2006年10月全国自考“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.光发射机的消光比，一般要求小于或等于（　　　）
A.5％  B.10％
C.15％ D.20％
2.EDFA中光滤波器的主要作用是（　　　）
A.降低光放大器输出噪声 B.消除反射光的影响
C.提高光放大器增益 D.使光信号再生
3.在薄膜波导的导波特征方程2k1xd-2Φ12-2Φ13=2mπ中，k1x是导波的（　　　）
A.横向相位常数 B.轴向相位常数
C.横向衰减常数 D.轴向衰减常数
4.为了使雪崩光电二极管正常工作，在其P－N结上应加（　　　）
A.高正向偏压 B.低正向偏压
C.低反向偏压 D.高反向偏压
5.在误码性能参数中，严重误码秒（SES）的误码率门限值为（　　　）
A.10-6  B.10-5
C.10-4  D.10-3
6.当平面波的入射角变化时，在薄膜波导中可产生的三种不同的波型是（　　　）
A.TEM波、TE波和TM波 B.导波、TE波和TM波
C.导波、衬底辐射模和敷层辐射模 D.TEM波、导波和TM波
7.不属于无源光器件的是（　　　）
A.光定向耦合器 B.半导体激光器
C.光纤连接器 D.光衰减器
8.阶跃型光纤中数值孔径的计算式为（　　　）
A. B.
C. D.
9.EDFA的泵浦光源的典型工作波长为（　　　）
A.850 nm B.980 nm
C.1310 nm D.1550 nm
10.在阶跃型光纤中，导波的特性参数有（　　　）
A.β、α、W B.U、V、α
C.U、W、β D.V、W、α

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.随着半导体激光器温度的上升，其输出功率会_______。
12.EDFA中光耦合器的主要作用是将_______和原泵浦光混合起来。
13.目前光纤通信的长波长低损耗工作窗口是1.31 μm和_______。
14.传送一帧STM-1信号所需的时间为_______。
15.在薄膜波导中，模式的含义是能够独立存在的_______。
16.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）的计算式为_______。
17.光接收机中，PIN光电二极管引入的主要噪声有暗电流噪声和_______。
18.在传播方向上没有电场和磁场分量的光（电磁波）的传播形态，称为_______。
19.EDFA噪声系数的定义式为_______。
20.渐变型光纤中，不同的射线具有相同轴向速度的现象称为_______现象。
21.在SDH帧结构中，段开销又可以分为_______和复用段开销两种。
22.在薄膜波导中，衬底辐射模形成的条件是入射角θ1必须满足_______关系式。
23.目前研制的光放大器可分为半导体光放大器和_______两类。
24.常用的SDH设备有终端复用器、_______和交叉连接设备等。
25.光缆中护层的作用主要是避免光纤受_______和环境的破坏。
26.半导体激光器中光学谐振腔的作用是提供必要的光反馈以及进行_______。
27.光定向耦合器按其结构不同可以分为棱镜式和_______两类。
28.光纤数字通信系统中，_______和抖动性能是系统传输性能的两个主要指标。
29.零色散频移光纤是指工作波长为_______的单模光纤，在该波长上可以获得最低损耗和最小色散。
30.响应度和_______都是描述光电检测器光电转换能力的一种物理量。

三、名词解释题(本大题共5小题，每小题2分，共10分)
31.晶体的电光效应
32.网络节点接口（NNI）
33.输入抖动容限
34.PIN光电二极管的暗电流
35.光纤中的导波基模

四、画图题（本大题共2小题，每小题10分，共20分）
36.分别画出用数字信号和模拟信号对LED直接调制的原理图。
37.画出雪崩光电二极管的纵向剖面顺时针转90°的结构示意图和电场强度分布示意图，并指出高场区的范围。

五、简答题(本大题共4小题，每小题5分，共20分)
38.从形成色散的机理来看，光纤的色散可以分为哪几种？色散对光纤通信系统性能有什么影响？
39.什么叫mBnB码？
40.激光器谐振腔内激光振荡是如何产生的？
41.什么是半导体材料的光电效应？

六、计算题（本大题共2小题，每小题10分，共20分）
42.阶跃型光纤中，已知纤芯折射率n1=1.51，n2＝1.49，纤芯半径a＝4μm，工作波长
λ＝1.31 μm。
求：（1）相对折射指数差；
  （2）光纤中传输的模式数量；
  （3）每公里长度光纤的模式色散。
43.一光纤通信系统的光纤损耗为0.35 dB/km，光发射机的平均发送光功率为-1 dBm，全程光纤平均接头损耗为0.05 dB/km。设计要求系统富裕度为6 dB，无中继传输距离为
70 km。
求：（1）满足上述要求，光接收机灵敏度至少应取多少？
（2）若要求系统允许的最大接收功率为－10 dBm，则光接收机的动态范围至少应取多少？