《光纤通信》习题解答(陈柏年)
《光纤通信》学习要点（陈柏年）
《光纤通信》学习要点（陈柏年）《光纤通信》学习要点浙江传媒学院陈柏年第⼀章概述1、光纤通信：以光波作为信号载体，以光纤作为传输媒介的通信⽅式。
2、光纤通信发展的两个关键问题：（1）合适的光源；（2）理想的传光媒介。
3、光纤通信发展的四个阶段。
4、光纤通信的五个优点：（1）传输容量⼤，（2）传输距离远，（3）抗⼲扰能⼒强，（4）重量轻，（5）寿命长。
5、光纤通信的四个应⽤：（1）通信⽹，（2）计算机⽹，（3）有线电视⽹，（4）光纤接⼊⽹。
6、光纤通信的三种分类⽅法：（1）按照传输信号类型分（模拟，数字），（2）按照光波长和光纤类型分（短波长多模，长波长多模，1310nm单模，1550nm单模），（3）按照调制⽅式分（直接强度调制，外调制）。
7、光纤通信系统基本组成：（1）光纤，（2）光发送器，（3）光接收器，（4）光中继器，（5）适当的接⼝设备。
8、光纤通信的六个⽀撑技术：（1）光纤，（2）光源和光检测器，（3）SDH传输体制，（4）光放⼤器，（5）WDM复⽤技术，（6）全光⽹络。
第⼆章光纤光缆⼀、光纤1、光纤的三层结构：（1）纤芯（core），（2）包层（coating），（3）涂覆层（jacket）。
2、光纤的分类（1）按照光纤截⾯折射率分布：SIF，GIF；（2）按照光纤中传输模式数量：MMF，SMF；（3）按照按光纤的⼯作波长：短波长光纤，长波长光纤；（4）按照ITU-T关于光纤类型的建议：G.651渐变型多模光纤，G.652常规单模光纤，G.653⾊散位移光纤DSF，G.654截⽌波长光纤，G.655⾮零⾊散位移光纤（NZ-DSF）；（5）按套塑（⼆次涂覆层）：松套光纤，紧套光纤。
⼆、光的两种传输理论1、光的射线传输理论-⼏何光学法（1）满⾜斯奈⽿反射和折射定律：利⽤光的折射和全反射原理将光波封闭在光纤中传输。
（2）⼏何导光原理：光纤是利⽤光的全反射特性导光；（3）阶跃折射率光纤的临界⾓θc（只有在半锥⾓为θ≤θc的圆锥内⼊射的光束才能在光纤中传播）（4）数值孔径NA：临界⾓θc的正弦。
光纤通信中级练习题库(含参考答案)
光纤通信中级练习题库（含参考答案）一、单选题（共60题，每题1分，共60分）1、对于G.655光纤，每公里光纤的色散为（）ps/nm.km。
A、100B、20C、6D、150正确答案：C2、PCM基群复用设备四线口“四线发”的相对电平为（）。
A、－14dBrB、－3.5dBrC、0dBrD、＋4dBr正确答案：A3、A/D转换的含义是（）。
A、数字信号转换为模拟信号B、模拟信号转换为数字信号C、模拟信号放大D、数字信号处理正确答案：B4、二次群复接时,采用的调整码位数有（）位。
A、4B、3C、6D、5正确答案：A5、密集波分复用的英文缩写（）。
A、WDMB、CIAC、DWDMD、MJBF正确答案：C6、对STM-N的正确描述是（）。
A、是由STM-1信号比特间插形成B、是由STM-1信号字节间插形成C、是由STM-N/2信号字节间插形成D、以上答案均不正确正确答案：B7、下面几种不属于光纤非线性效应的是（）。
A、色散B、拉曼散射C、四波混频D、自相位调制正确答案：A8、数字通信与模拟通信相比,最显著的优点是（）。
A、功耗低B、传输质量好C、设备精度高D、占用频带宽正确答案：B9、下面那些告警会引发MS-AJS告警（）。
A、AU-LOPB、RS-LOSC、B1超限D、B3超限正确答案：B10、STM-N的帧周期为（）μs。
A、256B、128C、125D、64正确答案：C11、信容量大、成本低，在一根光纤上可传输多个光载波信号的是（）。
