光纤系统作业参考答案
光纤通信习题及答案
五、问答（共2题，第1题8分，第2题10分，共18分）
1、阐释WDM的概念，什么是CWDM,什么是DWDM，并写出WDM中的两种重要器件。
WDM，波分复用是指将两种或者多种各自携带有大量信息的不同波长的光载波信号，在发射端经复用器汇合，并将其耦合到同一根光纤中进行传输，在接收端通过解复用器对各种波长的光载波信号进行分离，然后由光接收机做进一步的处理，使原信号复原。CWDM，粗波分复用系统，是最早的WDM技术，它指1310/1550nm两波长系统，之间波长间隔达两百多纳米。DWDM是密集波分复用系统，是一种波长间隔更紧密的WDM系统。现在的WDM通道间隔只有0,8-2nm，甚至小于0.8nm。WDM中最重要的两种器件分别是光分叉复用设备OADM和光分叉复用器OXC。
定位：将帧偏移信息收进支路单元（TU）或管理单元（AU）的过程，它通过支路单元指针（TU PTR）或管理单元指针（AU PTR）的功能来实现
复用：将多个低价通道层信号通过码速调整使之进入高价通道(TU-12(×3)->TUG(×7)->TUG-3(×3)->VC-4)或将多个高价通道层信号通过码速调整使之进入复用层的过程(AU-4(×1)->AUG（×N）->STM-N)
(a)二纤单向通道倒换环
当BC光缆段的光纤同时被切断，注意此时网元支路板的并发功能没有改变，也就是此时S1环和P1环上的业务还是一样的。如图(b)所示。
(b)二纤单向通道倒换环
网元A到网元C的业务由网元A的支路板并发到S1和P1光纤上，其中S1业务经光纤由网元D穿通传至网元C，P1光纤的业务经网元B穿通，由于B—C间光缆断，所以光纤P1上的业务无法传到网元C，不过由于网元C默认选收主环S1上的业务，这时网元A到网C的业务并未中断，网元C的支路板不进行保护倒换。网元C的支路板将到网元A的业务并发到S1环和P1环上，其中P1环上的C到A业务经网元D穿通传到网元A，S1环上的C到A业务，由于B—C间光纤断所以无法传到网元A，网元A默认是选收主环S1上的业务，此时由于S1环上的C→A的业务传不过来，这时网元A的支路板就会收到S1环上TU-AIS告警信号。网元A的支路板收到S1光纤上的TU-AIS告警后，立即切换到选收备环P1光纤上的C到A的业务，于是C→A的业务得以恢复，完成环上业务的通道保护，此时网元A的支路板处于通道保护倒换状态——切换到选收备环方式。
西北工业大学_光纤通信作业答案
答案第一章：光纤通信1、什么是光纤通信？光纤通信及系统的组成光纤通信使用光导纤维作为传输光波信号的通信方式。
光纤通信系统通常由电发射机、光发射机、光接收机、电接收机和由光纤构成的光缆等组成。
2、什么事光通信光通信就是以光波为载波的通信。
3、光纤通信的优点？①传输频带宽，通信容量大。
②传输衰减小，传输距离长。
③抗电磁干扰，传输质量好。
④体积小、重量轻、便于施工。
⑤原材料丰富，节约有色金属，有利于环保4、光纤通信的工作波长？光源：近红外区波长：0.8—1.8μm频率：167—375THz5、WDM是指什么？DWDM指什么？WDM：波分复用DWDM：密集波分复用6、光纤从材料上可以分为哪几种？从材料上分为石英光纤、多组份玻璃光纤、氟化物光纤、塑料光纤等7、光纤活动连接器从连接方式来看分为哪几种？常见的插针端面有哪几种？PC、APC、SPC（球面、斜面、超级抛光端面呈球面的物理接触）8、按缆芯结构分，光缆分为哪几种？层绞式、单位式、骨架式、带状式9、光线的制造分哪几个步骤？I 材料准备与提纯II 制棒III 拉丝、涂覆IV 塑套其中制棒分为：（1）MCVD改进的化学气相沉淀法（2）PCVD等离子化学气相沉淀法10、按材料光纤分几种？同611、无源器件的种类连接器、分路器与耦合器、衰减器、隔离器、滤波器、波分复用器、光开关和调制器等第二章：光纤通信的物理学基础1、通过哪些现象可以证明光具有波动性？光的波动性可以从光的干涉、光的衍射和光的偏振等现象证明2、什么叫光电效应？光电效应具有哪些试验规律？由于光的照射使电子从金属中溢出的现象称为光电效应⑴ 每种金属都有一个确定的截止频率γ0，当入射光的频率低于γ0 时，不论入射光多强，照射时间多长，都不能从金属中释放出电子。
