(完整word版)光纤通信技术及应用习题解答.doc

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1550nm 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1550nm处，G.652光纤具有最低损耗特性。

一般用于骨干网、城域网传送及早期的通信干线。

G.653: 也称色散位移光纤，是指零色散点在1550nm附近的光纤；是因为相对于 G.652 ，零色散点发生了位移；所以叫做色散位移光纤。

该光纤使用光纤放大器技术，可以将高功率光信号在单波道上传输得更远，是极好的单波道传输媒质。

在骨干传输网上，利用G.653 光纤开通“长距离高速”系统。

G.655 ：也称非零色散位移单模光纤，将零色散点位置从1550nm附近移开一定的波长数，使零色散点不在1550nm附近的DWDM工作波长范围内。

这样就大大减轻了零色散点处的“四波混频”效应的影响。

一般用于单信道超高速、 DWDM系统中，一些海缆通信业使用G.655.5.光缆按敷设方式和主要用途分类，分别有哪几种？答：光缆按敷设方式和主要用途分为直埋、架空、管道、水缆（地沟）和海缆。

6.如何识别光缆的 A 、B 端?答：敷设光缆时必须按端别次序敷设，因此应识别光缆的端别。

光缆与电缆一样均分为 A 端与 B 端。

光缆端别识别方法一般有三种。

(1)、按色谱识别。

一般的识别方法是：面对光缆截面，由领示光纤（或导电线或填充线），以红头绿尾（或蓝头黄尾）的顺序，顺时针为 A 端；逆时针为 B 端。

(2)、按米标识别。

光缆表皮上标有表示光缆长度的米标，按要求配盘时已将光缆 A 、B 端与米标对应。

米标小的一端为 A 端，米标大的一端为 B 端。

(3) 、实际应用中，长途光缆线路走向，还可以以局（站）所处地理位置规定：北（东）方向为 A 端；南（西）方向为 B 端。

三、综合题图 1.37作业用光缆图1．某公司采购了一批光缆，如图 1.37 所示，请说明该光缆基本结构特点。

答：由该光缆型号“GYSTA53“可看出，该光缆为通信室外用光缆，金属加强构件，光纤松套被覆结构，层绞填充式结构，铝－聚乙烯粘结内护套，皱纹钢带纵包，聚乙烯外护层。

2．一种光缆用于局外，结构为金属加强构件、填充式、钢—铝聚乙烯护套和单钢带皱纹纵包聚乙烯护层，包含 24 根 G.652A 光纤，试写出它的规格型号。

答： GYTS53-24B1情境二巩固与提高：一、填空题1．光缆线路的维护工作分为日常维护和技术维护两大类。

2．“三盯”指盯紧、盯死、盯到底。

二、不定项选择题1．区别 OTDR 分辨率高低的主要指标有（ A B）。

A 脉宽B采样间隔C成缆因素 D 动态范围2．光纤中由于物质密度不均匀造成的光散射，属于（B）。

A 结构散射B瑞利散射C费涅耳散射D布里渊散射3．决定 OTDR 测量距离精确度的因素有（ABCD ）。

A时基准确性B抽样距离C折射率设置D光缆因素三、简答题1．光缆线路维护的目的是什么？答：维护工作就是确保通信线路畅通，做好网络服务支撑。

应坚持“预防为主，防抢结合”的基本方针。

维护工作的基本任务是：1、保证设备完整良好，运行正常，各项性能符合维护技术指标；2、预防障碍并尽快排除障碍，提高故障处理有效率；3、在保证通信质量的前提下，挖掘资源潜力，合理使用维护费用，做好服务支持；4、做好维护档案资料的管理，保证资料完整、准确。

2．简述日常维护和技术维护的主要内容和周期。

答：日常维护：1.巡回：每周 1-2 次，每月 4-8 次（每月徒步巡回至少1-2 次）。

注：不得漏巡；高速公路中线路巡回周期是2-3 次每月。

2.标石、标志牌： 1）除草、培土按需进行50cm 内务杂草、物品2）油漆、描字按年（可视具体情况缩短周期）3.路由探测：按年（可结合徒步巡回进行）。

4.人孔检修：半年（高速公路的人孔检修按需进行）。

5.人孔抽水：按需。

杆路维护要点： 1）整理、更换挂钩，检修吊线（按年）。

2）清除光缆及吊线上杂物：（按需）。

3）杆路检修：按年（可结合巡回进行）。

技术维护：1.中继段光纤通道后向散射信号曲线检查主用光纤：按需进行。

备用光纤：长途半年一次；本地网一年一次。

2.光缆线路光纤衰减主用光纤：按需进行。

备用光纤：一年一次。

3.光纤偏振模色散4.直埋接头盒监测电极间绝缘电阻长途半年一次，本地网按需。

5.防护接地装置地线电阻半年，雨季前后需要各一次。

3．管道光缆线路维护的主要内容有哪些？答：：管道光缆线路维护的主要内容有：①定期检查人孔内的托架、托板是否完好，标志是否清晰醒目，光缆的外护套及其接头盒有无腐蚀、损坏或变形等异常情况。

