光纤通信期末考试题

光纤通信期末考试题
光纤通信期末考试题

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一、填空题(每空1分,共30分)

(1)写出光在真空的速度c、在介质中的速度v、和折射率n之间的关系:。

(2)光由折射率为n1的光密媒质向折射率为n2的光疏媒质传播时(n1> n2),全反射临界角的正弦为sinθIC= 。

(3)光纤通信三个实用的低损耗工作窗口是0.85μm、和。(4)光纤的色散分为色散、色散和色散。

(5)光纤的主要材料是,光纤的结构从里到外依次是____ 和_ __(6)光纤中的传输信号由于受到光纤的和_______影响,使得信号的幅度受到衰减,波形出现失真。

(7)半导体激光器工作时温度会升高,这时会导致阈值电流,输出光功率会。

(8)光衰减器按其衰减量的变化方式不同分________ 衰减器和______ _衰减器两种。

(9)光纤通信的光中继器主要是补偿衰减的光信号和对畸变失真信号进行整形等,它的类型主要有和。

(10)光纤通信是利用________波,在光导纤维中传播,实现信息传输的,它具有传输信息量大、不受外界电磁场干扰和____________等优点。

(11)光与物质作用时有受激吸收、和__________ 三个物理过程,产生激光的主要过程是__________。

(12)光纤的数值孔径NA=__________,其表征了光纤的_________能力,当相对折射率和色散值越大时,NA__________。

(13)光源的作用是将转换成;光检测器的作用是将转换成。

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二、选择题(每小题2分,共20分)

1、光纤包层需要满足的基本要求是()

A.为了产生全反射,包层折射率必须比纤芯低

B.包层不能透光,防止光的泄漏

C.必须是塑料,使得光纤柔软

D.包层折射率必须比空气低

2、在激光器中,光的放大是通过()

A.粒子数反转分布的激活物质来实现的B.光学谐振腔来实现的

C.泵浦光源来实现的D.外加直流来实现的

3、为了使雪崩光电二极管能正常工作,需在其两端加上( )

A.高正向电压

B.高反向电压

C.低反向电压

D.低正向电压

4、光纤的数值孔径与( )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、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

6、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

7、EDFA中将光信号和泵浦光混合起来送入掺铒光纤中的器件是( )

A.光滤波器

B.光耦合器

C.光环形器

D.光隔离器

8、光时域反射仪(OTDR)是利用光在光纤中传输时的瑞利散射所产生的背向散射而制成

的精密仪表,它不可以用作()的测量。

A.光纤的长度

B.光纤的传输衰减

C.故障定位

D.光纤的色散系数

9、光隔离器的作用是( )

A.调节光信号的功率大小

B.保证光信号只能正向传输

C.分离同向传输的各路光信号

D.将光纤中传输的监控信号隔离开

10、光纤数字通信系统中不能传输HDB3码的原因是( )

A.光源不能产生负信号光

B.将出现长连“1”或长连“0”

C.编码器太复杂

D.码率冗余度太大

三、简答题(共20分,每题5分)

1、光纤通信的特点有哪些。

2、实现光源调制的方法有哪些,请具体说明。

直接调制和间接调制。直接调制又叫内调制,就是将电信号直接加在光源上,使

其输出的光载波信号的强度随调制信号的变化而变化,即直接调制半导体激光器

的注入电流,是光纤通信中最常用的通信方式。间接调制又叫外调制,就是不直

接调制光源,而是在光源输出的通路上,利用某些晶体的电光、声光和磁光效应

等特性,加外调制器来对光波进行调制。

4、.光接收机中主放大器的主要作用是什么?

主放大器一般是多级放大器,它的功能主要是提供足够高的增益,把来自前置放

大器的输出信号放大到判决电路所需的电平,并通过它实现自动增益控制(AGC),以使输入光信号在一定的范围内变化时,输出电信号应保持恒定输出。主

放大器和AGC决定着光接收机的动态范围。

四、计算题(共10分,每题10分)

密已知阶跃折射率光纤中n1=1.52,n2=1.49。(开方、反三角函数计算困难时,

必需列出最后的表达式。)

1、光纤浸没在水中(n0=1.33),求光从水中入射到光纤输入端面的光纤最大

接收角;

2、光纤放置在空气中,求数值孔径。

线

答案:

一、(1)/v c n = (2)21/n n (3)1.31μm 1.55μm ; (4)损耗 色散; (5)ps/(km.nm) 标准单模光纤; (6)hf 频率 ;(7)缆芯 加强芯; (8)固定 可变 (9)光电型光中继器 全光型光中继器 (10)暗电流噪声 量子噪声(11)受激辐射 自发辐射 (12)1.51μm (13)调整机会比特(14)升高 降低; (15)开放式系统 标准的光波长 (16)C -12 C -4;(17)PDH SDH

二、1~20:AADCA BCBCC BBDDD DDBBA

四、1、根据全反射条件,可最大入射角满足以下关系: sinα=n n n 122

20- 其中n 0为光纤外围介质的折射率 sinα=152149133022622

...