⑵ 对于频率高于γ0的入射光，从金属中释放出的电子的最大动能与入射光的强度无关，只与光的频率有关。
频率越高释放出的电子的动能就越大。
⑶ 对于频率高于γ0的入射光，即使入射光非常微弱，照射后也能立即释放出电子。
光纤系统作业参考答案
光纤系统作业参考答案第⼀章作业1、光纤通信与电通信有什么不同？在光纤通信中起主导作⽤的部件是什么？光纤通信，就是⽤光作为信息的载体、以光纤作为传输介质的⼀种通信⽅式。
起主导作⽤的是激光器和光纤。
2、常规的光纤的三个的低损耗窗⼝是在哪个波段？其损耗值各为多少？850nm 3db/km ；1310nm 0.4db/km；1550nm 0.2db/km3、光纤通信有哪些优点？（1）频带宽，通信容量⼤（2）损耗低，中继距离长（3）抗电磁⼲扰（4）⽆窜⾳⼲扰，保密性好（5）光纤线径细，重量轻，柔软（6）光纤原材料丰富，⽤光纤可节约⾦属材料（7）耐腐蚀，抗辐射，能源消耗⼩4、PDH和SDH各表⽰什么？其速率等级标准是什么？PDH表⽰准同步数字序列，即在低端基群采⽤同步，⾼次群复⽤采⽤异步，SDH表⽰同步数字序列PDH速率标准SDH速率等级标准：STM-1：155.520Mbit/s STM-4：622.080 Mbit/s STM-16：2.5 Gbit/s STM-64：10 Gbit/s5、图⽰光纤通信系统，解释系统基本结构。
输⼊输出光发送机通信信道光接收机光纤通信系统由光发送机、光纤光缆与光接收机等基本单元组成。
系统中包含⼀些互连与光信号处理部件，如光纤连接器、隔离器、调制器、滤波器、光开关及路由器等。
在长距离系统中还设置有中继器(混合或全光)。
第2章1节布置的作业1、光纤的主要材料是什么？光纤由哪⼏部分构成？各起什么作⽤？SiO2；芯区、包层、图层；芯区：提⾼折射率，光传输通道；包层：降低折射率，将光信号封闭在纤芯内，并保护纤芯；图层：提⾼机械强度和柔软性2、光纤中的纤芯折射率与包层折射率的关系？单模光纤和多模光纤中两者的纤芯直径⼀般分别为多少？纤芯折射率较⾼，包层折射率较⼩单模光纤纤芯直径：2a=8µm～12µm，包层直径：2b=125µm；多模光纤纤芯直径：2a=50µm，包层直径：2b=125µm。
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、0B 0、4～1、8C 0、4～1、5D 0、8～1、64 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。
3 光纤的色散指的就是:A 光纤的材料色散;B光在光纤中传播时,不同波长光的群时延不一样所表现出来的一种物理现象;C 光纤的模式色散;D 光纤的波导色散。
4 测定光纤衰减的测试方法有三中,它们就是:A 切断法、插入损耗法与后向散射法;B 相移法、切断法与散射法;C插入损耗、脉冲时延法与散射法;D 切断法、插入损耗法与相移法。
光纤数字传输系统-继续教育试题及答案
光纤数字传输系统（每日一练）单项选择题（共10 题)1、对信号进行编码的是（）(A)•A,发信机•B,收信机•C,信源•D,信元答题结果：正确答案：A2、SDH的段开销的列数为（）(A)•A,（1~9）×N•B,（1~10）×N•C,（1~12）×N•D,（1~15）×N答题结果：正确答案：A3、SDH的再生段开销的起止行、列序号为（）(D)•A,1~3，（1~9）×N•B,1~5，（1~10）×N•C,7~3，（1~12）×N•D,5~9，（1~9）×N答题结果：正确答案：D4、SDH同步数字传输系统中STM-1等级代表的传输速率为（）(B)•A,155.080Mbps•B,155.520Mbps•C,622.080Mbps•D,622.520Mbps答题结果：正确答案：B5、SDH光纤传送网是一个灵活的、兼容的、可靠的、可以实行集中智能化管理的网络。
