光通信考试试题

广西工学院2009— 2010 学年第 1 学期课程考核试题 考核课程 光通信原理 （A 卷）考核班级 通信071，072 学生数 85人 印数 90 考核方式 闭卷 考核时间 120 分钟
一、单项选择题(本大题共10小题，每小题2分，共20分)
1.通常，根据传播方向上有无电场分量或磁场分量，可将光(电磁波)的传播形态分成（ ）
A.TEM 波，TE 波，EH 波
B.TEM 波，TE 波，HE 波
C.TEM 波，TE 波，TM 波
D.TE 波，TM 波，EH 波
2.在阶跃型(弱导波)光纤中，导波的基模为（ ）
A.LP 00
B.LP 01
C.LP 11
D.LP 10
3.光信号在光纤中沿轴向传播一段距离所需的时间称为（ ）
A.时延
B.时延差
C.脉冲延迟
D.脉冲展宽
4.处于高能级E 2上的电子，当受到外来光子的激发而跃迁到低能级E 1上，同时放出一个能量为hf=E 2-E 1的光子，这个跃迁过程称为（ ）
A.自发辐射
B.受激吸收
C.受激辐射
D.光电效应
5.掺铒光纤放大器的工作波长所处范围是（ ）
A.0.85 μm ～0.87 μm
B.1.31 μm ～1.35 μm
C.1.45 μm ～1.55 μm
D.1.53 μm ～1.56 μm
6.二次群PCM 端机输出端口的接口码型分别为（ ）
A.2.048 Mb/s ，HDB 3
B.8.448 Mb/s ，HDB 3
C.2.048 Mb/s ，CMI
D.8.448 Mb/s ，CMI
6.二次群和四次群PCM 端机输出端口的接口码型分别为（ ）
A. CMI ，HDB 3
B.AMI ，HDB 3
C. HDB 3，AMI
D. HDB ，CMI
7.不属于．．．
影响接收灵敏度的因素是（ ） A.光发送消光比
B.光电检测器的响应度
C.平均发送光功率
D.光接收噪声 8.阶跃型光纤中数值孔径的计算式为（ ）
A.21n n -
B.∆2a
C.∆2n 1
D.21n n a - 9.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
10.1mW 的光向光纤耦合时，耦合损耗为1.0dB ，而在光纤输出端需要0.1mW 的信号，则在衰减为0.5dB/km 的光纤中，可以将信号传输多远？（ ）
A.1.8km
B.10km
C.18km
D.20km
11.下列参数不属于表征接收机性能的是（ ）
A.误码率 B,灵敏度
C.信噪比
D.增益系数
二、填空题(本大题共10小题，每小题2分，共20分)
1.目前光纤通信中所使用的光波的波长范围是________。

2.光纤通信就是利用光波作为________和光纤作为传输媒质的一种通信方式。

3.在薄膜波导中，导波的截止条件为________。

4.在光纤中，子午光线是指________的光线。

5.按照射线理论，阶跃型光纤是根据光线在纤芯与包层分界面上的________原理，将光线集中在纤芯中沿轴向传输的。

6.EDFA 噪声系数的定义为F=________。

7.作为一个被调制的光源，希望在“0”码时没有光功率输出，否则它将使光纤通信系统产生________，从而使接收机灵敏度降低。

8.在PIN 光电二极管中，半导体P-N 结上外加负偏压产生的电场方向与________方向一致， 这有利于耗尽层的加宽。

9.光接收机噪声的主要来源有光电检测器引入的噪声和________两类。

10.同步复接是指各支路信号在________的控制下进行复接。

11.光纤作为一种传输介质，其结构由一下三部分组成 、 和护套层。

12、色散指的是 在传输过程中展宽，前后引起重叠导致码间干扰。

13.根据色散的产生机理，波长色散可分为折射率剖面色散、 和 。

14、数值孔径是表征光纤 的量。

15、光接收机的各种噪声源可分为两大类： 和 。

三、名词解释题(本大题共5小题，每小题3分，共15分)
1.光发射机的消光比
2.单模光纤
3.直接强度调制
4.接收机的动态范围
5. 接收机的灵敏度
6、色散
7、信噪比
8、误码率
四、简答题(本大题共2小题，共15分)
1.半导体激光器产生激光的机理是什么?
2.画出用模拟电信号对直接强度调制的原理图。

3.简述PIN 光检测器件的工作原理。

4.简述光放大器的工作原理
5.画出用数字信号对LED 进行调制的原理图并进行说明。

五、计算题(本大题共2小题，每小题15分，共30分)
1.已知阶跃型光纤的归一化介质频率V=6，纤芯折射率n 1=1.50，包层折射率n 2=1.48，工作波长λ=0.85 μm 。

试求：(1)纤芯与包层分界面上的临界角；
(2)光纤的纤芯半径a 。

2.一光纤通信系统采用的光纤的损耗为0.33 dB/km ，光发射机的平均发送光功率为0.8 mW ，全程光纤接头损耗为4 dB 。

设计要求系统富裕度为6 dB ，无中继传输距离为100 km 。

现若选择接收机的灵敏度为0.2 μW ，试核算该接收机能否满足系统设计要求。

()310*lg 0.8*1030.97out p dB -==-
()610*lg 0.2*1066.99out p dB -==-
3.在一个以时分复用为通信模式的数字通信系统中，帧同步信号频率为48MHZ,位同步时钟信号的频率为1MHz ，试问该通信系统中一帧数据包含多少个字节？
1.某单模光纤在1310nm 附近色散斜率为200.05/()S ps nm km =，在1550nm 附近色散系
数18/()D ps nm km =，如果所用光源为LED ，线宽为25nm 。

试求上述两个通信窗口的数据速率距离积。

如果改用线宽为0.5nm 的单模激光器作为光源，重新计算。