.-≈ ∴α≈13.06°

即光从水中入射到光纤输入端面的光纤最大接收角为13.06°。

2、光纤放置在空气中,则n 0=1

这时数值孔径

00.301

=≈

SDH光纤通信中环回测试技术的分析

SDH光纤通信中环回测试技术的分析 https://www.360docs.net/doc/361500673.html, ( 2010/7/5 09:34 ) 电力通信网是电网的重要基础设施,是为了保证电力系统的安全稳定运行应运而生的。它同电力系统的安全稳定控制系统、调度自动化系统被人们合称为电力系统安全稳定运行的三大支柱。 传输方式的演变是电力通信系统发展的主要表现形式之一,电力通信传输先后经历了载波通信、数字微波通信、光纤通信三种主要传输方式。它具有传输的信息量大、距离远、频带宽、质量高、抗干扰及辐射性强等许多优点,是集语音、图像、数据通信为一体的综合传输网。因此,如何有效地做好光通信设备的日常维护工作,确保其安全稳定地运行,是非常重要的。 本文主要将结合光纤通信设备在运行维护中所发生的常见故障以及相应的处理办法,针对SDH光纤通信中环回测试技术进行系统分析。 环回测试技术的分析 环回法,是SDH传输设备定位故障最常用、最行之有效的一种方法。对环回概念的正确理解有助于实际操作中有效地选用环回的方式。 根据环回后信号的流向,环回法分为内环回和外环回。内环回指在一物理端口将来自交叉连接单元的信号环回至交叉连接单元方向。内环回操作可用于测试信号在系统中的流向。外环回则指不改变信号结构,将物理端口接收的输入信号直接环回至其对应输出端口的环回操作。外环回可用于测试连接器。 对于支路接口,支路的内环回也称作远端环回,支路的外环回也称作本地环回;对于线路接口,恰好相反,线路的内环回也称作本地环回,线路的外环回也称作远端环回。 根据环回的手段,环回分为软件环回和硬件环回。软件环回指通过网管操作对线路板或支路板进行环回设置,网管中可对SDH光接口板的线路环回,对STM-N或对单个VC-4进行环回。硬件环回则是采用手工方法用尾纤、自环电缆对物理端口(光接口、电接口)的环回操作。 根据环回位置,SDH接口的硬件环回又分为本板自环和交叉自环。本板自环是指用一根尾纤将同一块光接口板上的收、发两个光接口连接起来。交叉自环是指用尾纤连接西向光接口板的输出端和东向光接口板的输入端,或者连接东向光接口板的输出端和西向光接口板的输入端,只能用于两块光接口板之间。 光接口板环回操作需注意:用尾纤对光口进行硬件环回测试时一定要加衰耗器,以防接收光功率太强导致接收光模块饱和,甚至光功率太强损坏接收光模块。 环回测试技术的操作

光纤通信课后习题参考答案邓大鹏

光纤通信课后习题答案 第一章习题参考答案 1、第一根光纤是什么时候出现的?其损耗是多少? 答:第一根光纤大约是1950年出现的。传输损耗高达1000dB/km 左右。 2、试述光纤通信系统的组成及各部分的关系。 答:光纤通信系统主要由光发送机、光纤光缆、中继器和光接收机组成。 系统中光发送机将电信号转换为光信号,并将生成的光信号注入光纤光缆,调制过的光信号经过光纤长途传输后送入光接收机,光接收机将光纤送来的光信号还原成原始的电信号,完成信号的传送。 中继器就是用于长途传输时延长光信号的传输距离。 3、光纤通信有哪些优缺点? 答:光纤通信具有容量大,损耗低、中继距离长,抗电磁干扰能力强,保密性能好,体积小、重量轻,节省有色金属和原材料等优点;但它也有抗拉强度低,连接困难,怕水等缺点。 第二章 光纤和光缆 1.光纤是由哪几部分组成的?各部分有何作用? 答:光纤是由折射率较高的纤芯、折射率较低的包层和外面的涂覆层组成的。纤芯和包层是为满足导光的要求;涂覆层的作用是保护光纤不受水汽的侵蚀和机械擦伤,同时增加光纤的柔韧性。 2.光纤是如何分类的?阶跃型光纤和渐变型光纤的折射率分布是如何表示的? 答:(1)按照截面上折射率分布的不同可以将光纤分为阶跃型光纤和渐变型光纤;按光纤中传输的模式数量,可以将光纤分为多模光纤和单模光纤;按光纤的工作波长可以将光纤分为短波长光纤、长波长光纤和超长波长光纤;按照ITU-T 关于光纤类型的建议,可以将光纤分为G.651光纤(渐变型多模光纤)、G .652光纤(常规单模光纤)、G .653光纤(色散位移光纤)、G.654光纤(截止波长光纤)和G.655(非零色散位移光纤)光纤;按套塑(二次涂覆层)可以将光纤分为松套光纤和紧套光纤。 (2)阶跃型光纤的折射率分布 () 2 1 ?? ?≥<=a r n a r n r n 渐变型光纤的折射率分布 () 2121? ????≥

光纤通信期末考试题

一、填空题(每空1分,共30分) (1)写出光在真空的速度c、在介质中的速度v、和折射率n之间的关系:。 (2)光由折射率为n1的光密媒质向折射率为n2的光疏媒质传播时(n1> n2),全反射临界角的正弦为sinθIC= 。 (3)光纤通信三个实用的低损耗工作窗口是0.85μm、和。(4)光纤的色散分为色散、色散和色散。 (5)光纤的主要材料是,光纤的结构从里到外依次是____ 和_ __(6)光纤中的传输信号由于受到光纤的和_______影响,使得信号的幅度受到衰减,波形出现失真。 (7)半导体激光器工作时温度会升高,这时会导致阈值电流,输出光功率会。 (8)光衰减器按其衰减量的变化方式不同分________ 衰减器和______ _衰减器两种。 (9)光纤通信的光中继器主要是补偿衰减的光信号和对畸变失真信号进行整形等,它的类型主要有和。 (10)光纤通信是利用________波,在光导纤维中传播,实现信息传输的,它具有传输信息量大、不受外界电磁场干扰和____________等优点。 (11)光与物质作用时有受激吸收、和__________ 三个物理过程,产生激光的主要过程是__________。 (12)光纤的数值孔径NA=__________,其表征了光纤的_________能力,当相对折射率和色散值越大时,NA__________。 (13)光源的作用是将转换成;光检测器的作用是将转换成。 第 1 页共5 页

