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单模光纤

单模光纤 单模光纤(SingleModeFiber)：中心玻璃芯很细(芯径一般为9或10μm)，只能传一种模式的光。因此，其模间色散很小，适用于远程通讯，但还存在着材料色散和波导色散，这样单模光纤对光源的谱宽和稳定性有较高的要求，即谱宽要窄，稳定性要好。后来又发现在1.31μm波长处，单模光纤的材料色散和波导色散一为正、一为负，大小也正好相等。这样，1.31μm波长区就成了光纤通信的一个很理想的工作窗口，也是现在实用光纤通信系统的主要工作波段1.31μm常规单模光纤的主要参数是由国际电信联盟ITU－T在G652建议中确定的，因此这种光纤又称G652光纤。 目录 光纤简介 光纤分类 1.G.652单模光纤 2.G.653单模光纤 3.G.655单模光纤 几种光纤的主要区别 常用的G.652、G655单模光纤的参数对比 研制历程 特性参数 光纤波长 应用情况 1.产品选用指南 2.施工、安装要点 展开 光纤简介 光纤分类 1.G.652单模光纤 2.G.653单模光纤 3.G.655单模光纤 几种光纤的主要区别 常用的G.652、G655单模光纤的参数对比 研制历程 特性参数 光纤波长 应用情况 1.产品选用指南 2.施工、安装要点

展开 光纤简介 "单模光纤" 在学术文献中的解释：一般v小于2.405时,光纤中 单模光纤 就只有一个波峰通过,故称为单模光纤,它的芯子很细,约为3一10微米,模式色散很小.影响光纤传输带宽度的主要因素是各种色散,而以模式色散最为重要,单模光纤的色散小,故能把光以很宽的频带传输很长距离。 单模光纤具备10 micron的芯直径，可容许单模光束传输，可减除频宽及振模色散(Modal dispersion)的限制，但由于单模光纤芯径太小，较难控制光束传输，故需要极为昂贵的激光作为光源体，而单模光缆的主要限制在于材料色散(Material dispersion)，单模光缆主要利用激光才能获得高频宽，而由于LED会发放大量不同频宽的光源，所以材料色散要求非常重要。 单模光纤相比于多模光纤可支持更长传输距离，在100Mbps的以太网以至1G千兆网，单模光纤都可支持超过5000m的传输距离。 从成本角度考虑，由于光端机非常昂贵，故采用单模光纤的成本会比多模光纤电缆的成本高。 单模光纤（SingleModeFiber, SMF） 折射率分布和突变型光纤相似，纤芯直径只有8~10 μm，光线以直线形状沿纤芯中心轴线方向传播。因为这种光纤只能传输一个模式（两个偏振态简并），所以称为单模光纤，其信号畸变很小。 光纤分类 G.652单模光纤 满足ITU-T.G.652要求的单模光纤，常称为非色散位移光纤，其零色散位于1．3um窗口低损耗区，工作波长为1310nm（损耗为0．36dB/km）。我国已敷设的光纤光缆绝大多数

