光纤通信课后答案

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《光纤通信》课后习题答案

《光纤通信》课后习题答案

1.光纤通信的优缺点各是什么?答:优点有:带宽资源丰富,通信容量大;损耗低,中继距离长;无串音干扰,保密性好;适应能力强;体积小、重量轻、便于施工维护;原材料来源丰富,潜在价格低廉等。

缺点有:接口昂贵,强度差,不能传送电力,需要专门的工具、设备以及培训,未经受长时间的检验等。

2.光纤通信系统由哪几部分组成?各部分的功能是什么?答:光纤通信系统由三部分组成:光发射机、光接收机和光纤链路。

光发射机由模拟或数字电接口、电压—电流驱动电路和光源组件组成。

光源组件包括光源、光源—光纤耦合器和一段光纤(尾纤或光纤跳线)组成。

模拟或数字电接的作用是实现口阻抗匹配和信号电平匹配(限制输入信号的振幅)作用。

光源是LED或LD,这两种二极管的光功率与驱动电流成正比。

电压—电流驱动电路是输入电路与光源间的电接口,用来将输入信号的电压转换成电流以驱动光源。

光源—光纤耦合器的作用是把光源发出的光耦合到光纤或光缆中。

光接收机由光检测器组件、放大电路和模拟或数字电接口组成。

光检测器组件包括一段光纤(尾纤或光纤跳线)、光纤—光检波器耦合器、光检测器和电流—电压转换器。

光检测器将光信号转化为电流信号。

常用的器件有PIN和APD。

然后再通过电流—电压转换器,变成电压信号输出。

模拟或数字电接口对输出电路其阻抗匹配和信号电平匹配作用。

光纤链路由光纤光缆、光纤连接器、光缆终端盒、光缆线路盒和中继器等组成。

光纤光缆由石英或塑料光纤、金属包层和外套管组成。

光缆线路盒:光缆生产厂家生产的光缆一般为2km一盘,因而,如果光发送与光接收之间的距离超多2km时,每隔2km将需要用光缆线路盒把光缆连接起来。

光缆终端盒:主要用于将光缆从户外(或户内)引入到户内(或户外),将光缆中的光纤从光缆中分出来,一般放置在光设备机房内。

光纤连接器:主要用于将光发送机(或光接收机)与光缆终端盒分出来的光纤连接起来,即连接光纤跳线与光缆中的光纤。

3.假设数字通信系统能够在高达1%的载波频率的比特率下工作,试问在5GHz的微波载波和 1.55μm的光载波上能传输多少路64kb/s的音频信道?解:根据题意,求得在5GHz的微波载波下,数字通信系统的比特率为50Mb/s,则能传输781路64kb/s的音频信道。

光纤通信课后答案

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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。

光纤通信课后习题解答参考答案

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思考题参考答案1、SDH帧由哪几部分组成?SDH有哪些显著特点?答:SDH帧由净负荷,管理单元指针和段开销三部分组成。

SDH主要优点有:高度标准化的光接口规范、较好的兼容性、灵活的分插功能、强大的网络管理能力和强大的自愈功能。

其缺点有:频带利用率不如PDH高、设备复杂性增加、网管系统的安全性能要求高。

2、根据帧结构,计算STM-1、STM-4的标称速率。

解:STM-1的标称速率:一帧的比特数:9×270×8=19440(比特),传送一帧所用时间为125μs,故标称速率为:19440/(125×10-6)=155520(kb/s)。

STM-4的标称速率:STM-4帧为9行,270×4列,传送一帧所用时间为125μs。

可以看出STM-4的列数是STM-1的4倍,其余都一样,所以:STM-4的标称速率为:155520×4=622080(kb/s)3、STM-N帧长、帧频、周期各为多少?帧中每个字节提供的通道速率是多少?答:STM-N帧长为9×270N×8比特,帧频8000帧/秒,周期为125μs。