二、选择题(每小题2分,共20分) 1、光纤包层需要满足的基本要求是() A.为了产生全反射,包层折射率必须比纤芯低 B.包层不能透光,防止光的泄漏 C.必须是塑料,使得光纤柔软 D.包层折射率必须比空气低 2、在激光器中,光的放大是通过() A.粒子数反转分布的激活物质来实现的B.光学谐振腔来实现的 C.泵浦光源来实现的D.外加直流来实现的 3、为了使雪崩光电二极管能正常工作,需在其两端加上( ) A.高正向电压 B.高反向电压 C.低反向电压 D.低正向电压 4、光纤的数值孔径与( )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、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 6、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 7、EDFA中将光信号和泵浦光混合起来送入掺铒光纤中的器件是( ) A.光滤波器 B.光耦合器 C.光环形器 D.光隔离器 8、光时域反射仪(OTDR)是利用光在光纤中传输时的瑞利散射所产生的背向散射而制成 的精密仪表,它不可以用作()的测量。 A.光纤的长度 B.光纤的传输衰减 C.故障定位 D.光纤的色散系数 9、光隔离器的作用是( ) A.调节光信号的功率大小 B.保证光信号只能正向传输 C.分离同向传输的各路光信号 D.将光纤中传输的监控信号隔离开 10、光纤数字通信系统中不能传输HDB3码的原因是( ) A.光源不能产生负信号光 B.将出现长连“1”或长连“0” C.编码器太复杂 D.码率冗余度太大 第 2 页共5 页

光纤通信课后第5章习题答案

第5章 复习思考题参考答案 5-1 光探测器的作用和原理是什么 答:光探测器的作用是利用其光电效应把光信号转变为电信号。光探测器的原理是,假如入射光子的能量h ν超过禁带能量E g ,只有几微米宽的耗尽区每次吸收一个光子,将产生一个电子-空穴对,发生受激吸收,如图5.1.1(a )所示。在PN 结施加反向电压的情况下,受激吸收过程生成的电子-空穴对在电场的作用下,分别离开耗尽区,电子向N 区漂移,空穴向P 区漂移,空穴和从负电极进入的电子复合,电子则离开N 区进入正电极。从而在外电路形成光生电流P I 。当入射功率变化时,光生电流也随之线性变化,从而把光信号转变 成电流信号。 5-2 简述半导体的光电效应 答:在构成半导体晶体的原子内部,存在着不同的能带。如果占据高能带(导带)c E 的电子跃迁到低能带(价带)v E 上,就将其间的能量差(禁带能量)v c g E E E -=以光的形式放出,如图4.2.2所示。这时发出的光,其波长基本上由能带差E ?所决定。 图4.2.2 光的自发辐射、受激发射和吸收 反之,如果把能量大于hv 的光照射到占据低能带v E 的电子上,则该电子吸收该能量后 被激励而跃迁到较高的能带c E 上。在半导体结上外加电场后,可以在外电路上取出处于高 能带c E 上的电子,使光能转变为电流,这就是光接收器件的工作原理。 5-3 什么是雪崩增益效应 答:光生的电子-空穴对经过APD 的高电场区时被加速,从而获得足够的能量,它们在高速运动中与P 区晶格上的原子碰撞,使晶格中的原子电离,从而产生新的电子-空穴对,如图5.2.4所示。这种通过碰撞电离产生的电子-空穴对,称为二次电子-空穴对。新产生的二次电子和空穴在高电场区里运动时又被加速,又可能碰撞别的原子,这样多次碰撞电离的结果,使载流子迅速增加,反向电流迅速加大,形成雪崩倍增效应。APD 就是利用雪崩倍增效应使光电流得到倍增的高灵敏度探测器。

通信工程《光纤通信》考试题(含答案)

1、1966年7月,英籍华人(高锟)博士从理论上分析证明了用光纤作 为传输介质以实现光通信的可能性。 2、光在光纤中传输是利用光的(折射)原理。 3、数值孔径越大,光纤接收光线的能力就越( 强),光纤与光源之间的耦 合效率就越( 高)。 4、目前光纤通信所用光波的波长有三个,它们是:(0.85μm、1.31μm、 1.55μm)。 5、光纤通信系统中最常用的光检测器有:(PIN光电二极管;雪崩光电二极 管)。 6、要使物质能对光进行放大,必须使物质中的( 受激辐射)强于( 受激吸 收),即高能级上的粒子数多于低能级上的粒子数。物质的这一种反常态 的粒子数分布,称为粒子数的反转分布。 7、在多模光纤中,纤芯的半径越( 大),可传输的导波模数量就越多。 8、光缆由缆芯、( 加强元件(或加强芯) )和外护层组成。 9、(波导色散)是指由光纤的光谱宽度和光纤的几何结构所引起的色散。 10、按光纤传导模数量光纤可分为多模光纤和( 单模光纤)。 11、PDH的缺陷之一:在复用信号的帧结构中,由于( 开销比特 )的数量很少,不能提供足够的运行、管理和维护功能,因而不能满足现代通信网对监控和网管的要求。 12、光接收机的主要指标有光接收机的动态范围和(灵敏度)。 13、激光器能产生激光振荡的最低限度称为激光器的(阈值条件)。 14、光纤的(色散)是引起光纤带宽变窄的主要原因,而光纤带宽变窄则会限制光纤的传输容量。 15、误码性能是光纤数字通信系统质量的重要指标之一,产生误码的主要 原因是传输系统的脉冲抖动和(噪声)。

二、选择题:(每小题2分,共20分。1-7:单选题,8-10:多选题) 1、光纤通信是以(A )为载体,光纤为传输媒体的通信方式。 A、光波 B、电信号 C、微波 D、卫星 2、要使光纤导光必须使( B ) A、纤芯折射率小于包层折射率 B、纤芯折射率大于包层折射率 C、纤芯折射率是渐变的 D、纤芯折射率是均匀的 3、(D )是把光信号变为电信号的器件 A、激光器 B、发光二极管 C、光源 D、光检测器 4、CCITT于(C)年接受了SONET概念,并重新命名为SDH。 A、1985 B、1970 C、1988 D、1990 5、SDH传输网最基本的同步传送模块是STM-1,其信号速率为( A )kbit/s。 A、155520 B、622080 C、2488320 D、9953280 6、掺铒光纤放大器(EDFA)的工作波长为(B)nm波段。 A、1310 B、1550 C、1510 D、850 7、发光二极管发出的光是非相干光,它的基本原理是(B)。 A、受激吸收 B、自发辐射 C、受激辐射 D、自发吸收 8、光纤通信系统的是由(ABCD )组成的。 A、电端机 B、光端机 C、中继器 D、光纤光缆线路 9、要精确控制激光器的输出功率,应从两方面着手:一是控制(B);二是控制(D)。 A、微型半导体制冷器 B、调制脉冲电流的幅度 C、热敏电阻 D、激光器的偏置电流 10、光纤传输特性主要有(AB ) A、色散 B、损耗 C、模场直径 D 、截止波长