光纤通信课后答案

第一章基本理论 1、阶跃型折射率光纤的单模传输原理是什么？答：当归一化频率V小于二阶模LP11归一化截止频率，即0＜V＜2.40483时，此时管线中只有一种传输模式，即单模传输。 2、管线的损耗和色散对光纤通信系统有哪些影响？答：在光纤通信系统中，光纤损耗是限制无中继通信距离的重要因素之一，在很大程度上决定着传输系统的中继距离；光纤的色散引起传输信号的畸变，使通信质量下降，从而限制了通信容量和通信距离。 3、光纤中有哪几种色散？解释其含义。答：（1）模式色散：在多模光纤中存在许多传输模式，不同模式沿光纤轴向的传输速度也不同，到达接收端所用的时间不同，而产生了模式色散。（2）材料色散：由于光纤材料的折射率是波长的非线性函数，从而使光的传输速度随波长的变化而变化，由此引起的色散称为材料色散。（3）波导色散：统一模式的相位常数随波长而变化，即群速度随波长而变化，由此引起的色散称为波导色散。 5、光纤非线性效应对光纤通信系统有什么影响？答：光纤中的非线性效应对于光纤通信系统有正反两方面的作用，一方面可引起传输信号的附加损耗，波分复用系统中信道之间的串话以及信号载波的移动等，另一方面又可以被利用来开发如放大器、调制器等新型器件。 6、单模光纤有哪几类？答：单模光纤分为四类：非色散位移单模光纤、色散位移单模光纤、截止波长位移单模光纤、非零色散位移单模光纤。 12、光缆由哪几部分组成？答：加强件、缆芯、外护层。 *、光纤优点：巨大带宽（200THz）、传输损耗小、体积小重量轻、抗电磁干扰、节约金属。*、光纤损耗：光纤对光波产生的衰减作用。 引起光纤损耗的因素：本征损耗、制造损耗、附加损耗。 *、光纤色散：由于光纤所传输的信号是由不同频率成分和不同模式成分所携带的，不同频率成分和不同模式成分的传输速度不同，导致信号的畸变。 引起光纤色散的因素：光信号不是单色光、光纤对于光信号的色散作用。 色散种类：模式色散（同波长不同模式）、材料色散（折射率）、波导色散（同模式，相位常数）。 *、单模光纤：指在给定的工作波长上只传输单一基模的光纤。

卢志茂《光纤通信》课后答案

全书习题参考答案 第1章概述 1.1 填空题 （1）光导纤维 （2）掺铒光纤放大器(EDFA) 波分复用(WDM) 非零色散光纤(NIDSF) 光电集成(OEIC) （3）0.85μm 1.31μm 1.55μm近红外 （4）光发送机光接收机光纤链路 （5）光纤C=BW×log2(1+SNR)信道带宽 （6）大大 （7）带宽利用系数 （8）可重构性可扩展性透明性兼容性完整性生存性 1.2 解：利用光导纤维传输光波信号的通信方式称为光纤通信。即以光波为载频，以光纤为传输介质的通信方式称为光纤通信。 1.3 解：（1）传输频带宽，通信容量大 （2）传输距离长 （3）抗电磁干扰能力强，无串音 （4）抗腐蚀、耐酸碱 （5）重量轻，安全，易敷设 （6）保密性强 (7) 原料资源丰富 1.4 解：在光纤通信系统中，最基本的三个组成部分是光发送机、光接收机和光纤链路。 光发送机由电接口、驱动电路和光源组件组成。其作用是将电信号转换为光信号，并将生成的光信号注入光纤。 光接收机是由光检测器组件、放大电路和电接口组成。其作用是将光纤送来的光信号还原成原始的电信号。 光纤链路由光纤光缆、光纤光缆线路(接续)盒、光缆终端盒、光纤连接器和中继器等构成。光纤光缆用于传输光波信息。中继器主要用于补偿信号由于长距离传送所损失的能量。光缆线路盒：将光缆连接起来。光缆终端盒：将光缆从户外引入到室内，将光缆中的光纤从光缆中分出来。光纤连接器：连接光纤跳线与光缆中的光纤。 1.5解：“掺铒光纤放大器(EDFA)+波分复用(WDM)+非零色散光纤(NIDSF)+光电集成(OEIC)”正成为国际上光纤通信的主要发展方向。 1.6 解：第一阶段（1966~1976年），实现了短波长（0.85μm）、低速（45或34 Mb/s）多模光纤通信系统，无中继传输距离约10km。 第二阶段（1976~1986年），光纤以多模发展到单模，工作波长以短波（0.85um）发展到长波长，实现了波长为1.31μm、传输速率为140~165Mb/s的单模光纤通信系统，无中继传输距离为50~100km。 第三阶段（1986~1996年），实现了1.55μm色散位移单模光纤通信系统。采用外调制技术，传输速率可达2.5~10Gb/s，无中继传输距离可达100~150km。 第四阶段（1996~2006年），主要研究的是光纤通信新技术，例如，超大容量的波分复用技术和超长距离的光孤子通信技术等。 1.7 解：全光网是指网络中端到端用户节点之间的信号传输与交换全部保持着光的形式，