SDH的本质是（）(D)•A,采用标准的光接口•B,一种新设备同步复用设备•C,一种新的大容量高速光纤传输系统•D,一种新的网络技术同步传输体系答题结果：正确答案：D6、SDH的矩形块状帧结构的规模为（）(B)•A,9，261×N•B,9，270×N•C,9，300×N•D,9，600×N答题结果：正确答案：B7、在我国采用的SDH复用结构中，如果按2.048Mb/s信号直接映射入VC-12的方式，一个VC-4中最多可以传输2.048Mb/s信号的路数为（）(C)•A,30•B,32•C,63•D,64答题结果：正确答案：C8、将模拟信号变成离散信号的环节是（）(C) •A,采集•B,变换•C,抽样•D,量化答题结果：正确答案：C9、对信号进行解码的是（）(B)•A,发信机•B,收信机•C,信源•D,信元答题结果：正确答案：B10、SDH的净负荷矩阵开始的第一行第一列起始位置为（）(B) •A,1，9×N•B,1，10×N•C,1，9×（N+1）•D,1，270×N答题结果：正确答案：B多项选择题（共5 题)1、网络传输性能的考核技术指标有（）(ABC)•A,误码特性•B,抖动性能•C,漂移性能•D,传输速率答题结果：正确答案：ABC2、SDH映射方法有（）(ACD)•A,异步映射•B,比特异步映射•C,比特同步映射•D,字节同步映射答题结果：正确答案：ACD3、将离散信号变成数字信号的步骤是（）(BC) •A,取样•B,量化•C,编码•D,转换答题结果：正确答案：BC4、SDH电接口测试内容主要有（）(ABC) •A,误码指标（2M电口）•B,电接口允许比特容差•C,输入抖动容限•D,失真度答题结果：正确答案：ABC5、SDH的工作模式有（）(AB)•A,浮动VC模式•B,锁定TU模式•C,浮动TU模式•D,锁定VC模式答题结果：正确答案：AB判断题（共10 题)1、光纤数字传输系统2M电口背景块误码比BBE R≤5.5×10-8(A)•A、正确B、错误答题结果：正确答案：A2、SDH的帧结构以字节为单位进行传输(A)•A、正确B、错误答题结果：正确答案：A3、光纤数字传输系统2M电口误码指标比特误差比率BER≤1×10-11(A)•A、正确B、错误答题结果：正确答案：A4、光纤数字传输系统2M电口严重误码秒比特SESR≤5.5×10-7(A)•A、正确B、错误答题结果：正确答案：A5、基带传输是按照数字信号原有的波形在信道上直接传输(A)•A、正确B、错误答题结果：正确答案：A6、光接收灵敏度是指在给定的误码率(10-10)的条件下，光接收机所能接收的最小平均光功率(A)•A、正确B、错误答题结果：正确答案：A7、光接收灵敏度用光功率计和误码仪检测(A)•A、正确B、错误答题结果：正确答案：A8、光纤数字传输系统2M电口误差比特率ESR≤1.1×10-5(A)•A、正确B、错误答题结果：正确答案：A9、频带传输是一种采用调制、解调技术的传输方式(A)•A、正确B、错误答题结果：正确答案：A10、光纤数字传输系统2M支路口漂移指标检测应在传输链路最长或定时链路经过网元最多、通过不同步边界的2M链路上测试(A)•A、正确B、错误答题结果：正确答案：A。
光纤通信试题及答案
光纤通信试题及答案一、单选题（每题2分，共10分）1. 光纤通信中，光纤的传输介质是什么？A. 铜线B. 玻璃纤维C. 塑料D. 无线电波答案：B2. 下列哪个是光纤通信的优点？A. 传输距离短B. 抗干扰能力差C. 传输容量大D. 传输速度慢答案：C3. 光纤通信中，光信号的调制方式不包括以下哪一项？A. 调幅B. 调频C. 调相D. 调时答案：D4. 在光纤通信中，下列哪种光纤损耗最小？A. 多模光纤B. 单模光纤C. 塑料光纤D. 石英光纤答案：B5. 光纤通信系统中，光信号的接收设备是什么？A. 调制解调器B. 光端机C. 路由器D. 交换机答案：B二、多选题（每题3分，共15分）1. 光纤通信中，下列哪些因素会影响光纤的传输性能？A. 光纤的折射率B. 光纤的直径C. 光纤的弯曲度D. 光纤的材质答案：A, B, C, D2. 下列哪些是光纤通信系统的主要组成部分？A. 光纤B. 光端机C. 路由器D. 光放大器答案：A, B, D3. 光纤通信中，下列哪些是光信号的调制方式？A. 调幅B. 调频C. 调相D. 调时答案：A, B, C4. 在光纤通信中，下列哪些是光纤的类型？A. 单模光纤B. 多模光纤C. 塑料光纤D. 石英光纤答案：A, B, C5. 光纤通信中，下列哪些是光信号的传输特性？A. 高频带宽B. 低损耗C. 抗电磁干扰D. 传输距离远答案：A, B, C, D三、判断题（每题1分，共10分）1. 光纤通信的传输介质是铜线。
