全国2009年1月高等教育自学考试光纤通信原理试题

全国2009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.速率为f_b的NRZ码经4B1H码型变换后,其线路码的速率为（　　）
A.1.25f_b
B.1.2f_b
C.f_b
D.0.8f_b

2.通常,影响光接收机灵敏度的主要因素是（　　）
A.光纤色散
B.噪声
C.光纤衰减
D.光缆线路长度

3.STM-1一帧的字节数为（　　）
A.9×270×N
B.9×261×N
C.9×270
D.9×261

4.在薄膜波导中,导波的轴向相位常数k1z＝（　　）
A.k₀sinθ₁
B.k₀n₁θ₁
C.n₁θ₁
D.k₀n₁sinθ₁

5.在阶跃型光纤中,当导波处于截止的临界状态时,其特性参数（　　）
A.W＝0
B.β＝0
C.V＝0
D.U＝0

6.目前,掺铒光纤放大器噪声系数可低至（　　）
A.－3dB～0dB
B.0dB～3dB
C.3dB～4dB
D.10dB～15dB

7.不属于半导体激光器特性参数的是（　　）
A.输出光功率
B.阈值电流
C.转换效率
D.消光比

8.光纤衰减系数的单位是（　　）
A.dB
B.dBm
C.dBm/km
D.dB/km

9.在EDFA中,用于降低放大器噪声的器件是（　　）
A.光耦合器
B.波分复用器
C.光滤波器
D.光隔离器

10.薄膜波导中,导波的基模是（　　）
A.TE0
B.TM0
C.TE1
D.TM1

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.在光纤通信系统中起主导作用的是光源、__________和光缆线路等三种部件.
12.在光（电磁波）的传播形态中,TEM波的含义是__________.
13.在薄膜波导中,可能产生的三种类型的波是导波、__________和敷层辐射模.
14.对称薄膜波导中截止波长的表达式为__________.
15.光纤中的传输信号由于受到光纤衰减和色散的影响,使得信号的幅度受到衰减,波形__________.
16.所谓光纤的最佳折射指数分布是指__________的折射率分布.
17.常用通信光缆的缆芯结构有层绞式、单位式、__________和骨架式等几种.
18.激光器主要由能够产生激光的工作物质、__________和光学谐振腔等三部分组成.
19.光发射机的消光比过大,会使接收机的__________特性变坏.
20.光发射机中,__________的作用是使光源不至于因通过的电流过大而损坏.
21.半导体P-N结上外加负偏电压产生的电场方向与__________方向一致,这有利于耗尽层的加宽.
22.光接收机的灵敏度和__________是光接收机的两个重要特性指标.
23.光定向耦合器的主要特性参数有:插入损耗、分光比和__________等.
24.利用光纤来传输光纤通信系统的监控信号时,通常可采用时分复用和__________两种传输模式.
25.SDH网由一系列__________组成,是一个高度统一的、标准的智能化网络.
26.STM-1帧结构中信息净负荷区域的位置是第1～9行,第__________列.
27.管理单元AU是SDH的一种信息结构,它是由一个相应的高阶VC和一个相应的__________构成的.
28.目前EDFA采用的泵浦光波长为0.98μm和__________两种.
29.EDFA的主要特性指标有:功率增益、输出饱和功率和__________等.
30.EDFA作前置放大器使用时,其作用为__________.

三、名词解释题(本大题共5小题,每小题3分,共15分)
31.光纤的时延
32.受激辐射
33.光电检测器的响应时间
34.单位间隔（UI）
35.网络自愈

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.画出半导体激光器（LD）数字信号的直接调制原理图.
37.画出光接收机自动增益控制的工作原理框图.

五、简答题(本大题共4小题,每小题5分,共20分)
38.何为单模光纤的截止波长λ_c？写出在阶跃型光纤中λ_c的计算公式.
39.简述光源直接调制方式的主要优缺点.
40.在数字光接收机电路中,为什么要采用均衡器？
41.在数字光纤通信系统中,线路码型应满足哪些条件？

六、计算题（本大题共2小题,每小题10分,共20分）
计算结果保留两位小数.
42.弱导波阶跃型光纤的纤芯折射率为n₁＝1.50,相对折射率差Δ＝0.25,纤芯的半径a＝5μm,工作波长λ＝1.31μm.
计算:（1）该光纤的数值孔径NA；
（2）光纤中传输模式的数量；
（3）为保证光纤的单模传输,光纤的芯径应取多大？
43.某工程采用单模光纤通信系统,其发射机光源的入纤光功率为0.5mW,接收机的灵敏度为1μW,全程光纤平均接头损耗为0.1dB/km,系统富裕度为6dB.现要求该系统的中继传输距离达65km,请核算选用单位长度损耗为0.27dB/km的光纤是否满足传输的要求.