通信单模光纤的相关标准介绍与分类

通信单模光纤的相关标准介绍与分类 1、概述 光纤是光缆的核心部分，光纤通信技术的发展大大推动了光纤的标准化工作的进程。目前，主要从事光纤和光缆国际标准化研究的组织是IEC(国际电工技术委员会)和ITU-T(国际电信联盟)。IEC侧重于光纤光缆生产厂商，主要关注的是产品性能规范和测试方法，而ITU-T则侧重于通信运营商和传输设备制造商，主要关注光纤在通信运营网络中的正确合理使用。虽然IEC与ITU-T的研究的侧重点不同，但两个组织对光纤传输特性的要求是相同的，他们根据光纤的零色散波长、截止波长等是否产生位移而将单模光纤进行划分。 2、光纤的分类 光纤从传输模式上可分单模光纤和多模光纤两种。而IEC和ITU-T又根据零色散波长和截止波长是否产生位移将单模光纤划分为6种类型。其中ITU-T标准将单模光纤分为G.652、G.653、G.654、G.655和G.656等类型，而IEC则将单模光纤分为B1.1、B1.2、B1.3、B2、B4等，两个国际标准中光纤的分类对应关系及主要特征详见下表： ITU-T与IEC光纤型式对照表 ITU-T分类 IEC分类光纤名称主要特征及应用 G.652A G.652B B1.1 非色散位移单模光纤零色散波长在1300～1324nm处，最佳工作波长为1310nm，也可用在1550nm波长范围，但1550nm的色散较大，适用于10GBit/s以下中距离传输。如在1550nm波段长距离传输需要进行色散补偿。 G.654 B1.2 截止波长位移单模光纤零色散波长在1300～1324nm处，截止波长位移至1310nm以上区域，1550nm衰减最低，可达0.18dB/km，主要用于海缆。1550nm色散大。 G.652C G.652D B1.3 波长段扩展的非色散位移单模光纤(也称全波光纤或低水峰光纤) 零色散波长在1300～1324nm处，消除了G.652A、B光纤存在的1383nm处的水峰，将工作波长扩展到1360-1530nm，用于城域网全波段CWDM传输。 G.653 B2 色散位移单模光纤为在1550nm波长进行传输而优化的光纤，为解决1550nm色散大而将零色散波长移至1550nm附近，1550nm衰减小，适用于C波段长距离单通道传输。但当采用波分复用传输时会产生非线性效应。 / B3 色散平坦光纤在1310-1550nm波长区具有小的色散系数。 G.655A G.655B G.655C B4 非零色散位移单模光纤为在1550nm波长区进行多信道传输而优化的光纤。使1550nm波长上有一定的色散值，可抑制四波混频等非线性效应，适用于C、L波段长距离DWDM传输。