A、光纤模拟通信系统B、外差光纤通信系统C、波分复用系统D、全光通信系统正确答案：C12、传输设备与其他网元之间的接口，即网络节点之间的接口被称为（）。
A、VB、2M接口C、UNID、NNI正确答案：D13、光纤连接器损耗不大于（）dB。
A、3.5B、2.5C、1.5D、0.5正确答案：D14、欧洲使用基群速率为（）的PDH制式。
A、1540kb/sB、1544kb/sC、2048kb/sD、2112kb/s正确答案：C15、下列哪种OTN网络保护可不需要APS协议（）。
光纤通讯试题及答案
《光纤通信》试题和参考答案一填空（1×20＝20分）1.系统参考模型有三种假设形式：，和。
2.系统的质量指标: 1. 2. 。
3.SDH称为。
4.是数字信号传输中的一种瞬时不稳定现象。
5.SDH的帧结构是以做基础的矩形块状帧结构。
6.光纤是一种利用原理进行光信号传递的导波介质。
7.局域网的媒质接入控制（MAC）协议包括、和。
8.是用来稳定地、准确地减小信号光功率的无源器件。
9.光放大器主要由放大、组成。
10.LD称为光放大器，EDFA称为光纤放大器。
11.光发射机的基本功能是将携带信息的信号转换成信号。
12.光源的自动功率控制简称。
二选择题：（2×10＝20分）1.ITU―T建议的一个标准最长HRX全长为（）。
A 27500kmB 420kmC 280km2.将传输不同信号的频段之间的间隔（）100GHz的复用通信称为波分复用。
A 大于B 小于C 等于3.当入射角大于临界角时，光的这种现象称为（）。
A 全反射B 漫反射C 折射4.SDH复用结构是指（）。
A 时分复用B 码分复用C 帧结构5.下图中造成损耗影响最大的是（）、（）。
6.均衡器的目的是（）。
A 取样判决 B补偿电信号 C 时钟提取7．波分复用中又将同一窗口开的多路通信称为（）。
A 复合通信B 密集波分复用通信C 单窗口通信8．解决色散补偿问题。
一个有效的解决方法是应用( )进行色散补偿。
A 啁啾光纤光栅B 均衡器C 光隔离器9．定时抖动是指脉码传输系统中的（）。
A 同步误差B 异步误差C 不稳定三判断对错(2×10＝20分)（T or F）1.光纤连接时，产生的损耗主要来自工作人员技术不过关（）2.若光纤的色散大，则经过相同距离的传输出现的波形失真越严重。
（）3.光衰减器和光隔离器结构一样可以互换使用。
（）4.光源的自动温度控制简称APC 。
（）5.光发射机的基本功能是将携带信息的电信号转换成光信号，并将光信号送入光纤中。
光纤通信考试题库——附答案
一．单项选择题（每题1分,共20分）1、在激光器中，光的放大是通过（Ａ）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2、下列哪一项不是要求光接收机有动态接收范围的原因?( B )A．光纤的损耗可能发生变化B．光源的输出功率可能发生变化C．系统可能传输多种业务D．光接收机可能工作在不同系统中3、光纤通信中光需要从光纤的主传输信道中取出一部分作为测试用时，需用（Ｂ）Ａ．光衰减器Ｂ．光耦合器Ｃ．光隔离器Ｄ．光纤连接器4、使用连接器进行光纤连接时，如果接头不连续时将会造成（D）Ａ．光功率无法传输Ｂ．光功率的菲涅耳反射Ｃ．光功率的散射损耗Ｄ．光功率的一部分散射损耗或以反射形式返回发送端5、在系统光发射机的调制器前附加一个扰码器的作用是（A）A．保证传输的透明度 B．控制长串“1”和“0”的出现C．进行在线无码监测 D．解决基线漂移6、下列关于交叉连接设备与交换机的说法正确的是（A）A．两者都能提供动态的通道连接 B．两者输入输出都是单个用户话路C．两者通道连接变动时间相同 D．两者改变连接都由网管系统配置7、目前EDFA采用的泵浦波长是( C )A．