光纤通信技术习题及答案12

光纤通信概论 一、单项选择题 1、光纤通信指的就是: A 以电波作载波、以光纤为传输媒介的通信方式; B 以光波作载波、以光纤为传输媒介的通信方式; C 以光波作载波、以电缆为传输媒介的通信方式; D 以激光作载波、以导线为传输媒介的通信方式。 2 光纤通信所使用的波段位于电磁波谱中的: A 近红外区 B 可见光区 C 远红外区 D 近紫外区 3 目前光纤通信所用光波的波长范围就是: A 0、4~2、0 B 0、4~1、8 C 0、4~1、5 D 0、8~1、6 4 目前光纤通信所用光波的波长有三个,它们就是: A 0、85、1、20、1、80 ; B 0、80、1、51、1、80 ; C 0、85、1、31、1、55 ; D 0、80、1、20、1、70。 6 下面说法正确的就是: A 光纤的传输频带极宽,通信容量很大;

B 光纤的尺寸很小,所以通信容量不大; C 为了提高光纤的通信容量,应加大光纤的尺寸; D 由于光纤的芯径很细,所以无中继传输距离短。 二、简述题 1、什么就是光纤通信? 2、光纤的主要作用就是什么? 3、与电缆或微波等电通信方式相比,光纤通信有何优点? 4、光纤通信所用光波的波长范围就是多少? 5、光纤通信中常用的三个低损耗窗口的中心波长分别就是多少? 光纤传输特性测量 一、单项选择题 1 光纤的损耗与色散属于: A 光纤的结构特性; B 光纤的传输特性; C 光纤的光学特性; D 光纤的模式特性。 2 光纤的衰减指的就是: A 由于群速度不同而引起光纤中光功率的减少; B 由于工作波长不同而引起光纤中光功率的减少; C光信号沿光纤传输时,光功率的损耗; D 由于光纤材料的固有吸收而引起光纤中光功率的减少。

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<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。

光纤通信 期末考试试卷(含答案)

2、光在光纤中传输是利用光的(折射)原理。 5、光纤通信系统中最常用的光检测器有:( PIN光电二极管)、(雪崩光电二极管)。 6、要使物质能对光进行放大,必须使物质中的( 受激辐射 )强于( 受激吸收 ),即高能级上的粒子数多于低能级上的粒子数。物质的这一种反常态的粒子数分布,称为粒子数的反转分布。 7、在多模光纤中,纤芯的半径越( 大 ),可传输的导波模数量就越多。 9、(波导色散)是指由光纤的光谱宽度和光纤的几何结构所引起的色散。 11、PDH的缺陷之一:在复用信号的帧结构中,由于( 开销比特 )的数量很少,不能提供足够的运行、管理和维护功能,因而不能满足现代通信网对监控和网管的要求。 12、光接收机的主要指标有光接收机的动态范围和(灵敏度)。 13、激光器能产生激光振荡的最低限度称为激光器的(阈值条件)。 14、光纤的(色散)是引起光纤带宽变窄的主要原因,而光纤带宽变窄则会限制光纤的传输容量。 15、误码性能是光纤数字通信系统质量的重要指标之一,产生误码的主要原因是传输系统的脉冲抖动和(噪声)。 二、选择题:(每小题2分,共20分。1-7:单选题,8-10:多选题) 4、CCITT于()年接受了SONET概念,并重新命名为SDH。 A、1985 B、1970 C、1988 D、1990 6、掺铒光纤放大器(EDFA)的工作波长为()nm波段。 A、1310 B、1550 C、1510 D、850 7、发光二极管发出的光是非相干光,它的基本原理是()。 A、受激吸收 B、自发辐射 C、受激辐射 D、自发吸收 9、要精确控制激光器的输出功率,应从两方面着手:一是控制( B );

光纤通信系统测量中的眼图分析方法

实验四 光纤通信系统测量中的眼图分析方法测试实验 一、实验目的 1、了解眼图的形成过程 2、掌握光纤通信系统中眼图的测试方法 二、实验仪器 1、ZYE4301F 型光纤通信原理实验箱1台 2、20MHz 模拟双踪示波器1台 3、万用表1台 三、实验原理 眼图是衡量数字光纤通信系统数据传输特性的简单而又有效的方法。眼图可以在时域中测量,并且可以用示波器直观的显示出来。图1是测量眼图的系统框图。测量时,将“伪随机码发生器”输出的伪随机码加在被测数字光纤通信系统的输入端,该被测系统的输出端接至示波器的垂直输入,用位定时信号(由伪随机码发生器提供)作外同步,在示波器水平输入用数据频率进行触发扫描。这样,在示波器的屏幕上就可以显示出被测系统的眼图。 伪随机脉冲序列是由n 比特长,2n 种不同组合所构成的序列。例如,由n=2比特长的4种不同有 组合、n=3比特长的8种不同的组合、n=4比特长16种不同的组合组成,直到伪随机码发生器所规定的极限值为止,在产生这个极限值以后,数据序列就开始重复,但它用作为测试的数据信号,则具有随机性。如图2所示的眼图,是由3比特长8种组合码叠加而成,示波器上显示的眼图就是这种叠加的结果。 分析眼图图形,可以知道被测系统的性能,下面用图3所示的形状规则的眼图进行分析: 1、当眼开度 V V V ?-为最大时刻,则是对接收到的信号进行判决的最佳时刻,无码间干扰、信号无畸变时的眼开度为100%。 2、由于码间干扰,信号畸变使眼开度减小,眼皮厚度V V ?增加,无畸变眼图的眼皮厚度应该等于零。 图1眼图的测试系统

3、系统无畸变眼图交叉点发散角b T T ?应该等于零。 4、系统信道的任何非线性都将使眼图出现不对称,无畸变眼图的正、负极性不对称度- +-++-V V V V 应该等 于零。 5、系统的定时抖动(也称为边缘抖动或相位失真)是由光收端机的噪声和光纤中的脉冲失真产生的,如果在“可对信号进行判决的时间间隔T b ”的正中对信号进行判决,那么在阈值电平处的失真量ΔT 就表示抖动的大小。因此,系统的定时抖动用下式计算: 定时抖动= %100??Tb T