常见单模光纤

1.光纤优点。光纤通信系统框图。常见单模光纤：G.652标准单模光纤G.653色散位移光纤 G.654截止波长移位的单模光纤G.655非零时色散位移光纤 2.波长色散：波的不同在一个单独的模式内发生脉冲展宽产生的色散。模式色散：一个光脉冲的能量分配到不同的模式上，以不同的速度传播到输出端，导致光脉冲展宽。 3.光纤的连接：光纤熔接法V形槽机械连接弹性管连接 4.光无源器件：光纤连接器：活接头可拆卸重复使用，用于光纤与一些器件之间的连接。 光纤耦合器：一输入多输出或多输入一输出，具有多个输入\输出端的光纤汇接器件。 光衰减器：控制光能衰耗。光隔离器：把光信号按一个方向从一个端口送到另一个端口，并防止光信号沿错误方向传播引起的不必串扰。波分复用\解复用器：把多个不同波长的光波复合注入同一根光纤中传输，或将输入光口多个不同波长的光波分开输出到不同的光端口。 5.啁啾现象：在调制脉冲的上\下升沿向短\长波长漂移，动态的使谱线加宽。 6.光与物质的作用：自发辐射（LED发光）受激辐射（激光器）受激吸收（半导体光接收器） 7.半导体激光器LD工作原理：受激辐射由电子在价带与导带之间连续分布的能级间跃迁产生的受激辐射光，用半导体晶体的解剖面形成两个平行反射镜面组成谐振腔，使光振荡、反馈，产生光的辐射放大，输出激光。 8.单模激光器：激光器发出的激光是单纵模，所对应的的光谱只有一个谱线线宽为0.1nm 多模激光器：光谱特性包括内含3~5个纵模，对应线宽为3~5nm 9.直接调制：通过信息流直接控制激光器的驱动电流，从而通过输出功率的变化实现调制。优点：方便简单缺点：调制速度受载流子寿命及高速性能劣化的限制。仅适用半导体光源。间接调制：用调制信号改变调制器的物理特性，从而用调制器将来自激光二极管的连续光波转换成随电信号变化的光输出信号。应用于高速率、远距离的传输。 优点：调制频率展宽很小，光源谱线宽度能维持很小。缺点：较复杂，损耗大，造价高。 10.直接调制的光发送机（框图） 均衡器：对由PCM电端机送来的码流进行均衡用以补偿由电缆传输所产生的畸变和衰减保证光端机间信号的幅度阻抗适配，以便正确译码。 码型变换：将传输码转变为适合于光纤线路中传输的单极性二进制码。 信号扰码：有规律的破坏长连1或0的码流，使0和1等概出现。 线路编码：消除或减少数字信号中的直流分量和低频分量，以便接收和监测 时钟提取：提取电路中的时钟信号供给码型变换，扰码电路和线路编码使用。 驱动电路：消除外部干扰。 自动功率控制电路APC：自动跟踪光功率输出变化，相应改变LD的偏置电流和调制电流，使光功率输出保持稳定。 自动温度控制电路A TC：保持LD工作温度基本稳定，提高LD的稳定性和寿命。 保护电路：保护，告警，检测电路。 11. 光检测器：PIN光电二极管：在P区和N区之间区域有层轻掺杂的N型材料成为I层。利用半导体材料的光电效应将入射光子转换成电子—空穴对形成光电流，实现光电转换。雪崩光电二极管APD：利用载流子在高场区的碰撞电离形成倍效应使检测灵敏度大幅提高。 12.光接收机（框图） 光检测与前置放大：接收机前端，核心，将耦合入光电检测器的光信号转换为时变光生电流，实现光电转换并进行预放大 主放大器、均衡滤波和自动增益控制：主放大器作用是提供足够高的增益，为判决电路提供所需的信号电平，一般要采用自动增益控制电路控制其增益以扩大接收机动态范围，均衡滤波是将主放大器输出的失真数字脉冲进行整合补偿，有利于判决，减少码间干扰。 判决、再生电路:完成数字信号的恢复。

光纤的色散

光纤的色散 ---- 由于光纤中所传信号的不同频率成分，或信号能量的各种模式成分，在传输过程中，因群速度不同互相散开，引起传输信号波形失真，脉冲展宽的物理现象称为色散。光纤色散的存在使传输的信号脉冲畸变，从而限制了光纤的传输容量和传输带宽。从机理上说，光纤色散分为材料色散，波导色散和模式色散。前两种色散由于信号不是单一频率所引起，后一种色散由于信号不是单一模式所引起。光纤色散如图2-19所示。 图2-19 光纤色散 ---- 单模光纤中只传输基模(主模) HE 11 ( LP 01 ),总色散由材料色散、波导色散组成。这两种色散都与波长有关，所以单模光纤的总色散也称为波长色散。 光纤的波长色散系数是单位光纤长度的波长色散，通常用表示，单位为 。光纤的波长色散总系数为：