帧中每个字节提供的通道速率为:8比特/帧×8000帧/秒=64kb/s。

4、段开销分几部分?每部分在帧中的位置如何?作用是什么?答:段开销分为再生段开销和复用段开销两部分。

再生段开销位于STM-N帧中的1~3行的1~9×N列,用于帧定位,再生段的监控、维护和管理。

复用段开销分布在STM-N帧中的5~9行的1~9×N列,用于复用段的监控、维护和管理。

5、管理单元指针位于帧中什么位置?其作用是什么?答:管理单元指针存放在帧的第4行的1~9×N列,用来指示信息净负荷的第一个字节在STN-N帧内的准确位置,以便正确地分出所需的信息。

6、简述2.048Mbit/s信号到STM-1的映射复用过程。

答:2.048Mbit/s信号经过C-12、VC-12、TU-12、TUG-2、TUG-3、VC-4、AU-4和AUG-1映射复用成STM-1的成帧信号。

《光纤通信》课后习题答案

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1.光纤通信的‎优缺点各是‎什么?答:优点有:带宽资源丰‎富,通信容量大‎;损耗低,中继距离长‎;无串音干扰‎,保密性好;适应能力强‎;体积小、重量轻、便于施工维‎护;原材料来源‎丰富,潜在价格低‎廉等。

缺点有:接口昂贵,强度差,不能传送电‎力,需要专门的‎工具、设备以及培‎训,未经受长时‎间的检验等‎。

2.光纤通信系‎统由哪几部‎分组成?各部分的功‎能是什么?答:光纤通信系‎统由三部分‎组成:光发射机、光接收机和‎光纤链路。

光发射机由‎模拟或数字‎电接口、电压—电流驱动电‎路和光源组‎件组成。

光源组件包‎括光源、光源—光纤耦合器‎和一段光纤‎(尾纤或光纤‎跳线)组成。

模拟或数字‎电接的作用‎是实现口阻‎抗匹配和信‎号电平匹配‎(限制输入信‎号的振幅)作用。

光源是LE‎D或LD,这两种二极‎管的光功率‎与驱动电流‎成正比。

电压—电流驱动电‎路是输入电‎路与光源间‎的电接口,用来将输入‎信号的电压‎转换成电流‎以驱动光源‎。

光源—光纤耦合器‎的作用是把‎光源发出的‎光耦合到光‎纤或光缆中‎。

光接收机由‎光检测器组‎件、放大电路和‎模拟或数字‎电接口组成‎。

光检测器组‎件包括一段‎光纤(尾纤或光纤‎跳线)、光纤—光检波器耦‎合器、光检测器和‎电流—电压转换器‎。

光检测器将‎光信号转化‎为电流信号‎。

常用的器件‎有PIN和‎A PD。

然后再通过‎电流—电压转换器‎,变成电压信‎号输出。

模拟或数字‎电接口对输‎出电路其阻‎抗匹配和信‎号电平匹配‎作用。

光纤链路由‎光纤光缆、光纤连接器‎、光缆终端盒‎、光缆线路盒‎和中继器等‎组成。

光纤光缆由‎石英或塑料‎光纤、金属包层和‎外套管组成‎。

光缆线路盒‎:光缆生产厂‎家生产的光‎缆一般为2‎km一盘,因而,如果光发送‎与光接收之‎间的距离超‎多2km时‎,每隔2km‎将需要用光‎缆线路盒把‎光缆连接起‎来。

