2005年1月浙江计算机通信工程光纤通信原理试卷

一、填空题(每空1分，共20分)

1. 光纤通信系统光载波的频率为200THz，则其对应的波长为_____。

2. 从调制和解调方式来看，目前实用的光纤通信系统均为_____通信系统。

3. 电场矢量与分界面平行的平面波为_____。

4. 光纤中的非线性散射主要包括_____和受激布里渊散射等。

5. 当光纤中出现了_____，即认为导波截止。

6. 在渐变型光纤中，可以使光纤中产生_____的折射率分布，称为最佳折射指数分布。

7. V→∞，光纤中模式处于_____状态。

8. 单模光纤材料的零色散波长为_____。

9. 异质结激光器是通过加异质材料，从而对载流子和光子两个方面进行限制，降低了_____电流。

10. 在数字光纤通信系统的输入盘中，_____用来补偿由电缆传输所产生的衰减和畸变，以便正确译码。

11. 在半导体激光器中P—I曲线中，当驱动电流I大于阈值电流It时，激光器发出的是_________。

12. 光学谐振腔中存在_____损耗和不沿谐振腔轴向传输的光波射出腔外带来的损耗。

13. 要想物质能够产生光的放大，就必须使受激辐射作用大于_____作用。

14. 当工作波长1.3μm时，每秒入射到PIN光电二极管的光子数为800，平均每秒产生550个电子，则光电二极管的响应度为_____。

15. 在数字光纤通信系统中，波形失真将引起_____，使光接收机灵敏度降低。

16. 在1分钟作为一抽样观察时间，设定误码率的一门限值，误码率劣于门限值的分钟称_____。

17. 抖动产生的原因有：(1)_____引起的抖动；(2)时钟恢复电路产生的抖动；(3)数字系统的复接、分接过程，光缆的老化等原因引起的抖动。

18. SDH网是由一系列_____组成，是一个高度统一的、标准的、智能化的网络。

19. 掺铒光纤放大器的工作原理是在泵浦光源的作用下，使得掺铒光纤处于粒子数反转分布状态，产生_____，实现光的直接放大。

20. _____是防止反射光影响光放大器的工作稳定性，保证光信号只能正向传输的器件。

二、单项选择题(在每小题的四个备选答案中，选出一个正确答案，并将正确答案的序号填在题干的括号内。每小题1分，共10分)

1. 光纤通信一般采用的电磁波波段为(      )。

A. 可见光                        B. 红外光

C. 紫外光                        D. 毫米波

2. 在光纤通信中，(      )是决定中继距离的主要因素之一。

A. 光纤芯径                       B. 抗电磁干扰能力

C. 传输带宽                       D. 电调制方式

3. 薄膜波导中，产生导波的条件是(      )。

A. 90°＞θ1＞θc12               B. θc12＞θ1＞θc13

C. λc(TM0)＜λ0＜λc(TE0)        D. 0＜V＜2.405

4. 光纤的数值孔与(      )有关。

A. 纤芯的直径                     B. 包层的直径

C. 相对折射指数差                 D. 光的工作波长

5. 弱导波光纤中E和H分布，可近似认为是(      )。

A. TE                             B. TM

C. TEM                            D. TE和TM

6. PIN光电二极管，因无雪崩倍增作用，因此其雪崩倍增因子为(      )。

A. G＞1                           B. G＜1

C. G＝1                           D. G＝0

7. 光隔离器一般采用的机理是(      )。

A. 帕克耳效应                     B. 法拉第旋转效应

C. 声光效应                       D. 电光效应

8. 光接收机中将升余弦频谱脉冲信号恢复为“0”和“1”码信号的模块为(      )。

A. 均衡器                         B. 判决器和时钟恢复电路

C. 放大器                         D. 光电检测器

9. STM—1中信息净负荷的字节数为(      )。

A. 576                            B. 261

C. 2349                           D. 4608

10. EDFA的最大输出功率常用(      )来表示。

A. 饱和输出功率                   B. 3dB饱和输出功率

C. 功率增益                       D. 饱和功率增益

三、名词解释(每小题3分，共15分)

1. 数值孔径

2. 波导色散

3. 增益物质

4. 暗电流噪声

5. 插入比特码

四、简答题(每小题5分，共20分)

1. 为什么光纤的色散会限制系统的通信容量?

2. 半导体激光器有哪些主要的工作特性?

3. 光纤通信系统的最大中继距离受哪些因素的影响?

4. 简述掺铒放大器的特点。

五、画图题(第1小题7分，第2小题8分，共15分)

1. 画出阶跃型光纤和渐变型光纤的剖面折射率分布图。

2. 画出SDH的帧结构图。

六、计算题(每小题10分，共20分)

1. GaAs LD的发射波长为0.87μm，纵模的频率间隔为278GHz，求光谐振腔的长度和纵模数。GaAs的折射率为3.6。

2. 在模拟光纤通信系统中采用的器件的上升时间为：

光源(LED)：                       10ns

光纤模间色散                     9nskm-1

材料色散                            2nskm-1

光检测器(APD)                     3ns

最大中继距离为5km，所需的光带宽为6MHz，

问：上述器件组合是否能满足系统的时间响应。