浙江省2003年1月高等教育自学考试光纤通信原理试题历年试卷

浙江省2003年1月高等教育自学考试光纤通信原理试题历年试卷

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浙江省2003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、填空题(每空1分，共20分)

1. 光纤通信系统的工作波长为1.31μm，则其对应的频率为___________。

2. 对于带宽为100MHz·km的光纤，说明50km容许传送___________带宽的信号。

3. 在薄膜波导结构中，___________的折射指数最大。

4. 磁场矢量与分界面平行的平面波为___________。

5. 瑞利散射损耗随___________的增加而急剧下降。

6. 在弱导波光纤中，有___________个简并模式存在。

7. 当V→Vc时，光纤中能量大部分处于___________中。

8. 渐变型光纤中不同射线，具有相同轴向速度的现象，称为___________现象。

9. 半导体激光器的阈值条件为___________。

10. 发光二极管与激光器的主要区别是在其内部没有___________。

11. 异质结激光器是通过加异质材料，从而对载流子和___________两个方面进行限制，降低了阈值电流。

12. 光发射机的消光比Ext为___________。

13. 在半导体激光器中P—I曲线中，当驱动电流I小于阈值电流It时，激光器发出的是___________。

14. PIN光电二极管在一定的反向偏压下，耗尽层遍及整个I层区。该层的加宽，使得___________提高。

15. 入射到光检测器的光功率为1nW，光波长为1.3μm，每秒到达光检测器的光子数为___________。

16. 在数字光纤通信系统中，波形失真将引起码间干扰，使___________降低。

17. 线路码型、工作波长范围、发送平均光功率范围、光源谱线宽度、最小消光比和最小接收灵敏度等，统称___________。

18. SDH网有一套标准化的信息结构等级，称为___________。

19. 在SDH帧结构中AU指针处于帧结构左侧1—9N列第___________行的区域中。

20. EDFA在光纤通信系统中主要的应用形式主要有作前置放大器使用、作功率放大器使用和作___________使用。

二、单项选择题(在每小题的四个备选答案中，选出一个正确答案，并将正确答案的序号填在题干的括号内。每小题1分，共10分)

1. 导波在薄膜波导的( )中传输。

A. 薄膜和衬底 B. 薄膜和敷层 C. 衬底和敷层 D. 薄膜

2. 阶跃光纤中导模数量约为( ) A. 2 dn1 n2

m 1222 B.2dn1 n222 0 C. 2 n1 n222 0 D. 2 2n1 n222 20 2

3. 工作波长位于( )附近的单模光纤，可以获得最低损耗。

A. 0.85μm B. 1.31μm C. 1.55μm D. 1.27μm

4. 只有当激光器的注入电流大于阈值后，谐振腔里的增益才大于损耗，此时产生( )

A. 自发辐射 B. 瑞利散射 C. 受激吸收 D. 受激辐射

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5. 关于半导体光源和半导体光电检测器的偏置电压表述，正确的是( )

A. 均为正向偏置 B. 均为反向偏置

C. 前者正偏，后者反偏 D. 前者反偏，后者正偏

6. 量子噪声是光电检测器( )的一种噪声。

A. 可以避免 B. 不可避免 C. 可控制 D. 不可控制

7. 下述有关光接收机灵敏度的表述不正确的是( )

A. 光接收机灵敏度描述了光接收机的最高误码率

B. 光接收机灵敏度描述了最低接收平均光功率

C. 光接收机灵敏度描述了每个光脉冲中最低接收光子能量

D. 光接收机灵敏度描述了每个光脉冲中最低接收平均光子数

8. 在光纤通信系统中，当需要从光纤的主传输信道中取出一部分光作为测试用时，需要

( )来完成。

A. 光衰减器 B. 光隔离器 C. 光耦合器 D. 光纤连接器

9. 在SDH网中任何等级的STM传输一帧所有的时间均为( )

A. 125ns B. 125μs C. 125ms D. 125s

10. EDFA和激光器的基本构成中都有( )

A. 光学谐振腔 B. 泵浦源 C. 掺铒光纤 D. 光隔离器

三、名词解释(每小题3分，共15分)

1. 散射损耗

2. 材料色散

3. 粒子数反转分布

4. 倍增噪声

5. 劣化分

四、简答题(第1、2小题各5分，第3小题4分，第4小题6分，共20分)

1. 为什么弱导波光纤可以用标量近似法?

2. 光发射机中发送盘的作用是什么?其组成部件有哪些?

3. 光纤通信系统的总脉冲上升时间由哪些上升时间构成?

4. 简述SDH网的基本特点。

五、画图题(第1小题7分，第2小题8分，共15分)

1. 画出掺铒光纤放大器的结构示意图。

2. 画出数字光接收机的组成方框图。

六、计算题(每小题10分，共20分)

1. 由全反射条件推导光纤导波传输常数的变化范围。

2. 已知工作于1.3μm的单模光纤通信系统的参数为：

来自激光发送模块的平均功率 -3dBm

光纤损耗 0.4dBkm-1

接头损耗 0.1dBkm-1

发送和接收模块处的连接器损耗 1dB/只

APD接收器所需的平均功率

35Mbits(BER10)时 -55dBm

400Mbits-1(BER10-9)时 -44dBm

富余量 7dB

计算： (1)35Mbits-1(BER10-9)工作时的最大中继距离。

(2)400Mbits-1(BER10-9)工作时的最大中继距离。

2 -1-9