光缆终端盒‎:主要用于将‎光缆从户外‎(或户内)引入到户内‎(或户外),将光缆中的‎光纤从光缆‎中分出来,一般放置在‎光设备机房‎内。

【光纤通信】部分课后题答案.doc

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课后习题答案(仅供参考)第二章7.解:(1)% = 1.5 n7 = 1.452 2△= ® —J =o.O3282衬(2)数值孔径NAW = /z1V2A =0.384(3)裸光纤的相对折射率差2-n an△'= ~ "278,其中n\ =12n'\ 2数值孔径W = n1V2A' = 1.118&解:(1)保证单模光纤传输须满足:光纤归一化频率小于次低阶模归一化截止频率Vc V =k0n m a42A =^n m a42A --------------------------- (1)儿0V<IZ « 2.405 -------------- (2)由(1)、(2)得a < 3.34//m保证光纤单模传输时,,光纤的纤芯半径a应该小于3.34 jLim(2)V = k Q n m a41R/~2 2~= —a^n{ -n2A)保证光纤单模传输要求V〈2. 405即V=— aJru-nl = —x5x 10* J\.5~-rq < 2.405入 J 2 1.3 lx IO 67 2解得“2 > 1.4966所以,保证光纤单模传输时,①选择应满足1.4966 <n2< 1.59.解:光纤归一化频率V =k0n m a42KA)«881 °N = -V2 =19364光纤可传输的模式数为193617.解:(1)如果光纤中存在EH21模,那么光纤归一化频率小于Vc=5.13562的模式都可能存在。

即至少还存在TE01模TM01模EH11模HE11模HE 12模HE21 HE41模(2)光纤中只存在HE11模,则光纤归一化频率V要求满足:0<V<2.404831&解:光纤归一化频率V=S,”aV^Z» 7.92258根据模式导行条件:V>Vc此阶跃型光纤的导模有:TE01模、TM01模、TE02模、TM02模、EH11 模、EH12 模、EH21 模、EH31 模、HE11 模、HE12模、HE13 模、HE21 模、HE22 模、HE31 模、HE32 模、HE41 模、HE51 模。

《光纤通信》课后习题答案

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第一章1.光纤通信的优缺点各是什么?答:优点有:带宽资源丰富,通信容量大;损耗低,中继距离长;无串音干扰,性好;适应能力强;体积小、重量轻、便于施工维护;原材料来源丰富,潜在价格低廉等。

缺点有:接口昂贵,强度差,不能传送电力,需要专门的工具、设备以及培训,未经受长时间的检验等。

2.光纤通信系统由哪几部分组成?各部分的功能是什么?答:光纤通信系统由三部分组成:光发射机、光接收机和光纤链路。

光发射机由模拟或数字电接口、电压—电流驱动电路和光源组件组成。

光源组件包括光源、光源—光纤耦合器和一段光纤(尾纤或光纤跳线)组成。

模拟或数字电接的作用是实现口阻抗匹配和信号电平匹配(限制输入信号的振幅)作用。

光源是LED或LD,这两种二极管的光功率与驱动电流成正比。

电压—电流驱动电路是输入电路与光源间的电接口,用来将输入信号的电压转换成电流以驱动光源。

光源—光纤耦合器的作用是把光源发出的光耦合到光纤或光缆中。

光接收机由光检测器组件、放大电路和模拟或数字电接口组成。

光检测器组件包括一段光纤(尾纤或光纤跳线)、光纤—光检波器耦合器、光检测器和电流—电压转换器。

光检测器将光信号转化为电流信号。

常用的器件有PIN和APD。

然后再通过电流—电压转换器,变成电压信号输出。

模拟或数字电接口对输出电路其阻抗匹配和信号电平匹配作用。

光纤链路由光纤光缆、光纤连接器、光缆终端盒、光缆线路盒和中继器等组成。

光纤光缆由石英或塑料光纤、金属包层和外套管组成。

光缆线路盒:光缆生产厂家生产的光缆一般为2km一盘,因而,如果光发送与光接收之间的距离超多2km时,每隔2km将需要用光缆线路盒把光缆连接起来。

光缆终端盒:主要用于将光缆从户外(或户)引入到户(或户外),将光缆中的光纤从光缆中分出来,一般放置在光设备机房。

光纤连接器:主要用于将光发送机(或光接收机)与光缆终端盒分出来的光纤连接起来,即连接光纤跳线与光缆中的光纤。

3.假设数字通信系统能够在高达1%的载波频率的比特率下工作,试问在5GHz的微波载波和 1.55μm的光载波上能传输多少路64kb/s的音频信道?解:根据题意,求得在5GHz的微波载波下,数字通信系统的比特率为50Mb/s,则能传输781路64kb/s的音频信道。

