全国2008年10月自学考试光纤通信原理试题参考答案

全国2008年10月自学考试光纤通信原理试题参考答案1全国2008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.不宜在光纤中传输的码型为（）A.CMI码B.HDB3码光状态不能为负C.5B6B码D.8B1H码2.已知某Si-PIN光电二极管的响应度R0＝0.5A/W，一个光子的能量为2.24×10－19J，电子电荷量为1.6×10－19C，则该光电二极管的量子效率为（）A.40％B.50％C.60％D.70％R0=e/hf3.STM-4一帧中总的列数为（）A.261B.270C.261×4D.270×44.在薄膜波导中，要形成导波就要求平面波的入射角θ1满足（）A.θc13θ1θc12B.θ1=0°C.θ1θc13θc12D.θc12θ190°5.光纤色散系数的单位为（）A.ps/kmB.ps/nmC.ps/nm.km?D.nm/ps?km6.目前掺铒光纤放大器的小信号增益最高可达（）A.20dBB.30dBC.40dBD.60dB7.随着激光器使用时间的增长，其阈值电流会（）A.逐渐减少B.保持不变C.逐渐增大D.先逐渐增大后逐渐减少8.在阶跃型（弱导波）光纤中，导波的基模为（）A.LP00值为0B.LP01C.LP11为第一高次模D.LP129.在薄膜波导中，导波的截止条件为（）A.λ0≥λCB.λ0λCC.λ0≥0D.λ0≤1.55μm10.EDFA在作光中继器使用时，其主要作用是（）A.使光信号放大并再生?B.使光信号再生C.使光信号放大D.使光信号的噪声降低二、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.根据传输方向上有无电场分量或磁场分量，可将光（电磁波）的传播形式分为三类：一为_TEM_波；二为TE波；三为TM波。12.对称薄膜波导是指敷层和衬底的_折射率相同_的薄膜波导。13.光学谐振腔的谐振条件的表示式为________。14.渐变型光纤中，不同的射线具有相同轴向速度的这种现象称为_自聚焦_现象。15.利用_光_并在光纤中传输的通信方式称为光纤通信。16.在PIN光电二极管中，P型材料和N型材料之间加一层轻掺杂的N型材料，称为本征层（I）层。全国2008年10月自学考试光纤通信原理试题参考答案217.STM-1帧结构中信息净负荷区域的位置是第__1~9_行，第10～270列。18.光发射机的消光比为_EXT=_。19.光纤通信系统中的监控信号除可借助光缆中的金属导线传输外，还可利用光纤来传输。20.在薄膜波导中，导波的特征方程是__2k1xd-212-213=2mπ_。21.EDFA在光纤通信系统中的主要应用形式有：作前置放大器、作发射机的_功率放大器_和作光中继器。22.EDFA的工作波长范围是__1.53~1。56um。23.光缆主要由缆芯、加强元件_和外护层等几部分组成。24.形成光纤损耗的原因很多，归结起来主要包括两大类：_吸收损耗_和散射损耗。25.LD适用于长距离、大容量_的光纤传输系统。26.在保证达到系统误码率指标条件下，测得接收机的最低输入光功率为0.1μW，则该接收机的接收灵敏度为____-40？_dBm。27.对光隔离器的主要要求是：插入损耗低和_隔离性好_。28.SDH的帧结构除行、列、字节、帧长等外，还包括信息净负荷区域、_支路单元指针区域？和管理单元指针区域。29.支路单元TU是SDH的一种信息结构，它是由VC和一个相应的支路单元指针_组成的。30.EDFA作前置放大器使用时，要求其有_高增益_和低噪声的特性。三、名词解释题（本大题共5小题，每小题3分，共15分）31.弱导波光纤纤芯折射率N1稍大于包层折射率N2的光纤。32.受激吸收物质在外来光子的激发下，低能级上的电子吸收了外来光子的能量，而跃迁到高能级上，这个过程叫做受激吸收。33.APD的雪崩倍增因子G=IM/IPIM有雪崩倍增时光电流的平均值。IP无雪崩倍增时光电流的平均值。G再40~100之间。34.误码率BER=35.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。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.分别画出半导体发光二极管（LED）和半导体激光器（LD）的典型输出特性曲线，并在LD的曲线上标出阈值电流点及荧光区和激光区的范围。37.画出在光接收机中，单个脉冲在均衡器前后的波形图。全国2008年10月自学考试光纤通信原理试题参考答案3五、简答题（本大题共4小题，每小题5分，共20分）38.阶跃型光纤中，导波特性参数U、W的名称和计算公式分别是什么？答导波的径向归一化相位常数U,导波的径向归一化衰减常数W;U=k02n12-2W=2-39.光纤通信系统对光发射机有哪些要求？答：1)有合适的输出光功率一般在0.01Mw~5Mw;2)有较好的消光比EXT=10%；3)调制特性好40.什么是半导体材料的光电效应？当光照射到半导体的P-N结上时若光子能量足够大，则半导体材料中价带的电子吸收光子的能量，从价带越过禁带到达导带，在导带中出现光子，在价带中出现光空穴，即产生光生载流子，这种现象称为半导体材料的光电效应。41.在光纤通信系统设计中，主要涉及哪些系统部件的选择？答：1）工作波长的选择2）光源的选择3）光电检测器的选择4）光导纤维的选择。六、计算题（本大题共2小题，每小题10分，共20分）42.已知阶跃型光纤的n1＝1.51，n2＝1.48，光纤长度为L＝10km。求：（1）光线在纤芯和包层分界面上产生全反射时入射角θ1变化的范围；（2）光线在光纤端面上的最大入射角Φmax；（3）该光纤的最大时延差。解：（1）（自己做的）sinθc=n2/n1所以临界角θc=arcsinn2/n1=78.56。由题意知当θcθ190。可以产生全反射。（2）因为sinΦmax=n1*(3)1*sinθc=Ln12/cn2最小时延=L/V1=Ln1/cLn12/cn2--Ln1/c=(Ln12-Ln1n2)/cn243.已知某光纤通信系统的光发射机输出光功率为0.5mW，光纤传输损耗为0.35dB/km，全程光纤平均接头损耗为0.1dB/km，系统富裕度为6dB。若要求系统的中继传输距离达60km，则选择的光接收机的灵敏度至少应为多少？解：PT=Pmin+La+Lai+M且PT=10lg0.5*10-3/10-3所以PMIN=PT-La-Lai-M=近结束