光纤通信期末考试试卷参考答案

潍坊学院2009-2010学年第2学期期末考试 《光纤通信基础》试卷(A卷)参考答案及评分标准 一、单项选择题(每小题2分,共30分) 1C、2B、3B、4D、5C、6A、7D、8C、9C、10D、11C、12D、13B、14C、15A 二、填空题(每空1分,共20分) 1、光作为载波 2、um um 3、大 4、自聚焦 5、谐振腔 6、受激辐射 7、暗电流噪声8、隔离度9、动态范围10、10-270 11、光纤放大器12、量子效率 13、不能14、分插复用器交叉连接设备15、下降16、17、空分交换波分交换 三、简答题(本大题共6小题,每小题5分,共30分) 1、答:光纤通信系统主要由发射机、接收机和光纤线路三个部分组成。(2分) 发射机的主要作用:是把输入电信号转换为光信号,并用耦合技术把光信号最大 限度地注入光纤线路。光纤线路把来自于光发射机的光信号,以尽可能小的崎变 和衰减传输至接收机。光接收机把从光纤线路输出的光信号还原为电信号。(3分) 2、答:光纤损耗包括吸收损耗和散射损耗:(2分) 吸收损耗是由SiO2材料引起的固有吸收和由杂质引起的吸收产生的(1分) 散射损耗主要由材料微观密度不均匀引起的瑞利散射和光纤结构缺陷引起的散射产生的(1分) 光纤损耗使系统的传输距离受到限制,不利于长距离光纤通信。(1分) 3、答:在PN结界面上,由于电子和空穴的扩散运动,形成内部电场;内部电场使电子和空穴产生与扩散运动方向相反的漂移运动,最终使能带产生倾斜,在PN线路附近形成耗尽层。(1分) 当入射光照射PN结时,若光子能量大于带隙,便发生受激吸收,而形成光生电子—空穴对。(1分) 在耗尽层,由于内部电场的作用,电子向N区运动,空穴向P区运动,形成光生漂移电流。在耗尽层两侧中性电场区,由热运动,部分光行电子和空穴通过扩散运动进入耗尽层,在电场的作用下,形成和漂移运动相同方向的光生扩散电流。(2分) 光生漂移电流分量和光生扩散电流分量的总和即为光生电流,当P层和N层连接的电路开路时,便在两端产生光生电动势,这种效应称为光电效应。(1分) 4、答:在LD的驱动电路里,设置自动功率控制电路(APC)是为了调节LD的偏流, 使输出光功率稳定。(2分)在LD的驱动电路里,设置自动温度控制电路是因为半导体光源的输出特性受温度影 响较大,特别是长波长半导体激光器对温度更加敏感,为保证输出特性稳定,对激 光器进行温度控制是十分必要的。(3分)

最新光纤通信期末考试试题(简答)

光纤通信期末考试试题(简答) (开卷90分钟内完成,1~5题每题6分,6~15题每题7分,共100分) 1、光纤的结构分别由哪三部分构成,各部分作用是什么? 光纤由纤芯、包层和涂覆层3部分组成。 其中纤芯:纤芯位于光纤的中心部位。直径d 1=4μm ~50μm ,单模光纤的纤芯为4μm ~10μm ,多模光纤的纤芯为50μm 。纤芯的成分是高纯度SiO2,作用是提高纤芯对光的折射率(n 1),以传输光信号。包层:包层位于纤芯的周围。 直径d 2=125μm ,其成分也是含有极少量掺杂剂的高纯度SiO 2。略低于纤芯的折射率,即n 1>n 2,它使得光信号封闭在纤芯中传输。涂覆层:光纤的最外层为涂覆层,包括一次涂覆层,缓冲层和二次涂覆层。 涂覆的作用是保护光纤不受水汽侵蚀和机械擦伤,同时又增加了光纤的机械强度与可弯曲性,起着延长光纤寿命的作用。涂覆后的光纤其外径约1.5mm 。 2、光缆的结构分别由哪三部分构成,各部分作用是什么? 光缆由缆芯、护层和加强芯组成。 其中缆芯就是套塑光纤,护层对已成缆的光纤芯线起保护作用,避免受外界机械力和环境损坏。护层可分为内护层和外护层。内护层用来防潮。外护层起抗侧压、耐磨、抗紫外线、防湿作用,隔离外界的不良影响。加强芯主要承受敷设安装时所加的外力。 3、光纤的三个传输窗口是什么?光纤中的导波属于TM/TE/TEM/近似TEM 波? 0.85μm 、1.31μm 、1.55μm 。 光纤中得电磁场近似为横电磁波(TEM 波) 4、什么是归一化频率V ,V 取值多少时光纤单模传输?什么叫光纤的截止波长? 光纤的归一化频率V 012/1/)2(2λαπn ?=是一个综合性参数,与光纤的结构参数(纤芯的折射率n1、半径a 、折射率相对差△)和工作波长λ0有关。其数值大小决定了弱波导光纤中电磁场的分布和传输情况。 光纤单模传输的条件是0

光纤通信期末考试题及答案分析

光纤通信期末考试题及答案分析 一、填空: 1、1966年,在英国标准电信实验室工作的华裔科学家首先提出用石英玻璃纤维作为光纤通信的媒质,为现代光纤通信奠定了理论基础。 2、光纤传输是以作为信号载体,以作为传输媒质的传输方式。 3、光纤通常由、和三部分组成的。 4、据光纤横截面上折射率分布的不同将光纤分类为和。 5、光纤色散主要包括材料色散、、和偏振模色散。 6、光纤通信的最低损耗波长是,零色散波长是。 7、数值孔径表示光纤的集光能力,其公式为。 8、阶跃光纤的相对折射率差公式为 9、光纤通信中常用的低损耗窗口为、1310nm、。 10、V是光纤中的重要结构参量,称为归一化频率,其定义式为。 11、模式是任何光纤中都能存在、永不截止的模式,称为基模或主模。 12、阶跃折射率光纤单模传输条件为:。 13、电子在两能级之间跃迁主要有3个过程,分别为、和受激吸收。 14、光纤通信中最常用的光源为和。 15、光调制可分为和两大类。 16、光纤通信中最常用的光电检测器是和。