(2-77) 是纯材料色散系数，为： (2-78) 为波导色散系数，为： (2-79) 式中，为信号的波长；为真空中的光速；为光纤材料的折射率；为信号的相位传播常数。 2．5．1 材料色散 ---- 材料色散：是光纤材料的折射率随频率（波长)而变，可使信号的各频率（波长)群速度不同引起色散，如图2-20所示。

图2-20 材料色散 2．5．2 波导色散 ---- 波导色散是模式本身的色散。即指光纤中某一种导波模式在不同的频率下，相位常数不同，群速度不同而引起的色散。 ---- 波导色散是光纤波导结构参数的函数，如图2-21所示。从图中可看出，在 一定的波长范围内，波导色散与材料色散相反为负值，其幅度由纤芯半径、 相对折射率差及剖面形状决定。通常通过采用复杂的折射率分布形状和改变剖面结构参数的方法获得适量的负波导色散来抵消石英玻璃的正色散，从而达到移动零色散波长的位置，即使光纤的总色散在所希望的波长上实现总零色散和负色散的目的。正是这种方法才研制出色散位移光纤、非零色散位移光纤。

光纤通信技术及应用习题解答

情境一巩固与提高： 一、填空题 1.华裔学者高锟科学地预言了制造通信用的超低耗光纤的可能性， 并因此获得诺贝尔物理学奖。 2.目前光纤通信所使用的光的波长为1260nm-1625 nm 。 3.数字光纤通信系统由光发射机、光纤和光接收机 构成。 4.光纤通信的3个低衰耗波长窗口分别是0.85um、 1.31um 、 和 1.55um 。 5.非色散位移光纤零色散波长在1310 nm，在波长为1550 nm处衰减最小。 6.光纤主要由纤芯和包层构成，单模光纤芯径一般为 8-10 μm，多模光纤的芯径一般在50 μm左右。 7.光纤的特性主要分为传输特性、机械特性、温度特性 三种。 二、简答题 1.简述光纤通信的优点和缺点。 答：光纤通信的优点： 1)频带宽、通信容量大 2)损耗低、传输距离远 3)信号串扰小、保密性能好

4)抗电磁干扰、传输质量佳 5)尺寸小、重量轻、便于敷设和运输 6)材料来源丰富、环境适应性强 光纤通信的缺点： 1）光纤性质脆。需要涂覆加以保护 2）对切断的连接光纤时，需要高精度技术和仪表器具 3）光路的分路、耦合不方便 4）光纤不能输送中继器所需的电能 5）弯曲半径不宜过小 2.简述光全反射原理。 答：光全反射原理：当光从光密媒质（折射率相对较大）到光疏媒质的 交界面会发生全反射现象，即入射角达到一定值时，折射光线将与法线 成90°角，再增大会使折射光线进入原媒质传输。 3.简述光纤通信系统的基本组成。 答：光纤通信系统由光发射机、光纤、光接收机组成。光发射机的作用就是进行电/光转换，并把转换成的光脉冲信号码流输入到光纤中进行传输。光源器件一般是LED和LD。 光纤：完成光波的传输。 光接收机的作用就是进行光/电转换。光收器件一般是光电二极管PIN和雪崩光电二极管APD。 4.简述G.652、G.653、G.655的特点和主要用途。 答：G.652：也称标准单模光纤，是指零色散点在1310nm附近的光纤；在

