光纤通信技术及应用习题解答

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。
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？
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。
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。
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。
（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。请说明其中测量所使用的参数值，并估算该条光纤的长度以及A点的接头损耗。
图2.35 背向散射信号曲线实例图
答：测量所使用的参数值：
1）工作波长：1550nm
2）折射率：1.467000
3）脉冲宽度：250ns
4）测量距离：32Km
该条光纤的长度约为B点长度,即13.1279Km.
由曲线可看出,A点接头损耗为0.234db.
一、填空题
1、同轴电缆由外向内分别为保护胶皮、金属屏蔽网线（接地屏蔽线）、乳白色透明绝缘层和信号线。
2、在客户侧ODF处一般与光接口匹配的光纤连接器类型是型或FC /PC型和SC/PC型。
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。
三、简答题
1、制作2M同轴电缆接头应准备哪些工具？
答：应准备剥线钳、压线钳、30~40W的烙铁、斜口钳、万用表、剪刀等。
2、什么是对线？如何对线？
答：对同轴中继电缆进行测试，以判断电缆是否有虚焊、漏焊、短路，以及中继电缆在DDF（数字配线架）处的连接位置是否正确。这就是通常所说的对线。
将同轴电缆一头的信号芯线和屏蔽层短接（可以用短导线或镊子），在同轴电缆另一头用万用表测试信号芯线和屏蔽层之间的电阻，电阻应该约为0欧姆；然后取消信号芯线和屏蔽层的短接，再在另一头用万用表测试，电阻应该为无穷大。这两项测试说明测试的两头是同一根电缆的两头，且此电缆正常。否则说明电缆中间存在断点或电缆接头处存在虚焊、漏焊、短路，或者这两头不是同一根电缆的两头。
6.光纤主要由纤芯和包层构成，单模光纤芯径一般为8-10μm，多模光纤的芯径一般在50μm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。
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。
(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。
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。
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1310nm，在波长为1550nm处衰减最小。
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
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。
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
3、配线架通常可分为ODF、DDF和MDF。
二、判断题
1、DDF标签的信息基本包括两部分：标识点的物理信息和逻辑信息。（正确）
2、将同轴电缆一头的信号芯线和屏蔽层短接，在同轴电缆另一头用万用表测试信号芯线和屏蔽层之间的电阻，电阻应该约为无穷大。（错误）
3、清洁光纤连接器端口时每张无尘棉可擦拭多次。（错误）
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）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。
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。