2011年1月光纤通信原理自考

浙江省2011年1月光纤通信原理自考

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 B.0.1mW C.0.05mW D.0.03mW
3.哪种类型光纤的色散最大？(      )
A.阶跃折射率多模光纤 B.渐变折射率多模光纤 C.阶跃折射率单模光纤 D.色散移位单模光纤
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 B.1.15μm C.1.28μm 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 B.250ps C.200ps D.100ps
6.镓铝砷（GaAlAs）LED和LD的波长是(      )
A.850nm B.665nm C.1310nm  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 B.25 C.31 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？