光纤通信基本理论练习题

光纤通信基本理论练习题 光纤通信基本理论练习题及答案 [大] [中] [小] 一、填空题 1．光纤通信中所使用的光纤是截面很小的可绕透明长丝，它在长距离内具有（束缚）和传输光的作用。 2．光具有波粒二像性，既可以将光看成光波，也可以将光看作是由光子组成的（粒子流）。 3．波动光学是把光纤中的光作为经典（电磁场）来处理。 4．光纤色散是指由于光纤所传输的信号是由不同频率成分和不同模式成分所携带的，由于不同频率成分和不同模式成分的传输速度不同，从而导致（信号畸变）的一种物理现象。 5．在数字光纤通信系统中，色散使（光脉冲）发生展宽。 6．波导色散主要是由光源的光谱宽度和光纤的（几何结构）所引起的。 7．光纤的非线性可以分为两类，即受激散射效应和（折射率扰动）。 8．当光纤中的非线性效应和色散（相互平衡）时，可以形成光

孤子。 9．单模光纤的截止波长是指光纤的第一个（高阶模）截止时的波长。 10．单模光纤实际上传输两个（相互正交）的基模。 二、单项选择题 1．将光纤的低损耗和低色散区做到1 450～1 650 nm波长范围，则相应的带宽为（B）THz。 A．2 5B．25C．5 0D．50 2．阶跃光纤中的传输模式是靠光射线在纤芯和包层的界面上（B）而使能量集中在芯子之中传输。 A．半反射B．全反射C．全折射D．半折射 3．多模渐变折射率光纤纤芯中的折射率是（A）的。 A．连续变化B．恒定不变C．间断变化D．基本不变 4．目前，光纤在（B）nm处的损耗可以做到0 2dB/km左右，接近光纤损耗的理论极限值。 A．1050B．1550C．2050D．2550 5．石英光纤材料的零色散系数波长在（B）nm附近。 A．127B．1270C．227D．2270 6．普通石英光纤在波长（A）nm附近波导色散与材料色散可以相互抵消，使二者总的色散为零。

大保实非零色散位移单模光纤

2、2010年武汉市第二批自主创新产品目录 编号产品名称/型号企业名称WH2010090 混合动力电动城市客车EQ6110HEV 东风汽车公司 WH2010091 大保实非零色散位移单模光纤G.655 长飞光纤光缆有限公司 WH2010092 高性能色散补偿光纤模块 ADCM-SM-C-100% 长飞(武汉)光系统有限公司 WH2010093 燃煤电厂锅炉烟气微细粒子高效控制技术 与装备CD-RMD-30 中钢集团天澄环保科技股份有限公 司 WH2010094 空间数据生产更新一体化平台GeoOne V3.0 武大吉奥信息技术有限公司 WH2010095 基于3G 网络的移动办公系统武汉联想利泰软件有限公司WH2010096 蓝惠N3系列车载信息系统 武汉蓝星科技股份有限公司WH2010097 蓝惠N5系列车载信息系统 WH2010098 2/3G网优场景智能识别与优化系统武汉虹翼信息有限公司 WH2010099 传神翻译管理平台 武汉传神信息技术有限公司WH2010100 多语处理实训平台 WH2010101 天喻虎御内网安全管理系统/V3.5 武汉天喻信息产业股份有限公司WH2010102 天喻一卡通 WH2010103 华正真三维空间数据构建平台软件V1.0 武汉华正空间软件技术有限公司WH2010104 大型三维GIS平台 武汉中地数码科技有限公司WH2010105 MapGIS K9地理信息系统V9.0 WH2010106 普信机动车驾驶员培训超市管理系统湖北普信智能科技有限公司WH2010107 明源动力房地产ERP软件V2.5 武汉明源动力软件有限公司WH2010108 数字媒体综合业务管理平台系统/v1.0 武汉蓝星信息技术股份有限公司WH2010109 国土综合业务管理平台

光纤通信基本理论测试题(含答案)

