全国2009年10月高等教育自学考试光纤通信原理试

全国2009年10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.随着温度的逐步升高,LD的阈值电流（ ）
A.逐渐降低
B.逐渐增大
C.不变
D.先降低后增大

2.在下列因素中,不属于影响接收机灵敏度的因素是（ ）
A.光发射机的消光比
B.光电检测器响应度
C.光纤衰减
D.光电检测器噪声

3.速率为f_b的NRZ码经4B1H码型变换后,线路码的速率是（ ）
A.
B.
C.
D.

4.在STM-1信号的帧结构中,AU指针区域的位置是在（ ）
A.1～9列,第4行
B.1～9列,1～9行
C.1～3列,第4行
D.1～3列,1～9行

5.EDFA中将光信号和泵浦光混合后送入掺铒光纤中的器件是（ ）
A.光滤波器
B.光隔离器
C.光耦合器
D.光连接器

6.目前光纤通信三个实用的低损耗工作窗口是（ ）
A.0.85μm,1.20μm,1.55μm
B.0.85μm,1.31μm,1.55μm
C.0.85μm,1.20μm,1.31μm
D.1.05μm,1.20μm,1.31μm

7.薄膜波导中,导波的截止条件为（ ）
A.λ₀≥λ_c
B.λ₀＜λ_c
C.λ₀≥0
D.λ₀≤1.55μm

8.薄膜波导中,导波的特征方程为（ ）
A.2k₀d-2Φ₁₂-2Φ₁₃=2mπ
B.2k₁d-Φ₁₂-Φ₁₃=2mπ
C.2k_1zd-2Φ₁₂-2Φ₁₃=2mπ
D.2k_1xd-2Φ₁₂-2Φ₁₃=2mπ

9.在下列特性参数中,不属于单模光纤的特性参数是（ ）
A.数值孔径
B.截止波长
C.衰减
D.折射率分布

10.在阶跃型弱导波光纤中导波的基模为（ ）
A.LP₀₀
B.LP₁₁
C.LP₀₁
D.LP₁₂ 

二、填空题(本大题共15小题,每小题1分,共15分)
请在每小题的空格中填上正确答案.错填、不填均无分.
11.光发射机主要由输入电路和________两大部分组成.
12.半导体激光器中光学谐振腔的作用是提供必要的________以及进行频率选择.
13.雪崩光电二极管具有________效应,使光电流在管子内部即获得了倍增.
14.光接收机中判决器和________合起来构成脉冲再生电路.
15.在光纤通信系统中,利用光纤来传输监控信号时,通常可采用频分复用和________两种传输方式.
16.对光隔离器的主要要求是________和隔离性能好.
17.传送一帧STM-4信号所需的时间为________.
18.mB1C码是将信码流每m个比特分为一组,然后在其末位之后再插入一个________即C码.
19.SDH传输网中信号传输的特点:一是________；二是以模块化形式传输.
20.EDFA的主要特性指标是________、输出饱和功率和噪声系数.
21.TEM波是指传播方向上没有________分量的电磁波.
22.对称薄膜波导是指________的折射指数相等的薄膜波导.
23.薄膜波导中,导波的传输条件为________.
24.在阶跃型弱导波光纤中,第一高次模是________.
25.单模光纤中不存在________色散,只有材料色散和波导色散.

三、名词解释题(本大题共5小题,每小题3分,共15分)
26.粒子数反转分布
27.光接收机的动态范围
28.抖动
29.支路单元（TU）
30.线极化波

四、画图题(本大题共2小题,每小题10分,共20分)
31.分别画出半导体发光二极管和半导体激光器的典型输出特性曲线,并在LD的输出特性曲线上标出阈值电流点以及荧光区和激光区的范围.
32.用图表示EDFA在光纤通信系统中的三种应用形式.

五、简答题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)
33.光接收机有哪些噪声?
34.光纤定向耦合器有哪几个主要参数?它们的物理含义是什么?
35.简述半导体激光器产生激光的机理.
36.何谓单模光纤?在阶跃型光纤中要实现单模传输必须满足什么条件?

六、计算题(本大题共2小题,每小题10分,共20分)
37.阶跃型光纤中,已知纤芯和包层折射指数分别为n₁=1.51,n₂=1.49,纤芯半径a=4μm,工作波长λ=1.31μm（结果保留四位小数）.
求:（1）光纤中传输的模式数量；
（2）每公里长度光纤的模式色散.
38.一单模光纤通信系统,其光发射机的平均发送光功率为2dBm,光接收机在满足规定误码率指标的条件下允许接收的最小光功率为10^-6W,光纤的损耗为0.35dB/km,若设计要求系统富裕度为7dB,中继传输距离为60km,则全程光纤平均接头损耗的上限应为多少（结果保留四位小数）?