17、掺铒光纤放大器EDFA采用的泵浦源工作波长为1480nm和。 18、STM-1是SDH中的基本同步传输模块,其标准速率为:。 19、单信道光纤通信系统功率预算和色散预算的设计方法有两种:统计设计法 和。 20、光纤通信是以为载频,以为传输介质的通信方式。 21、光纤单模传输时,其归一化频率应小于等于。 22.数值孔径表示光纤的集光能力,其公式为:。 23、所谓模式是指能在光纤中独立存在的一种分布形式。 24、传统的O/E/O式再生器具有3R功能,即在、和再生功能。 25、按射线理论,阶跃型光纤中光射线主要有子午光线和两类。 26、光纤中的传输信号由于受到光纤的损耗和的影响,使得信号的幅度受到衰减;波形出现失真。 27、半导体材料的能级结构不是分立的单值能级,而是有一定宽度的带状结构,称为。 28、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。 29、采用渐变型光纤可以减小光纤中的色散。 30、SDH网中,为了便于网络的运行、管理等,在SDH帧结构中设置了。 31、SDH的STM-N是块状帧结构,有9行,列。 32、处于粒子数反转分布状态的工作物质称为。

《光纤通信》第5章课后习题答案教学内容

1.光放大器包括哪些种类?简述它们的原理和特点。EDFA有哪些优点? 答:光放大器包括半导体光放大器、光纤放大器(由可分为非线性光纤放大器和掺杂光纤放大器)。 1)半导体光放大器 它是根据半导体激光器的工作原理制成的光放大器。将半导体激光器两端的反射腔去除,就成为没有反馈的半导体行波放大器。它能适合不同波长的光放大,缺点是耦合损耗大,增益受偏振影响大,噪声及串扰大。 2)光纤放大器 (1)非线性光纤放大器 强光信号在光纤中传输,会与光纤介质作用产生非线性效应,非线性光纤放大器就是利用这些非线性效应制作而成。包括受激拉曼放大器(SRA)和受激布里渊放大器(SBA)两种。(2)掺杂光纤放大器(常见的有掺铒和掺镨光纤放大器) 在泵浦光作用下,掺杂光纤中出现粒子数反转分布,产生受激辐射,从而使光信号得到放大。EDFA优点:高增益、宽带宽、低噪声及放大波长正好是在光纤的最低损耗窗口等。2.EDFA的泵浦方式有哪些?各有什么优缺点? 答:EDFA的三种泵浦形式:同向泵浦、反向泵浦和双向泵浦。同向泵浦:信号光和泵浦光经WDM复用器合在一起同向输入到掺铒光纤中,在掺铒光纤中同向传输;反向泵浦:信号光和泵浦在掺铒光纤中反向传输;双向泵浦:在掺铒光纤的两端各有泵浦光相向输入到掺铒光纤中。 同向泵浦增益最低,而反向泵浦比同向泵浦可以提高增益3dB~5dB。这是因为在输出端的泵浦光比较强可以更多地转化为信号光。而双向泵浦又比反向泵浦输出信号提高约3dB,这是因为双向泵浦的泵功率也提高了3dB。其次,从噪声特性来看,由于输出功率加大将导致粒子反转数的下降,因此在未饱和区,同向泵浦式EDFA 的噪声系数最小,但在饱和区,情况将发生变化。不管掺铒光纤的长度如何,同向泵浦的噪声系数均较小。最后,考虑三种泵浦方式的饱和输出特性。同向EDFA 的饱和输出最小。双向泵浦EDFA 的输出功率最大,并且放大器性能与输出信号方向无关,但耦合损耗较大,并增加了一个泵浦,使成本上升。3.一个EDFA功率放大器,波长为1542nm的输入信号功率为2dBm,得到的输出功率为,求放大器的增益。 解:G= 10log10(Pout/Pin)= 10log10Pout -10log10Pin=27-2=25dB 4.简述FBA与FRA间的区别。为什么在FBA中信号与泵浦光必须反向传输? 答:FBA与FRA间的区别: 1、FRA是同向泵浦,FBA是反向泵浦; 2、FRA产生的是光学声子,FBR产生的是声学声子, 3、FRA比FBA的阈值功率大; 4、FRA比FBA的增益带宽大。 在SBA中,泵浦光在光纤的布里渊散射下,产生低频的斯托克斯光,方向与泵浦光传播方向相反。如果这个斯托克斯光与信号光同频、同相,那么信号光得到加强。故要使信号光得到放大,信号光应与泵浦光方向相反。 5.一个长250μm的半导体激光器用做F-P放大器,有源区折射率为4,则放大器通带带宽是多少? 此题可能有误,半导体光放大器的通带带宽目前还没找到公式计算。 6.EDFA在光纤通信系统中的应用形式有哪些?

