1月全国自考光纤通信原理试题及答案解析

全国2018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.将光限制在有包层的光纤纤芯中的作用原理是（）

A.折射

B.在包层折射边界上的全内反射

C.纤芯—包层界面上的全内反射

D.光纤塑料涂覆层的反射

2.下列现象是光纤色散造成的，是（）

A.光散射出光纤侧面

B.随距离的增加，信号脉冲不断展宽

C.随距离的增加，信号脉冲收缩变窄

D.信号脉冲衰减

3.对于工作波长为1.31μm的阶跃折射率单模光纤，纤芯折射率为1.5，包层折射率为

1.003(空气)，纤芯直径的最大允许值为（）

A.0.34μm

B.0.90μm

C.3.0μm

D.4.8μm

4.1mW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

5.单模光纤在信号波长处的材料色散和波导色散分别为20ps/(nm.km)和-15ps/(nm.km)，则光

纤总色散为（）

A.35ps/(nm.km)

B.25ps/(nm.km)

C.5ps/(nm.km)

D.0ps/(nm.km)

6．激光是通过什么产生的？（）

A.受激辐射

B.自发辐射

C.热辐射

D.电流

7.若发射机的上升时间是1ns，则其理论带宽是多少？（）

A.1Gbit/s

B.350MHz

C.350kHz

D.350Mbit/s

8．作为光纤探测器的光电二极管通常（）

A.反向偏置

B.热电冷却

C.正向偏置

D.像太阳能电池一样无偏置产生电压

9.利用光放大器是（）

A.为了驱动光源而克服阈值效应

B.为了补偿光纤损耗

C.只在铜导线系统中使用

D.将光信号转换成电信号

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10.衰减器（）

A.一个阻挡某个波长的光而使其他波长的光透过的滤波器

B.使输入光偏振，引起其他偏振光的损耗

C.在一定的波长范围内均匀减小光强

D.有选择地阻挡由自辐射产生的光子

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有磁场分量而无电场分量，称为__________________波。

2.目前实用的光纤通信系统一般采用的调制方式为__________________。

3.光在光纤中传输时的衰减量可用光纤的损耗系数来表示，其单位为__________________。4光纤通信三个实用的低损耗工作窗口是1.55μm、1.31μm和__________________。

5.能够独立存在的电磁场的结构形式，称为__________________。

6.在薄膜波导中，__________________模的截止波长最长。

7.按几何光学射线理论，阶跃型光纤中的光射线主要有__________________射线和斜射线。

8.渐变型光纤数值孔径的表达式是__________________。

9.当光纤中出现了辐射模时，即认为导波__________________。

10.在阶跃型光纤中，LP01模是__________________模。

11.影响光纤最大传输距离的主要因素是光纤的损耗和__________________。

12.信号的时延差与信号源的相对带宽有关，光源的相对带宽越窄，信号的时延差就越

__________________。

13.__________________分布状态是使物质产生光放大的必要条件。

14.一台质量好的光接收机，应有__________________的动态范围。

15.在光接收机中，要求低噪声的放大器为__________________放大器。

16.在SDH传输网中，信号是以__________________的形式来传输的。

17.STM-1的比特数为__________________。

18.SDH的帧结构中，AUPTR是在左侧1～9N列的第__________________行。

19.在激光器中，完成频率选择和反馈作用的是__________________。

20.一般EDFA的工作波长范围为__________________。

三、名词解释(本大题共5小题，每小题3分，共15分)

1.本地数值孔径

2.费米能级

3.光量子噪声

4.劣化分

5.信息净负荷区域

四、简答题(本大题共4小题，每小题5分，共20分)

1.什么是导波的截止状态？导波处于截止的临界状态时，其传输常数等于什么？

2.构成激光振荡器必须具备的条件是什么？

3.光接收机中脉冲再生电路是由哪两部分组成？脉冲再生电路的主要作用是什么？

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4.如何用时域特性法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.画图说明多模阶跃光纤的模式色散。

2.画出激光器输出特性曲线。

六、计算题(本大题共2小题，每小题10分，共20分)

1.假设阶跃折射率光纤n1＝1.48，n2＝1.478，工作波长为1320nm，求单模传输时光纤的纤

芯半径，此光纤的数值孔径为多大？光纤端面光线容许的最大入射角是多大？

2.光纤链路长度6km，传输速率为20Mb／s，误码率为10－9。在光发射机中，选择GaALAs

LED,使其能够把50μW的平均光功率耦合进纤芯直径为50μm的尾纤中。在光接收机中，选择工作在850nm的Si光电二极管，光接收机所需的信号功率为－42dBm。假设尾纤与光缆间的连接损耗为1dB，在光缆—光检测器的连接点上也有1dB的连接损耗。

设系统富余量为6dB，求光纤的损耗需低于多少dB／km？

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