0.85μm和1.3μm B．0.85μm和1.48μmC．0.98μm和1.48μm D．0.98μm和1.55μm8、下列不是WDM的主要优点是( D )A．充分利用光纤的巨大资源 B．同时传输多种不同类型的信号C．高度的组网灵活性，可靠性 D．采用数字同步技术不必进行玛型调整9、下列要实现OTDM解决的关键技术中不包括（ D ）A．全光解复用技术 B．光时钟提取技术C．超短波脉冲光源 D．匹配技术10、掺饵光纤的激光特性（A）Ａ．由掺铒元素决定Ｂ．有石英光纤决定Ｃ．由泵浦光源决定Ｄ．由入射光的工作波长决定11、下述有关光接收机灵敏度的表述不正确的是( A)A．光接收机灵敏度描述了光接收机的最高误码率B．光接收机灵敏度描述了最低接收平均光功率C．光接收机灵敏度描述了每个光脉冲中最低接收光子能量D．光接收机灵敏度描述了每个光脉冲中最低接收平均光子数12、光发射机的消光比，一般要求小于或等于（B）A．5％ B．10％ C．15％ D．20％13、在误码性能参数中，严重误码秒（SES）的误码率门限值为（D）A．10-6B．10-5 C．10-4 D．10-314、日前采用的LD的结构种类属于（D）A．F-P腔激光器（法布里—珀罗谐振腔）B．单异质结半导体激光器C．同质结半导体激光器D．双异质结半导体激光器15、二次群PCM端机输出端口的接口码速率和码型分别为（ B）A．2.048 Mb/s，HDB3 B．8.448 Mb/s，HDB3C．2.048 Mb/s，CMI D．8.448 Mb/s，CMI 16、数字光接收机的灵敏度Pr=100微瓦，则为（ A ）dBm。
光纤通信原理习题库及答案
光纤通信原理习题库及答案一、单选题（共50题，每题1分，共50分）1、下列属于有源光器件的是( )。
A、光连接器B、光隔离器C、半导体激光器D、耦合器正确答案：C2、( )的主要功能有补偿衰减的光信号，对畸变失真的信号波形进行整形，以延长通信距离。
A、光电检测器B、光中继器C、电光中继器D、全光中继器正确答案：B3、光纤是利用光的以下哪种现象传送光信号的?（）A、辐射B、散射C、折射D、全反射正确答案：D4、目前使用的光纤一般是（）光纤。
A、阶跃型单模光纤B、渐变型单模光纤C、阶跃型多模光纤D、渐变型多模光纤正确答案：A5、SDH的复用采用（）。
A、按比特间插B、同步复用、按字节间插C、异步复用、D、按字节间插正确答案：B6、光纤通信中光需要从光纤的主传输信道中取出一部分作为测试用时，需用（）。
A、光纤连接器B、光功率衰减器C、光功率隔离器D、光耦合器正确答案：D7、渐变型多模光纤一般纤芯直径为（）μm，A、300μmB、600μmC、200μmD、50μm正确答案：D8、加强元件一般采用圆形钢丝、扇形( )丝、钢绞线或钢管等。
A、玻璃B、钢C、木头D、塑料正确答案：B9、光纤通信指的是（）。
A、以水作载波、以电缆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、以电作载波、以光纤为传输媒介的通信方式D、以空气作载波、以导线为传输媒介的通信方式正确答案：B10、光纤通信是以以下哪一选项为载体（）。
A、微波B、卫星C、电信号D、光波正确答案：D11、光发射机中实现电/光转换的关键器件是（）。
A、光放大器B、调制电路C、光源D、光检测器正确答案：C12、下列关于交叉连接设备与交换机的说法正确的是（）。
A、两者通道连接变动时间相同B、两者改变连接都由网管系统配置C、两者都能提供动态的通道连接D、两者输入输出都是单个用户话路正确答案：C13、下列属于（）的是半导体激光器。
A、光定向耦合器B、光纤功率连接器C、光衰减隔离器D、有源光器件正确答案：D14、光合波器是（）。