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(2)若取芯径 a = 5m m ,保证单模传输时,则
8
1 λ0 V 1 λ0 2.405 = ∆ < ≈ 0.002 2 2π n1a 2 2π n1a
2
2
8.渐变光纤的折射指数分布为
a r = − ∆ n r n 0 1 2 ( ) ( ) a

λ1
2 = a n12 − n2

λ1
a ⋅ NA ,得到纤芯直径为
a=
2M 1 0.85 2000 λ1 V1 λ ⋅ = 1 ⋅ = ≈ 30.27 2π NA 2π 2π 0.20 NA
(2)当 λ2 = 1.31m m ,有
2M 1 λ2 2M 2 λ1 ⋅ =⋅ 2π 2π NA NA

λ0
= ∆ 33.3 a ⋅ n1 2
光纤中传播的模数量
M≈ V2 = 554 2
5.一根数值孔径为 0.20 的阶跃折射率多模光纤在 850nm 波长上可以支持 1000 个左右的传播模式。试问: (1)其纤芯直径为多少? (2)在 1310nm 波长上可以支持多少个模? (3)在 1550nm 波长上可以支持多少个模? 解: (1)由 V1=
/10 = Po Pi 10−α L= 150 × 10
2 n12 − n2 ≈ 0.38
4.已知阶跃光纤纤芯的折射率为 n1 = 1.5 ,相对折射(指数)差 ∆ =0.01 ,纤芯 半径 a = 25m m ,若 λ0 = 1m m ,计算光纤的归一化频率 V 及其中传播的模数量 M 。 解:光纤的归一化频率
= V 2π
λ0
2 a n12 −= n2
θ r = 57 °。由于折射光束和反射光束之间的夹角正好为

《光纤通信》课后习题及答案

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1.光纤通信的优缺点各是什么?答:优点有:带宽资源丰富,通信容量大;损耗低,中继距离长;无串音干扰,保密性好;适应能力强;体积小、重量轻、便于施工维护;原材料来源丰富,潜在价格低廉等。

缺点有:接口昂贵,强度差,不能传送电力,需要专门的工具、设备以及培训,未经受长时间的检验等。

2.光纤通信系统由哪几部分组成?各部分的功能是什么?答:光纤通信系统由三部分组成:光发射机、光接收机和光纤链路。

光发射机由模拟或数字电接口、电压—电流驱动电路和光源组件组成。

光源组件包括光源、光源—光纤耦合器和一段光纤(尾纤或光纤跳线)组成。

模拟或数字电接的作用是实现口阻抗匹配和信号电平匹配(限制输入信号的振幅)作用。

光源是LED或LD,这两种二极管的光功率与驱动电流成正比。

电压—电流驱动电路是输入电路与光源间的电接口,用来将输入信号的电压转换成电流以驱动光源。

光源—光纤耦合器的作用是把光源发出的光耦合到光纤或光缆中。

光接收机由光检测器组件、放大电路和模拟或数字电接口组成。

光检测器组件包括一段光纤(尾纤或光纤跳线)、光纤—光检波器耦合器、光检测器和电流—电压转换器。

光检测器将光信号转化为电流信号。

常用的器件有PIN和APD。

然后再通过电流—电压转换器,变成电压信号输出。

模拟或数字电接口对输出电路其阻抗匹配和信号电平匹配作用。

光纤链路由光纤光缆、光纤连接器、光缆终端盒、光缆线路盒和中继器等组成。

光纤光缆由石英或塑料光纤、金属包层和外套管组成。

光缆线路盒:光缆生产厂家生产的光缆一般为2km一盘,因而,如果光发送与光接收之间的距离超多2km时,每隔2km将需要用光缆线路盒把光缆连接起来。

光缆终端盒:主要用于将光缆从户外(或户内)引入到户内(或户外),将光缆中的光纤从光缆中分出来,一般放置在光设备机房内。

光纤连接器:主要用于将光发送机(或光接收机)与光缆终端盒分出来的光纤连接起来,即连接光纤跳线与光缆中的光纤。

3.假设数字通信系统能够在高达1%的载波频率的比特率下工作,试问在5GHz的微波载波和 1.55μm的光载波上能传输多少路64kb/s的音频信道?解:根据题意,求得在5GHz的微波载波下,数字通信系统的比特率为50Mb/s,则能传输781路64kb/s的音频信道。