《光纤通信》刘增基+第二版课后习题答案

1-1光纤通信的优缺点各是什么? 答与传统的金属电缆通信、微波无线电通信相比,光纤通信具有如下优点:(1) 通信容量大.首先,光载波的中心频率很高,约为2 X10^14Hz ,最大可用带宽一般取载波频率的10 %,则容许的最大信号带宽为20 000 GHz( 20 THz ) ;如果微波的载波频率选择为20 GHz ,相应的最大可用带宽为2 GHz。两者相差10000 倍.其次,单模光纤的色散几乎为零,其带宽距离(乘)积可达几十GHz·km ;采用波分复用(多载波传输)技术还可使传输容量增加几十倍至上百倍.目前,单波长的典型传输速率是10 Gb /s。,一个采用128 个波长的波分复用系统的传输速率就是1 . 28 Tb / s . ( 2 )中继距离长。中继距离受光纤损耗限制和色散限制,单模光纤的传输损耗可小千0 . 2 dB / km ,色散接近于零. ( 3 )抗电磁干扰.光纤由电绝缘的石英材料制成,因而光纤通信线路不受普通电磁场的干扰,包括闪电、火花、电力线、无线电波的千扰.同时光纤也不会对工作于无线电波波段的通信、雷达等设备产生干扰。这使光纤通信系统具有良好的电磁兼容性。 ( 4 )传输误码率极低。光信号在光纤中传输的损耗和波形的畸变均很小,而且稳定,.噪声主要来源于t 子噪声及光检测器后面的电阻热噪声和前置放大器的噪声.只要设计适当,在中继距离内传输的误码率可达10^-9甚至更低。 此外,光纤通信系统还具有适应能力强、保密性好以及使用寿命长等特点。当然光纤通信系统也存在一些不足: ( 1 )有些光器件(如激光器、光纤放大器)比较昂贵。 ( 2 )光纤的机械强度差,为了提高强度,实际使用时要构成包声多条光纤的光缆,光统中要有加强件和保护套。 ( 3 )不能传送电力.有时需要为远处的接口或再生的设备提供电能,光纤显然不能胜任。为了传送电能,在光缆系统中还必须额外使用金属导线. (4)光纤断裂后的维修比较困难,需要专用工具。 1-2 光纤通信系统由哪几部分组成?简述各部分作用。 答光纤通信系统由发射机、接收机和光纤线路三个部分组成(参看图1 . 4 )。发射机又分为电发射机和光发射机。相应地,接收机也分为光接收机和电接收机。电发射机的作又分为电发射机和光发射机。电发射机的作用是将信(息)源输出的基带电信号变换为适合于信道传输的电信号,包括多路复接、码型变换等,光发射机的作用是把输入电信号转换为光信号,并用藕合技术把光信号最大限度地注人光纤线路.光发射机由光源、驱动器、调制器组成,光源是光发射机的核心。光发射机的性能基本取决于光源的特性;光源的输出是光的载波信号,调制器让携带信息的电信号去改变光载波的某一参数(如光的强度).光纤线路把来自于光发射机的光信,能小的畸变(失真)和衰减传输到光接收机.光纤线路由光纤、光纤接头和光纤连接器组成。光纤是光纤线路的主体,接失和连接器是不可缺少的器件.光接收机把从光线路输出的产生畸变和衰减的微弱光信号还原为电信号.光接收机的功能主要由光检测器完成,光检测器是光接收机的核心。电接收机的作用一是放大,二是完成与电发射机换,包括码型反变换和多路分接等. 1-3 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1.55 um 的光载波上能传输多少路64 kb / s 的话路? 解在5GHz微波载波上能传输的64kb/s的话路数K=(5*10^9*1%)/(64*10^3)≈781(路) 在 1.55um的光载波上能传输的64kb/s的话路数K=((3*10^8)/(1.55*10^-6))/(64*10^-3)=3.0242*10^7(路) 1-4 简述未来光网络的发展趁势及关键技术。 答未来光网络发展趁于智能化、全光化。其关健技术包括:长波长激光器、低损耗单模光

光纤通信期末考试试题(简答)汇编

学习-----好资料 光纤通信期末考试试题(简答) (开卷90分钟内完成,1~5题每题6分,6~15题每题7分,共100分) 1、光纤的结构分别由哪三部分构成,各部分作用是什么? 光纤由纤芯、包层和涂覆层3部分组成。 其中纤芯:纤芯位于光纤的中心部位。直径d1=4^ m?50卩m,单模光纤的纤芯为4卩m?10 卩m,多模光纤的纤芯为50卩m。纤芯的成分是高纯度SiO2,作用是提高纤芯对光的折射率 (n1),以传输光信号。包层:包层位于纤芯的周围。直径d2=125卩m,其成分也是含有 极少量掺杂剂的高纯度SiO2。略低于纤芯的折射率,即n1>n2,它使得光信号封闭在纤芯中 传输。涂覆层:光纤的最外层为涂覆层,包括一次涂覆层,缓冲层和二次涂覆层。涂覆的作用是保护光纤不受水汽侵蚀和机械擦伤,同时又增加了光纤的机械强度与可弯曲性,起着延长光纤寿命的作用。涂覆后的光纤其外径约 1.5mm。 2、光缆的结构分别由哪三部分构成,各部分作用是什么?光缆由缆芯、护层和加强芯组成。 其中缆芯就是套塑光纤,护层对已成缆的光纤芯线起保护作用,避免受外界机械力和环境损坏。护层可分为内护层和外护层。内护层用来防潮。外护层起抗侧压、耐磨、抗紫外线、防湿作用,隔离外界的不良影响。加强芯主要承受敷设安装时所加的外力。 3、光纤的三个传输窗口是什么?光纤中的导波属于TM/TE/TEM/近似TEM波? 0.85艸、1.31 (im> 1.55 叩。 光纤中得电磁场近似为横电磁波(TEM波) 4、什么是归一化频率V, V取值多少时光纤单模传输?什么叫光纤的截止波长? 1 /2 光纤的归一化频率V=2"2^) n 1〉/'0是一个综合性参数,与光纤的结构参数(纤芯的折射率n 1、半径a折射率相对差△)和工作波长0有关。其数值大小决定了弱波导光纤中 电磁场的分布和传输情况。 光纤单模传输的条件是0