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。
光纤通信原理习题库与参考答案
光纤通信原理习题库与参考答案一、单选题（共10题，每题1分，共10分）1、光缆形式分类代号GY表示（）。
A、室内光缆B、通信用室外光缆C、海底光缆D、特殊光缆正确答案：B2、光电型中继器主要由（ )和光发送部分组成。
A、区间通信接口B、再放大（re-amplifying）C、再定时（re-timing）D、光接收部分正确答案：D3、（）为客户提供端到端的传送网络业务，即提供客户信号端到端的传送。
A、段层B、通路层C、伪线层D、通道层（TMC）正确答案：D4、SDH的复用采用（）。
A、按比特间插B、同步复用、按字节间插C、异步复用、D、按字节间插正确答案：B5、它有全世界统一的网络节点接口（NNI），从而简化了信号的互通以及信号的传输，交叉连接和交换过程。
它有一套标准化的信号结构等级，称为同步传输模块( )。
A、STM-16B、STM-1C、STM-4D、STM-N正确答案：D6、以下不是光有源器件的是（）。
A、开关B、光检测器C、光放大器D、光源正确答案：A7、光缆中的GY指（）。
A、室(局)内光缆B、通信用室(野)外光缆C、特殊光缆D、设备内光缆正确答案：B8、SDH系统是（）。
A、准同步数字系列B、同步数字系列C、码分数字复用系统D、频分复用系统正确答案：B9、下列哪项是光纤的光学特性？( )A、偏心度B、带宽C、直径D、折射率分布正确答案：D10、基群PCM端机输出端口的接口码速率和码型分别为（）。
A、2.048Mb/s，HDB3B、8.448Mb/sC、2.048Mb/sD、8448Mb/s正确答案：A二、多选题（共40题，每题1分，共40分）1、光纤的特性主要包括（）、（）、（）、（）。
A、几何特性B、物理特性C、化学特性D、传输特性正确答案：ABCD2、光纤通信系统是由以下哪几部分组成的?（）、（）、（）、（）A、光端机B、中继器C、光纤光缆线路D、电端机正确答案：ABCD3、掺铒光纤放大器主要由（）、（）、（）、（）及光滤波器等组成。
《光纤通信》的复习要点
《光纤通信》的复习要点《光纤通信》课程复习要点和重点浙江传媒学院陈柏年（2014年6⽉）第⼀章概述1、光纤通信：以光波作为信号载体，以光纤作为传输媒介的通信⽅式。
2、光纤通信发展历程：（1）光纤模式：从多模发展到单模；（2）⼯作波长：从短波长到长波长；（3）传输速率：从低速到⾼速；（4）光纤价格：不断下降；（5）应⽤范围：不断扩⼤。
3、光纤通信系统基本组成：（1）光纤，（2）光发送器，（3）光接收器，（4）光中继器，（5）适当的接⼝设备。
第⼆章光纤光缆⼀、光纤（Fibel）1、光纤三层结构：（1）纤芯（core），（2）包层（coating），（3）涂覆层（jacket）。
2、各类光纤的缩写和概念：SIF（突变型折射率光纤），GIF（渐变折射率光纤）；DFF（⾊散平坦光纤）、DSF（⾊散移位光纤）；MMF（多模光纤），SMF（单模光纤）；松套光纤，紧套光纤。
⼆、光的两种传输理论（⼀）光的射线传输理论1、光纤的⼏何导光原理：光纤是利⽤光的全反射特性导光；纤芯折射率必须⼤于包层折射率，但相差不⼤。
2、突变型折射率多模光纤主要参数：★（1）光纤的临界⾓θc：只有在半锥⾓为θ≤θc的圆锥内的光束才能在光纤中传播。
★（2）数值孔径NA：⼊射媒质折射率与最⼤⼊射⾓（临界⾓）的正弦值之积。
与纤芯与包层直径⽆关，只与两者的相对折射率差有关。
它表⽰光纤接收和传输光的能⼒。
（3）光纤的时延差Δτ：时延差⼤，则造成脉冲展宽和信号畸变，影响光纤的容量，模间⾊散增⼤。