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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。

第二章光源和光发射机
1、光与物质间的作用有哪三种基本过程?它们各自的特点是什么?
答:(1)自发辐射:处于高能级电子的自发行为,与是否存在外界激励作用无关;自发辐射可以发生在一系列的能级之间,用此材料的发射光谱范围很宽;即使跃迁过程满足相同能级差,它们也是独立的、随机的辐射,产生的光子能量相同而彼此无关,各列光波可以有不同的相位和偏振方向,而且向空间各个角度传播,是一种非相干光。

(2)受激辐射:感应光子的能量等于向下跃迁的能级之差;受激辐射产生的光子与感应光子全是全同光子,它们是相干的;受激辐射过程实质上是对外来入射光的放大过程。

(3)受激吸收:受激吸收时需要消耗外来光能;受激吸收过程对应光子被吸收,生成电子—空穴对的光电转化过程。

2、什么是粒子数反转分布?答:处于高能态的粒子数多于处于低能态的粒子数。

3、怎样实现光放大?答:使媒质中高能级上的电子密度大于低能级上的电子密度,则受激辐射占主导地位,光波经过媒质时强度按指数规律增长,光波被放大,则实现光放大。

4、构成激光器必须具备哪些功能部件?
答:有源区,光反馈装置,频率选择元件,光束的方向选择元件,光波导。

5、有哪些方法实现光学谐振腔?与之对应的激光器类型是什么?答:(1)用晶体天然的解理面形成法布里-珀罗谐振腔(F-P腔),当光在谐振腔中满足一定的相位条件和谐振条件时,建立起稳定的光振荡;(2)利用有源区一侧的周期性波纹结构提供光耦合来形成光振荡。

*、激射的一般条件:(1)有源区里产生足够的粒子数反转分布;(2)存在光学谐振机制,并在有源区里建立起稳定的激光振荡
第三章光接收机
1、分析光电二极管和APD的工作原理。

答:光电二极管:受激吸收,电子—空穴对运动;APD:电子—空穴对多次碰撞产生雪崩光倍增。

2、分析光电二极管和APD性能参数上的异同点。

答:APD是有增益的光电二极管,在光接收机灵敏度要求较高的场合,用APD有利于延长系统的传输距离,在灵敏度要求不高的场合,一般用没有增益的PIN光电检测器。

第四章光纤通信系统
2、什么是SDH?简述出主要特点
答:(1)SDH技术是在信息结构等级、开销安排、同步复用映射结构、指针定位调整和网络节点接口等方面标准化的、主要采用光纤传输媒质(少量微波和电缆)的数字传送技术。

(2)特点(优点):①具有统一标准光接口;②开销比特丰富;③采用数字同步复用;④数字分插复用直接上下2Mbit/s;⑤数字交叉连接提高网络灵活性;
⑥环形网具有“自愈”能力。

3、SDH的帧结构由哪几部分组成?各部分的作用是什么?
答:SDH的帧结构由三部分组成:(1)STM-N净负荷:存放STM-N 传送的各种用户信息码块;(2)段开销SOH:保证信息净负荷正常传送所必须附加的运行、管理和维护(OAM)字节;(3)管理单元指针:指示信息净负荷的第一个字节在STM-N帧内的准备位置。

4、目前使用的SDH信号的速率等级是如何规定的?答:SDH信号的速率等级是在传输线路的基础上定义的,传输线路可以是光线,也可以是微波和卫星传输通道。

7、光纤放大器有哪些类型?答:半导体光放大器、掺铒光放大器、拉曼放大器。

8、EDFA能放大哪个波段的光信号?简述EDFA的结构?工作原理?
答:(1)EDFA能对1550nm波段的光进行放大;(2)结构:由掺铒光纤、泵浦源、波分复用器、光隔离器、滤波器组成;(3)原理:铒离子吸收泵浦光产生受激辐射光,使传输信号光得到放大。