一、填空题 1．光纤通信中所使用的光纤是截面很小的可绕透明长丝，它在长距离内具有(束缚) 和传输光的作用。 2．光具有波粒二像性，既可以将光看成光波，也可以将光看作是由光子组成的(粒子 流)。 3．波动光学是把光纤中的光作为经典(电磁场)来处理。 4．光纤色散是指由于光纤所传输的信号是由不同频率成分和不同模式成分所携带的，由于不同频率成分和不同模式成分的传输速度不同，从而导致(信号畸变)的一种物理现象。 5．在数字光纤通信系统中，色散使(光脉冲)发生展宽。 6．波导色散主要是由光源的光谱宽度和光纤的(几何结构)所引起的。 7、光纤的非线性可以分为两类，即受激散射效应和（折射率扰动）。8．当光纤中的非线性效应和色散(相互平衡)时，可以形成光孤子。9．单模光纤的截止波长是指光纤的第一个(高阶模)截止时的波长。 10．单模光纤实际上传输两个(相互正交)的基模。 11、光纤通信是以（光波）为载频，以光纤为（传输媒介）的通信方式。 12、目前光纤通信在（1550nm）波段附近的损耗最小。 13、（数值孔径）表征了光纤的集光能力。

14、G．653光纤又称做色散位移光纤是通过改变折射率的分布将(1310)nm附近的零色散点，位移到(1550)nm附近，从而使光纤的低损耗窗口与零色散窗口重合的一种光纤。 15、G．655在1530-1565nm之间光纤的典型参数为：衰减<（0.25）dB/km;色散系数在(1-6ps/nm·km)之间。 16、克尔效应也称作折射率效应，也就是光纤的折射率n随着光强的变化而变化的（非线性）现象。 17、在多波长光纤通信系统中，克尔效应会导致信号的相位受其它通路功率的（调制），这种现象称（交叉相位调制）。 18、当多个具有一定强度的光波在光纤中混合时，光纤的（非线性）会导致产生其它新的波长，就是（四波混频）效应。 19、G．652光纤有两个应用窗口，即1310nm和1550nm,前者每公里的典型衰耗值为（0.34dB）,后者为（0.2dB）。 20、单模光纤的（模场直径）是作为描述单模光纤中光能集中程度的度量。 二、单项选择题 1．将光纤的低损耗和低色散区做到1 450～1650nm波长范围，则相应的带宽为( B)THz。 A.2．5 B．25 C．5.0 D．50 2．阶跃光纤中的传输模式是靠光射线在纤芯和包层的界面上( B )而使能量集中在芯子之中传输。

光纤通信原理课后答案

光纤通信原理课后答案 【篇一：光纤通信原理参考答案】 >第一章习题 1-1 什么是光纤通信? 光纤通信是利用光导纤维传输光波信号的通信方式。 1-2 光纤通信工作在什么区，其波长和频率是什么? 1-3 bl积中b和l分别是什么含义? 系统的通信容量用bl积表示，其含义是比特率—距离积表示，b为 比特率，l为中继间距。 1-4 光纤通信的主要优点是什么? 光纤通信之所以受到人们的极大重视，是因为和其他通信手段相比，具有无以伦比的优越性。主要有： (1) 通信容量大 (2) 中继距离远 (3) 抗电磁干扰能力强，无串话 (4) 光纤细，光缆轻 (5) 资源丰富，节约有色金属和能源。 光纤还具有均衡容易、抗腐蚀、不怕潮湿的优点。因而经济效益非 常显著。 1-5 试画出光纤通信系统组成的方框图。 一个光纤通信系统通常由电发射机、光发射机、光接收机、电接收 机和由光纤构成的光缆等组成。 1-5 试叙述光纤通信的现状和发展趋势。 略 1 第二章习题 求： (1) 激光波长； (2) 平均能流密度； (3) 平均能量密度； (4) 辐射强度； 1）??c3?108 （??3?1013?10?5m （2）?w ??s?100