3、渐变型折射率多模光纤主要参数：（1）⾃聚焦效应：如果折射率分布恰当，有可能使不同⾓度⼊射的全部光线以同样的轴向速度在光纤中传输，同时达到光纤轴上的某点，即所有光线都有相同的空间周期。
（2）光纤的时延差Δτ：⽐突变型光纤要⼩，减⼩脉冲展宽，增加传输带宽。
（⼆）光纤波动传输理论★1、光纤模式：⼀个满⾜电磁场⽅程和边界条件的电磁场结构。
表⽰光纤中电磁场（传导模）沿光纤横截⾯的场形分布和沿光纤纵向的传播速度。
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《光纤通信》习题解答浙江传媒学院陈柏年第一章概述1、1.1什么是光纤通信？简述光纤通信的发展历程？•解：光纤通信：以光波作为信号载体，以光纤作为传输媒介的通信方式。
光纤通信是以光波作为传输信息的载波、以光纤作为传输介质的一种通信方式。
也就是说，光纤通信是将待传送的语音、图像和数据等信号调制在光载波上，然后通过光纤进行传输的一种通信方式。
•光纤通信的发展粗略分为如下几个阶段：（1）第一阶段（1966-1976年），从基础研究到商业应用的开发时期。
在这个时期，实现了短波长（0.85μm）低速率（45-140Mb/s）多模光纤通信系统，无中继传输距离约10km。
（2）第二阶段（1976-1986年），这是以提高传输速率和增加传输距离为研究目标和大力推广应用的大发展时期。
在这个时期，光纤从多模发展到单模，工作波长从短波长发展到长波长（1.31μm和1.55μm），实现了工作波长为1.31μm、传输速率为140-565Mb/s的单模光纤通信系统，无中继传输距离为10-50km。
（3）第三阶段（1986-1996年），这是以超大容量超长距离为目标、全面深入开展新技术研究的时期。
在这个时期，实现了1.55μm色散移位单模光纤通信系统。
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。
（4）第四阶段（1996年-至今），开展研究光纤通信新技术。
采用光放大器增加中继距离和采用波分复用增加传输容量。
现在10Gb/s、40Gb/s的系统也已商用化。
1.2 光纤通信为什么能够成为一种主要的通信方式？•解：光纤通信能够成为现代的主要通信方式，是归因于光纤通信具有以下突出的优点：①通信速率高（单波长速率已达10Gb/s以上），传输容量大（光波具有很高的频率，约1014Hz，一根光纤可同时传输几十个波长) ；②损耗低（单模已低达0.2dB/km)、传输距离远（中继距离可达50-100Km）；③抗干扰能力强（抗强电、雷电和核辐射干扰），保密性好（光纤由石英玻璃制成，由于是绝缘材料，不受电磁场干扰；在光纤中传输的光泄漏非常微弱）；④质量轻（是传输相同信息量电缆重量的1/10-1/30），体积小（是相同容量电缆外径的1/3-1/4），敷设方便；⑤耐腐蚀，耐高温（石英玻璃熔点在2000 °C以上），可在恶劣环境中工作，寿命长；⑥节约金属材料，有利于资源合理使用（制造同轴电缆和波导管的铜、铝、铅等金属材料，在地球上的储存量是有限的；而制造光纤的石英（SiO2)在地球上基本上是取之不尽的材料）1.3 光纤通信系统的组成主要包括哪些部分？试画出简图予以说明。
•解：光纤通信系统的基本组成包括：光纤、光发送器、光接收器、光中继器以及适当的连接器件等。
其中：光发送器的功能是将来自用户端的电信号转换成为光信号，然后入射到光纤内传输。
它一般由驱动电路、光源和调制器构成；光接收器的功能是将光纤传送过来的光信号还原成为电信号，然后送往用户端。
它一般由光电检测器、解调器、放大器和相关电路组成；光中继器是用来增大光的传输距离，它将经过光纤传输后有较大衰减和畸变的光信号变成没有衰减和畸变的光信号，再继续输入光纤内传输。