关于光纤通信的测量技术研究

关于光纤通信的测量技术研究 发表时间:2019-03-15T15:14:18.987Z 来源:《信息技术时代》2018年6期作者:张勇陶李辉[导读] 本文分别从光通信系统网元级、光通信系统两方面,探讨了光纤通信的主要测量技术,望能为此领域研究有所借鉴。(南京邮电大学,江苏省南京市 210023) 摘要:本文分别从光通信系统网元级、光通信系统两方面,探讨了光纤通信的主要测量技术,望能为此领域研究有所借鉴。关键词:光纤通信;光通道;测量技术 光纤通信具有可靠性高、通信容量大、传输频带宽、安全性高及中继距离长等优点,因而在现代通信中得到越来越广泛应用。对于一个通信系统来讲,要想衡量其是否达到既定标准与要求,并断定其性能好坏,需要对其进行系统化测量。伴随当前光通信技术的持续发展与完善,光通信测量技术在此背景下,同样得到快速、全面发展,本文就此作一系统化探讨。 1.光通信系统网元级的测试方法 1.1测试发送机 针对光发送机来讲,其测试内容主要有如下方面:其一,光源消光比。即在反射条件最坏的情况下,以及在全调制条件下,逻辑“0”与“1”平均光功率的比值。(2)平均发送功率。针对光发送机的输入来讲,如果所取的是伪随机序列电信号,此时,于S参考点处,对平均光功率进行测定。(3)最小边模抑制比。即在反射条件达最坏情况下,全调制下最显著边模的光功率与主纵膜的平均光功率之间的比值。(4)中心偏移与频率。即于S参考点发送机所发出的光信号的中心频率。针对此频率来讲,需要与ITU-T的基本推荐值相符,而对于正负偏倚量来讲,需要<系统自身所用频率间隔的10%。 1.2测试接收机 测试接收机的内容:(1)最大发射系数。于R位置处的入射光功率与反射光功率之间的比值。(2)接收机过载光功率。即误码率为10-12时,接收机输入端R位置处的平均接收光功率的最大值。(3)接收机灵敏度。即如果误码率维持在10-12时,接收机光端口位置处的最小接收光功率。 1.3测试光放大器 在测试光放大器时,通常情况下,可运用专门的测试平台来开展,如果没有专用的测试平台,那么可通过验证关键指标来进行测试。 2.测试光通信系统 2.1测试传输性能 (1)测试系统误码率的性能。针对此系统来讲,主要可分为两种,其一为集成式,其二是开放式。之所以要进行差错性能测试,最终目的在于对系统差错性能与设计要求是否相符进行检测。通常情况下,可运用误块秒比、背景误块率、严重误块秒比来衡量。在现实测试过程中,需要依据测试要求与测试配置,选择满足实用要求的测试信号结构;针对信号输入口来讲,如果是PDH口,那么其测试信号是伪随机二元序列;如果是SDH,那么无论速率为多少,所发送的测试信号,均为带有帧结构的测试信号。在最新修订的ITU-TO.150建议当中可知,其中一种给出了多达八种的SDH测试信号结构,分别为TSS1、TSS2、TSS3、TSS4、TSS5、TSS6、TSS7、TSS8。通常情况下,在测试通道的误码时,需要依据所测通道的具体级别,来合理选择与之对应的测试信号结构。(2)测试系统抖动与偏移特性。单位间隔(UI)是衡量漂移与抖动大小的基本单位,1个UI即等步信号2个相邻之间存在有效瞬时的标称时间。针对比特率是B的信号来讲,与之相对应的单位间隔是1UI=1/B(s)。在测试系统抖动时,仅需要根据实际需要,把发送误码分析仪转换成码形发生器,除此之外,还需要把接收误码分析仪向抖动测试仪转变,这样便能开展相关测试工作。只要各环节均能做到紧密衔接,便能提高整体测试质量与效率。 2.2测试光通道 所谓主光通道,即为接收端解复用器与前置放大器之间,和波分复用系统的复用器与功率放大器输出端参考点MPI-S之间的通道。(1)MPI-S点总发送功率。替换光谱分析仪,将其换成衰耗器,然后再于光功率计相连接。(2)MPI-S点每通道信噪比。针对位于光通路上的噪声来讲,其来源主要有两方面,其一,在处于传输状态时,因光纤色散所形成的光脉冲展宽,会转变成码间的干扰噪声;其二,当激光器激励发光时,所产生的自发辐射噪声。但需要指出的是,因受MPI-S点的信道载波功率的影响,难以对噪声功率进行准确测量。所以,通常会运用内插法,对测试信号的噪声功率进行估算,也就是在需要测试信道频点的两侧,分别找出2个参考点,对参考点的噪声功率进行测试,取所测值的平均值,此值便是需要测试信道频点的噪声功率估算值。(3)MPI-S点的最大通路功率差。(4)MPI-R点的各通路信噪比。(4)光通路增益平坦度。借助多通道波长分析仪,于MPI-S点位置处,对各通道的发送光功率进行测试,另外,在MPI-R点对各通道的接收光功率进行测试,把各通道的接收光功率减去发送光功率,便能从中得到各通道的总增益,最终便能将最大、小增益给找出来,其差值即为系统光通道的增益平坦度。(5)MPI-R点的总输入功率。把管线的光谱分析仪替换成光衰减器,然后再与光功率计相连接。(6)MPI-R点的各通道信噪比。(7)MPI-R点的最大通道功率差。 3.结语 综上,本文以光纤通信系统及光纤的主要测量方法作一分析,从中探讨各方法的测试内容及操作要求,通过此分析得知,需要根据实际情况及需要,合理选择测量光纤通信的技术,最大程度提高测量质量与效果,维护系统的安全、稳定、长久、高效运行。参考文献 [1]杨爱英,陶然,忻向军. 高速光纤通信测量技术的发展趋势[J].科技导报,2016,34(16):154-158. [2]陈晖,祝世雄.光纤通信窃听及其检测技术探讨[J]. 信息安全与通信保密,2012(1):61-63. [3]史艺.光纤通信窃听及检测技术探讨[J]. 网络安全技术与应用,2016(2):17-18. 作者简介:张勇(1996.07-),男,青海省海南州贵德县人,学历:本科。

《光纤通信》课后习题及答案

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。 根据题意,求得在 1.55μm的光载波下,数字通信系统的比特率为1.935Gb/s,则能传输30241935路64kb/s的音频信道。 4.SDH体制有什么优点? 答:(1)SDH传输系统在国际上有统一的帧结构,数字传输标准速率和标准的光路接口,使网管系统互通,因此有很好的横向兼容性,它能与现有的准同步数字体制(PDH)完全兼容,并容纳各种新的业务信号,形成了全球统一的数字传输体制标准,提高了网络的可靠性; (2)SDH接入系统的不同等级的码流在帧结构净负荷区内的排列非常有规律,而净负荷与网络是同步的,它利用软件能将高速信号一次直接分插出低速支路信号,实现了一次复用的特性,克服了PDH准同步复用方

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