10?10?9???(10?2)2?3.18?1013j/ms2 （3）?c?3.18?1013 3?108?1.06?105j/m2s （4）i??3.18?1013j/ms2 2-2 以单色光照射到相距为0.2mm的双缝上，双缝与屏幕的垂直距离为1m。 （1）从第一级明纹到同侧旁第四级明纹间 的距离为7.5mm，求单色光的波长； （1）??ax d??k? x?d?d? 1a x4?4a xd? 4?x1?3a ??a(x4?x1) 3d?5?10?7m （2）?x?d? a?3?10?3m 2 2-3 一单色光垂直照在厚度均匀的薄油膜上。油的折射率为1.3，玻璃的折射率为 1.5 ，若单色光的波长可由光源连续调节，并观察到500nm与 700nm这两个波长的单色光在反射中消失，求油膜的厚度。 解：由于空气的折射率小于油的折射率，油的折射率小于玻璃的折射率，薄油膜的上、下两表面反射而形成相干光，由于两束光的路程不同而引起的光程差为2 n2e；由于薄油膜的上、下两表面反射光都发生位相突变而不引起额外的光程差。 所以总的光程差为 ??2n2e 当反射光因干涉而减弱，则有 ??2n2e?(k?1/2)? 由上式得(k1?1/2)?1?(k2?1/2)?2k1 ，k2=1，2，3? ? 所以k1 =4，k2=3 把n2=1.3代入得到油膜的厚度为干涉加强的光波波长为： e=673.08nm 2-4 、2-5、2-6、2-7、2-8、2-9 略 解：利用马吕斯定律：i?i0cos2? i1cos230? ??3:1 2i2cos60? 2（1）i?i0sin2?cos2??sin2? 4

最全的光纤分类

光纤的种类 光纤可分为两大类：A类（多模光纤）和B类（单模光纤）。其详细分类请见以下表： 多模光纤的分类：

单模光纤的分类：1． 2． 3.

4. 5. 6.

IEC标准光纤分类详解 按照 IEC 标准分类，IEC 标准将光纤分为 A 类多模光纤： A1a 多模光纤(50/125μm 型多模光纤) A1b 多模光纤(62.5/125μm 型多模光纤) A1d 多模光纤(100/140μm 型多模光纤) B 类单模光纤： B1.1 对应于 G652 光纤，增加了 B1.3 光纤以对应于 G652C 光纤 B1.2 对应于 G654 光纤 B2 光纤对应于 G.653 光纤 B4 光纤对应于 G.655 光纤 A 类多模光纤 渐变型多模光纤工作于 0.85μm 波长窗口或 1.3μm 波长窗口，或同时工

作于这两个波长窗口。光纤适用于哪个窗口，主要由其带宽指标决定。多模光纤由于衰减大、带宽小，主要适合于低速率、短距离的场合传输需要，因其传输设备和器件费用低廉、连接容易，至今仍无法由单模光纤完全代替。 常规单模光纤(G.652 光纤) 常规单模光纤也称为非色散位移光纤，于 1983 年开始商用。其零色散波长在1310nm 处，在波长为 1550nm 处衰减最小，但有较大的正色散，大约为18ps/(nm?km)。工作波长既可选用 1310nm，又可选用 1550nm。这种光纤是使用最为广泛的光纤，我国已敷设的光纤、光缆绝大多数是这类光纤。 G.652 光纤中的三个子类 G.652A、G.652B、G.652C、G.652D 的区别主要在于：G.652A：最高传输速率为 2.5Gb/s G.652B：最高速率 10Gb/s，最高速率传输时需色散补偿适用于波长1310nm、 1550nm和1625nm的应用环境，优于ITU-T建议G.652标准和国家标 准技术规范。 产品特点 弯曲损失小；传输损失小；曲率小；几何尺寸稳定；可用于松套管及带 状两种用途；偏振模色散小。 G.652C：低水峰光纤，波长范围更宽，最高速率 10Gb/s，最高速率传输时需色散补偿。 G.652D：适用于多种波长范围（1300nm、1400nm和1550nm），品质优于ITU-T 建议G.652标准和国家标准技术规范。 产品特点