第二章光纤光缆2.1 按照光纤的射线传输理论，光纤是利用什么方式传导光的？•解：若光线从光密介质n1 射向光疏介质n2时，当入射角θ1 满足关系θ1≥θc=arctan n2／n1时，将产生全反射，光纤是利用光的全反射特性来导光的。
2.2 什么是单模光纤？常用的单模光纤有哪些？各自的特点是什么？•解：单模光纤（SMF）是纤芯内只传输一个最低模式的光波，纤芯直径很小（几个微米），适合大容量、长距离通信。
多模光纤（MMF）是纤芯内传输多个模式的光波，纤芯直径较大（50微米左右），仅用于中小容量、中短距离通信。
ITU-T规定的单模光纤包括：G.652光纤，又称常规单模光纤，其色散零点在1310nm 附近，而在1550nm 处的衰减最低，但色散较大，价格较低，技术成熟，是世界上应用量最大的光纤；G.653光纤，又称色散位移光纤，将色散零点位移到1550nm 附近，在光纤的最低损耗波长处的色散系数几乎为零，对于单波长系统无疑是最好的，但在多波长系统中，由于零色散会导致严重的四波混频现象，故不能支持波分复用系统，处于被市场淘汰的现状；G.654光纤又称截止波长位移光纤，在1550nm 波长具有极小的衰减0.2dB/km ，主要用于远距离无中继海底通信系统中，制造困难，价格高；G.655光纤又称非零色散位移光纤，它在1550nm 波长处有最小损耗和较小的色散值，专门为新一代密集波分复用系统设计和制造。
2.3 什么是光纤的数值孔径？一阶跃型光纤，纤芯折射率为1.5，相对折射率差Δ=1%，求光纤的数值孔径。
• 解：光纤端面临界入射角的正弦值，称为数值孔径（NA ）。
由于光纤端面上小于或等于临界入射角的入射光才可以在光纤内传输，故NA 表示光纤采光能力的大小。
NA 越大，则光纤与光源或其它光纤的耦合就越容易。
但NA 过大会增加光纤传输损耗，故NA 应适当取值。
NA= n1 2 1.5 2 0.01= 0.212.4阶跃型光纤的纤芯折射率是 1.5，包层折射率是 1.498，工作波长为1310nm ，当纤芯直径为多大时为单模传输？• 解：单模传输的工作条件是归一化频率V 满足，2• 此时光纤内只含有基模。
2 21 2V a n n0 V 2.40482 2 2 2 2.4048 1.31 6.475 21.001.025.1=⨯⨯=NA2 2 1 5 1 498a V m1 2 n n 1.5 1.498加问题：此光纤的数值孔径是多大？光纤入射端面容许光线的最大入射角是多大？总接收角是多大？解：i1.5 1.498 0.077222 2 2221NANA n narcsin( ) 4.4 2 8.82.5 什么是光纤的损耗？若光纤的损耗为2.5dB/km，入纤光功率为1μW，经过20km传输后光功率为多少？•解：光纤的损耗即指光信号经过一定距离的光纤传输后要产生衰减，光信号幅度减小，其损耗机理包括：吸收损耗，由于制造光纤材料本身以及其中的过渡金属离子（如铁、钴、镍、铜、锰、铬等）和氢氧根离子(OH－)等杂质对光的吸收而产生的损耗。
散射损耗，由于光纤材料密度的微观变化以及各成分浓度不均匀，使得光纤中出现折射率分布不均匀，从而引起光的瑞利散射，将一部分光功率散射到光纤包层或外部。
辐射损耗，在成纤后产生的损耗，主要是由于光纤受到弯曲和微弯曲所产生的，即光纤从直线部分进入弯曲部分时传导模变成了辐射模，使部分光渗透到包层中或穿过包层外泄，因而造成光损耗。
•光纤损耗系数定义为10 ( ) lg / i P a dB kmL P•将数值代入可得P0=10-5μW2.6 某光纤在1300nm处的损耗是0.6dB/km，在1550nm处的损耗为0.3dB/km。
