)中繼傳輸距離能否滿(mǎn)足100 km的要求。