浙江省2011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、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.光纤包层需要满足的基本要求是( ) A.为了产生全内反射,包层折射率必须比纤芯低 B.包层不能透光,防止光的泄漏 C.必须是塑料,使得光纤柔软 D.包层折射率必须比空气低
2.一段20km长、衰减为0.5dB/km的光纤,其输出为0.005mW,则输入功率为( ) A.0.5mW C.0.05mW
3.哪种类型光纤的色散最大?( ) A.阶跃折射率多模光纤 C.阶跃折射率单模光纤
B.渐变折射率多模光纤 D.色散移位单模光纤 B.0.1mW D.0.03mW
4.对于芯径为8μm的阶跃折射率单模光纤,纤芯折射率为1.5,包层折射率为1.495,截止波长为( ) A.0.89μm C.1.28μm
B.1.15μm D.1.31μm
5.通过20km长的单模光纤传输瞬时脉冲,信号波长处的色散为10ps/(nm*km),入射脉冲谱宽为2nm,则光纤输出端的脉冲宽度是多少?( ) A.400ps C.200ps
B.250ps D.100ps
6.镓铝砷(GaAlAs)LED和LD的波长是( ) A.850nm C.1310nm
B.665nm D.1550nm
7.以下哪个是掺铒光纤放大器的功率源( ) A.通过光纤的电流
B.EDFA不需要功率源
C.在980nm或1480nm发光的泵浦激光器 D.从光信号中提取的功率 8.LED的输出是如何调制的( ) A.通过改变外调制器的电流进行外调制
B.通过改变驱动电流直接调制
C.通过改变加到外调制器上电压直接调制 D.通过改变LED的工作温度直接调制 9.雪崩光电二极管( )
A.有基于电子雪崩放大的内部放大级 B.有包含单个晶体管的外部放大级
C.在晶体管基础上产生光电流,放大信号 D.在亮光下能产生光信号的普通晶体管
10.如果信道间隔为100GHz,利用一个工作在1540-1565nm波段的放大器能传输多少个不同波长?(光速为299792458m/s)( ) A.16 C.31
B.25 D.32
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。 1.电磁波在传播方向上没有电场分量和磁场分量,称为______波。
2.光纤通信与电通信方式的主要差异,一是用光作为传输信号,二是______。 3.在光纤通信中,中继距离受光纤损耗和______的制约。
4.光纤通信三个实用的低损耗工作窗口是0.85μm、1.31μm和______。 5.从几何光学的角度来看,若满足全反射的条件,则在波导中形成______波。 6.当全反射条件被破坏,即认为导波处于______状态。 7.薄膜波导的基模是______模。
8.携带信息的光波在光纤的纤芯中,由纤芯和包层的界面引导前进,这种波称为______。 9.不同的模式具有相同的传输常数时,就认为这些模式是______模。 10.可用归一化频率判断某种模式能否在光纤中传输,截止条件是______。 11.单模光纤不存在______色散。
12.单模光纤中存在着______色散和波导色散。 13.对于多模光纤,______色散占主要地位。
14.只有波长______材料截止波长的入射光,才能使材料产生光生载流子。
15.雪崩光电二极管的倍增是具有随机性的,这种随机性的电流起伏将引起______噪声。 16.在数字通信系统中,抖动将引起______的增加。 17.SDH的帧结构是以______为基础。
18.在SDH的帧结构中,有足够的______,以适应网络管理、运行和维护。 19.当一秒内的误码率劣于______,称严重误码秒。 20.随着传输码速的提高,一个UI的时间将______。 三、名词解释(本大题共5小题,每小题3分,共15分) 1.简并模 2.泵浦源
3.光接收机灵敏度 4.mB1P码 5.网络节点接口
四、简答题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)
1.按照纤芯剖面折射率分布不同,光纤可分为哪两种形式?解释其含义。 2.实现光源调制的方法有哪些,请具体说明。
3.光接收机中主放大器的主要作用是什么? 4.如何用光纤的频域特性来描述光纤的色散效应?
五、画图题(本大题共2小题,第1小题7分,第2小题8分,共15分) 1.画出薄膜波导中的TE波和TM波。 2.画出EDFA的结构示意图。
六、计算题(本大题共2小题,每小题10分,共20分)
1.一根数值孔径为0.20的阶跃折射率多模光纤在850nm波长上可以支持1000个左右的传播模式。试问: (a)其纤芯直径为多少?
(b)在1320nm波长上可以支持多少种模式? (c)在1550nm波长上可以支持多少种模式?
2.一个100Mbit/s信号必须通过具有8个连接器对的100m光纤传输到灵敏度为1μW(-30dBm)的接收机,光纤损耗为4dB/km,且每对连接器的平均连接损耗为1.0dB。如果系统余量为5dB,则系统必须耦合到光纤内的最小功率是多少?