假设下面两种光信号同时进入光纤：1300nm波长的150μW的光信号和1550nm波长的100μW的光信号，试问这两种光信号在8km和20km处的功率各是多少μW?•解：将数值代入损耗系数定义式，可计算得•对于1300nm波长在8km和20km 处的功率分别是0.1433 μW和2.1240e-014μW。
•对于1550nm波长在8km和20km处的功率分别是1.8289μW和0.0104μW。
2.7 什么是全波光纤？其特点如何？•解：采用超高纯度提纯技术去除玻璃纤维材料中的所有水分子，可以消除水分子在1400nm附近的吸收高峰，从而使常规光纤的第二和第三两个低损耗窗口连成统一的传输波长区，这种光纤称为全波光纤。
2.8 什么是光纤的色散？光纤中有哪几种色散？解释其含义。
•解：光纤的色散是指光信号经过一定距离的光纤传输后要产生畸变，光信号波形展宽，色散限制光纤通信系统的传输容量。
光纤中的色散类型包括：①波长色散，指同一个导波模式中不同波长光线的传播路径和速度不同，产生时延差，引起光脉冲展宽。
波长色散包含材料色散和波导色散两类，其中材料色散是因光源光谱不纯以及光纤石英材料的折射率随波长而变化所产生；波导色散是因光源光谱不纯以及波导结构的影响而产生。
②模式色散，指同一波长光信号中不同模式光线的传播路径和速度不同，产生时延差，引起光脉冲展宽，模式色散只在多模光纤中存在。
• 2.9 可以采用一些什么方法减小色散的影响？•解：色散对通信尤其介高比特率通信系统的传输有不利的影响，但可采取一定的措施来设法降低或补偿，有如下几种方案：①零色散波长光纤，对于常规单模光纤，选用工作波长1310nm其色散最小。
②色散位移光纤（DSF），减少光纤的纤芯使波导色散增加，可把零色散波长向长波长方向移动，从而在光纤最低损耗窗口1550nm附近得到最小色散。
③色散平坦光纤（DFF），在1310nm-1550nm范围内，色散接近于零的光纤。
④色散补偿光纤（DCF），通常DCF光纤的色散值很大，典型值为-103ps/(nm.km)，只需很短的DCF就能补偿很长的普通单模光纤（色散典型值1ps/(nm.km))。
⑤色散补偿器，如光纤光栅、光学相位共轭等。
其原理是让原先跑得快的波长经过补偿器时慢下来，减少不同波长由于速度不一样导致的时延。
2.10 光缆由哪几部分组成？常见的光缆结构有哪些？•解：光缆的构造一般分为缆芯和护层两大部分。
常见的光缆结构有层绞式、骨架式、束管式和带状式四种，我国及欧亚各国用的较多的是传统结构的层绞式和骨架式。
• 2.11 光纤与光纤的连接方法有哪些？请简要叙述。
•解：光纤与光纤的连接方法有两种，一种是永久性连接，指一个接头，常见于光纤与光纤之间的连接；另一种是可拆卸连接，常采用连接器，俗称活接头，常位于光缆终端处，用于光源或光检测器等器件与光纤的连接。
3.6 光纤耦合器有哪些性能指标，分别是如何定义的？•解：光纤耦合器的常见性能指标有①附加损耗Le，指所有输出端口的光功率总和相对于输入总光功率损失的分贝数的负值。
②插入损耗Li，指光信号经过光纤耦合器后，每一路光信号输出相对于输入光信号光功率损失的分贝数的负值。
③分光比，指光纤耦合器各输出端口的输出功率的比值。
④隔离度I，指一个输入端的光功率和由其反射到其他端的光功率的比值的分贝数，也称方向性。
10lg( )jjePLP10lg oiiL PPiPI 10 lg Piiin r •3.7 简述光衰减器在光路中的作用，一般在哪些场合下使用？•解：光衰减器是插入光链路中控制光能衰耗的一种无源器件，在光链路中对光信号功率进行定量或不定量的衰减。
•它主要用于调整光中继段的线路损耗、评价光系统的灵敏度和校正光功率计等场3.8 阐述偏振相关型光隔离器的工作原理。