9、对于980nm泵浦和1480nm泵浦的EDFA,哪种泵浦方式的功率转换效率高?哪种泵浦方式的噪声系数小?为什么?答:(1)980nm泵浦的EDFA功率转换效率高,可达11dB/mW,而1480nm 的只有6.5dB/mW;(2)前者的噪声系数小,只有3.2dB~3.4dB,而后者最小约为4dB;(3)这是因为采用1480nm泵浦的方向泵浦时,具有高的量子转换效率。

10、拉曼光纤放大器突出的优点是什么?
答:(1)增益介质为普通传输光纤,与光纤具有良好的兼容性;(2)增益波长由泵浦光波长决定,不受其他因素限制;(3)增益高,串扰小,噪声系数低,频谱范围宽,温度稳定性好。

12、举例说明光纤放大器在光纤通信领域中的应用。

答:(1)EDFA 在密集波分复用大容量超长光纤传输方面发挥巨大作用,如在DWDM系统、HFC系统中的应用;(2)RFA的应用:独立拉曼宽带放大器、RFA+EDFA混合放大器、用RFA制成有源无损器件或动态均衡器件。

第五章无源光器件和WDM技术
2、试分析光耦合器的功能有哪些?如何实现光耦合?如何改变耦合器的分光比?
答:(1)功能:①以光为媒介传输电信号,对输入、输出电信号有良好的隔离作用;②把多个光信号耦合到一起;③将光信号分到多根光纤中;(2)实现:在光耦合器输入端加电信号使发光源发光,此光照射到封装在一起的寿光器上后,因光电效应而产生了光电流,电受光器输出端引出,这样就实现光耦合;(3)改变分光比:改变耦合区的长度,就能改变耦合臂分配到的光功率,从而改变分光比。

4、光纤偏振控制器和光纤布拉格光栅的工作原理是什么?
答:(1)光纤偏振控制器:将光纤缠绕在盘上,由应力引起光纤感生双折射,使输入光在两个偏振方上产生相移,起偏振控制作用;(2)光纤布拉格光栅:FBG提供周期性的耦合点,使单模光纤中入社的基模根据光栅和不同传输常数决定的相位条件,可以耦合成前向或后向传输模式。

7、解释环形器的工作原理,给出例子。

答:(1)原理:光环形器利用光的偏振现象,其端口的输入输出关系是确定的,且只能正向传输;(2)应用于光分插复用器中,将光隔离器反射回来的光信号通过另外一个端口输出,可与光纤光栅构成WDM系统。

13、密集波分复用系统中参考波长为多少?标准的信道间隔是多少?答:密集波分复用系统中参考波长为1552.52nm,标准的信道间隔为0.8nm(在1.55um波段对应10GHz频率间隔)的整数倍。

14、DWDM开放式系统和集成式系统的区别?答:(1)开放式系统是在波分复用器前加有波长转换器OUT,将SDH非规范的波长转化为标准波长;(2)集成式系统是把标准的光波长和满足长距离传输的光源集成在SDH中,整个系统比较简单,没有增加多于设备。

15、WDM系统中监控信道的作用是什么?对其有什么要求?答:(1)作用:减少系统发生故障的几率,减少故障修复时间,增强网络的生存性和强壮性,降低运行、维护和管理的成本;(2)条件:①监控通路不限制光放大器泵浦波长;②监控通路不应限制两线路放大器之间的距离;③监控通路不能限制未来在1310nm波长的业务;
④线路放大器失效时监控通路仍然可用;⑤OSC传输应该是分段的具有3R功能和双向传输功能,在每个光放大器中继站上,信息能被正确的接受下来,而且还可以附上新的监控信号;⑥只考虑在两根光纤上传输的双向系统,允许OSC在双向传输,以防一旦一根光纤被切断后,监控信息仍然能被线路中断接受。

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