发现问题应及时处理。

②定期检查人孔内的走线排列是否整齐，预留光缆和接头盒的固定是否可靠。

③发现管道或人孔沉陷、破损及井盖丢失等情况，应及时通知产权单位采取措施进行修复。

④清除人孔内光缆上的污垢，根据需要抽除人孔内的积水。

4．试述架空光缆线路维护工作的内容。

答：①整理、添补或更换缺损的挂钩；清除光缆和吊线上的杂物。

②检查光缆的外护套及垂度有无异常情况，发现问题应及时处理；剪除影响线路的树枝，砍伐妨碍光缆线路安全的树木。

③检查吊线与电力线、广播线等其他线路交越处的防护装置是否齐全、有效及符合规定。

④逐个检修电杆、拉线及加固设备。

⑤检查架空光缆线路的接头盒和预留处的固定是否可靠。

5．简述开展护线宣传的目的、方式和内容。

答：开展护线宣传的目的：通过护线宣传活动，与当地政府、公安、媒体、市政规划等部门建立良好的合作关系，与群众建立互信互助的关系，创造和谐的护线环境。

开展护线宣传的方式：1）在电视电台报刊等媒体上用新闻广告纪录短片点播海报等方式。

2）用网络、短信、彩铃等通讯手段。

3）在城镇、野外用大型广告牌、墙体广告、标语、宣传画/ 牌、高标桩、标石、线杆等。

4）重大节日或通讯保障的重要阶段，联合部队、公安、通信运营商通过宣传车播放宣传录音，散发宣传单、走访交流等。

5）举办大型文艺演出进行宣传。

6）召开座谈会、新闻发布会进行宣传。

7）“三盯”现场的警示保护宣传。

8）每年对光缆经过的院落、厂房、田地等区域的户主、业主进行登记，互通联系电话、定期回访。

9）发展沿线附件的义务宣传员，开展群众护线。

开展护线宣传的内容：1）保护通信设施的有关法律，法规、法章。

2)依法严厉打击破坏、偷盗光缆等通信设施的违法犯罪行为的案例。

关于严厉打击盗窃、迫害公用通信设施违法活动的通告等方面的威慑性文件。

3）光缆、光纤通信传输的普及知识和光缆在社会经济生活中作用。

4）向相关部门、施工单位告知光缆位置走向和重要性文件。

6．对“三盯”现场人员有哪些要求？答：1：熟悉线路路由、埋深，特殊危险地段埋深有消息登记，负责绘制“三盯”现场线路路由图、剖面图（一米一点）和光缆线路保护图。

2：熟悉施工管理人员和大型机械手，了解施工方案和变动情况，能准确及时掌握施工动向和进度要求，并及时做好“三盯”记录。

3：加强现场的巡回，发现警戒线内动土应及时制止并汇报，注重施工高峰、工程复工、收尾等时段的防护工作。

4：“三盯”人员和联络安全员应按要求坚守岗位、佩戴明显标志。

做好交接班工作。

7．“三盯”分几个等级？分别采用哪些看护方式？答：分为三个等级1 ．一级看护：当施工点或施工迹象点距光缆垂直距离在10 米以内时，应实行 24 小时看护2 ．二级看护：当施工点或施工迹象点距光缆垂直距离在10 — 20 米范围内时，要采取施工方式看护3 ．三级看护：当施工点或施工迹象点距光缆垂直距离在20 — 50 米范围内时，要采取流动方式看护8．阐述 OTDR 的工作原理。

答：机器内的脉冲发生器产生脉冲，驱动半导体激光器而发出光脉冲，入射到被测光纤中，当光脉冲在光纤内传输时，会由于光纤本身的性质，连接器接合点，弯曲或其它类似的事件而产生散射、反射，其中一部分的散射和反射就会返回到 OTDR 中。

返回的有用信息由OTDR 的探测器来测量，在光接收装置中（光电检测器）变成电信号，经过放大和平均处理馈送到显示器，对波形进行显示。

它们就作为光纤内不同位置上的时间或曲线片断，从而看显示出光纤的特性。

9．简述用 OTDR 测试判断光缆线路障碍点的方法。

答： 1. 用OTDR测出障碍点到测试端的大致距离；2.沿线路路由巡查，明显故障点即可查到；3.对于不明显故障点可用实测的 OTDR 曲线与原始测试资料比较、分析，最后得出故障点位置。

在查找故障点时为提高准确性一般使用双向测试法。

双向测试法是在两端中继站分别用 OTDR 进行测试，把两边测试结果进行综合分析，一般可准确判断出光纤的断点位置。

四、综合题1．请说明图 2.34 中标石标号的含义，并说明此图中反映出维护工作存在什么不足？图 2.34 标石实例图答：（1）该标石含义是本中继段有596 个标石，此处是直线标石，标示光缆是直线走向。

（2）不足：此标石周围50cm 内有杂草、杂物，应及时清除。

2．图 2.35 是用 OTDR 测量所得的一条背向散射信号曲线。