12自学考试光纤通信原理复习题B

全国2007年10月自学考试光纤通信原理试题参考答案 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.通常，根据传播方向上有无电场分量或磁场分量，可将光(电磁波)的传播形态分成（ ）

A.TEM波，TE波，EH波

2.薄膜波导中形成导波的条件是（ ）

A.90°＞θ1＞θc13

C.90°＜θ1＜θc13 B.90°＞θ1＞θc12 D.θc13＜θ1＜θc12 B.TEM波，TE波，HE波 D.TE波，TM波，EH波

3.在阶跃型(弱导波)光纤中，导波的基模为（ ）

A.LP00 B.LP01 C.LP11 D.LP10

4.光信号在光纤中沿轴向传播一段距离所需的时间称为（ ）

A.时延 B.时延差 C.脉冲延迟 D.脉冲展宽

5.处于高能级E2上的电子，当受到外来光子的激发而跃迁到低能级E1上，同时放出一个能量为hf=E2-E1的光子，这个跃迁过程称为（ ）

A.自发辐射 B.受激吸收 C.受激辐射 D.光电效应

6.掺铒光纤放大器的工作波长所处范围是（ ）

A.0.85 μm～0.87 μm

C.1.45 μm～1.55 μm

7.传送1帧STM-16信号的时间为（ ）

A.125 μs B.62.5 μs C.31.25 μs D.25 μs B.1.31 μm～1.35 μm

8.STM-1的帧结构中，AU指针区域的位置是在（ ）

A.第4列，1～3行

C.1～3列，第4行 B.第4列，1～9行 9.二次群PCM端机输出端口的接口码速率和码型分别为（ ）

A.2.048 Mb/s，HDB3

C.2.048 Mb/s，CMI

10.不属于影响接收灵敏度的因素是（ ）

A.光发送消光比

C.平均发送光功率 B.光电检测器的响应度 ？ D.光接收噪声 是的 D.8.448 Mb/s，CMI

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。

11.目前光纤通信中所使用的光波的波长范围是

12.光纤通信就是利用光波作为_载频的通信方式__和光纤作为传输媒质的一种通信方式。

13.在薄膜波导中，导波的截止条件为出现了辐射模？。

14.在薄膜波导中，可能产生的三种波型是导波、衬底辐射模和__敷层辐射模_。 15.在光纤中，子午光线是指_纤心中子午面内_的光线。 16.按照射线理论，阶跃型光纤是根据光线在纤芯与包层分界面上的全反射_原理，将光线集中在纤芯中沿轴向传输的。

17.阶跃型光纤中，导波径向归一化相位常数

U=_a*_______。

18.在热平衡条件下，一个电子占据一个能量为E的能级的概率

f(E)=___1/。。。_____。

19.半导体发光二级管(LED)与激光器(LD)在结构上的根本区别是

前者_

发出的是荧光，而后者发出的是激光

。

20.作为一个被调制的光源，希望在“0”码时没有光功率输出，否则它将使光纤通信系统产生噪声_，从而使接收机灵敏度降低。

21.光纤通信系统的输入抖动容限是指系统允许_脉冲信号__？产生抖动的范围。

22.mB1C码是将信号码流每m个比特分为一组，然后在末位之后插入一个__反（又称补码）码。

23.EDFA常用的泵浦波长有0.98 μm和_1.48um_两种。

24.在数字光纤通信系统中，由于光纤色散会使传输波形产生失真，引起_码间干扰__？，从而使接收灵敏度降低。

25.EDFA噪声系数的定义为F=__放大器的输入信噪比/放大器的输出信噪比_。

26.在SDH帧结构中，段开销又分为再生段开销_和复用段开销两种。

27.在PIN光电二极管中，半导体P-N结上外加负偏压产生的电场方向与_内建电场方向一致，

这有利于耗尽层的加宽。

28.虚容器是一种SDH中最重要的信息结构，它由信息净负荷和通道开销来组成。

29.光接收机噪声的主要来源有光电检测器引入的噪声和_量子噪声_？两类。

30.同步复接是指各支路信号在__同一个时钟系统？的控制下进行复接。

三、名词解释题(本大题共5小题，每小题3分，共15分)

31.光发射机的消光比 EXT=全“0”码时的平均光功率P0/全“1“码时的平均光功率P1 一般《=10%

32.单模光纤 光纤中只传输一种模式时，叫做单模光纤。（单模光纤的纤芯直径较小，约为4um~10um。）

33.直接强度调制 即直接在光源上进行调制，这是目前广泛采用的调制方式，直接调制半导体激光器的注入电流。

34.接收机的动态范围 是在保证系统的误码率指标要求下，接收机的最低输入光功率（用dBm来描述）和最大允许输入光功率（用dBm来描述）之差。（dB） 即D=10log

35.抖动 是指数字信号的有效瞬间，与其理想时间位置的短时间偏离。

四、画图题(本大题共2小题，36小题7分，37小题8分，共15分)

36.画出用数字电信号对LD直接强度调制的原理图。

37.画出光接收机中单个脉冲在均衡器前后的波形比较图。

五、简答题(本大题共4小题，每小题5分，共20分)

38.何谓弱导波光纤?它对光纤的数值孔径和模式色散分别会产生什么影响?

答：弱导波光纤：纤芯折射率N1稍大于包层折射率N2的光纤。

。。。。。。

39.半导体激光器产生激光的机理是什么?

答：（自己总结的）用泵浦源使工作物质在泵浦元的作用下变成激活物质即实现了粒子数的反转分布（产生光放大的前提），进而使光得到放大，在光学谐振腔内再提供必要的反馈以及进行频率选择，光产生振荡，当物质中的受激辐射大于受激吸收时，就产生了激光。

40.光接收机电路中，自动增益控制的主要作用是什么?

答：当信号强时使增益降低，当信号弱时使增益提高，从而达到使送到判决器的信号稳定，以利于判决的目的，它的主要作用是增加了光接收机的动态范围。

41.简述光隔离器的主要作用和要求。

答：作用：防止反射光影响光放大器的工作稳定性，保证光信号只能正向传输的器件。

要求：插入损耗低，隔离性能好。

六、计算题(本大题共2小题，每小题10分，共20分)

42.已知阶跃型光纤中传输的总导模数M=18，纤芯折射率n1=1.50，包层折射率n2=1.48，工作波长λ=0.85 μm。试求：(1)纤芯与包层分界面上的临界角； (2)光纤的纤芯半径a。

解：(1) sinc=n2/n1 c=arcsinn2/n1

(2)M=0.5V2 V=N1a 2 可得a=

43.一光纤通信系统采用的光纤的损 耗为0.33 dB/km，光发射机的平均发送光功率为0.8 mW，全程光纤接头损耗为4 dB。设计要求系统富裕度为6 dB，无中继传输距离为100 km。现若选择接收机的灵敏度为0.2 μW，试核算该接收机能否满足系统设计要求。

解：见前面各题。 近结束。