（错）2. 光纤通信的传输容量比传统的铜线通信大。
（对）3. 光纤通信中，光信号的调制方式包括调时。
（错）4. 单模光纤的损耗比多模光纤大。
（错）5. 光纤通信系统中，光信号的接收设备是调制解调器。
（错）6. 光纤的折射率不会影响光纤的传输性能。
（错）7. 光纤通信系统的主要组成部分包括光纤和光端机。
（对）8. 光纤通信中，光信号的调制方式只有调幅。
【精选】光纤通信课后习题解答第3章习题参考答案
第三章 光纤的传输特性1．简述石英系光纤损耗产生的原因，光纤损耗的理论极限值是由什么决定的？答：（1）（2）光纤损耗的理论极限值是由紫外吸收损耗、红外吸收损耗和瑞利散射决定的。
2．当光在一段长为10km 光纤中传输时，输出端的光功率减小至输入端光功率的一半。
求：光纤的损耗系数α。
解：设输入端光功率为P 1，输出端的光功率为P 2。
则P 1＝2P 2光纤的损耗系数()km dB P P km P P L /3.02lg 1010lg 102221==＝α 3．光纤色散产生的原因有哪些？对数字光纤通信系统有何危害？答：（1）按照色散产生的原因，光纤的色散主要分为：模式（模间）色散、材料色散、波导色散和极化色散。
（2）在数字光纤通信系统中，色散会引起光脉冲展宽，严重时前后脉冲将相互重叠，形成码间干扰，增加误码率，影响了光纤的传输带宽。
因此，色散会限制光纤通信系统的传输容量和中继距离。
4．为什么单模光纤的带宽比多模光纤的带宽大得多？答：光纤的带宽特性是在频域中的表现形式，而色散特性是在时域中的表现形式，即色散越大，带宽越窄。
由于光纤中存在着模式色散、材料色散、波导色散和极化色散四种，并且模式色散>>材料色散＞波导色散＞极化色散。
由于极化色散很小，一般忽略不计。
在多模光纤中，主要存在模式色散、材料色散和波导色散；单模光纤中不存在模式色散，而只存在材料色散和波导色散。
因此，多模光纤的色散比单模光纤的色散大得多，也就是单模光纤的带宽比多模光纤宽得多。
光纤损耗吸收损耗本征吸收杂质吸收原子缺陷吸收紫外吸收 红外吸收氢氧根（OH －）吸收 过渡金属离子吸收散射损耗弯曲损耗5．均匀光纤纤芯和包层的折射率分别为n 1=1.50，n 2=1.45，光纤的长度L=10km 。
试求：（1）子午光线的最大时延差；（2）若将光纤的包层和涂敷层去掉，求子午光线的最大时延差。
解：（1） 1sin 21111⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=-=n n C Ln n C L n CL c M θτ () s 1.72145.150.110350.1105μ=⎪⎭⎫⎝⎛-⨯⨯=km km （2）若将光纤的包层和涂敷层去掉，则n 2=1.01sin 21111⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=-=n n C Ln n C L n CL c M θτ () s 5210.150.110350.1105μ=⎪⎭⎫⎝⎛-⨯⨯=km km 6．一制造长度为2km 的阶跃型多模光纤，纤芯和包层的折射率分别为n 1=1.47，n 2=1.45，使用工作波长为1.31μm ，光源的谱线宽度Δλ＝3nm ，材料色散系数D m ＝6ps/nm·km ，波导色散τw ＝0，光纤的带宽距离指数γ＝0.8。
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。
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第一章作业1、光纤通信与电通信有什么不同？在光纤通信中起主导作用的部件是什么？光纤通信，就是用光作为信息的载体、以光纤作为传输介质的一种通信方式。
起主导作用的是激光器和光纤。
2、常规的光纤的三个的低损耗窗口是在哪个波段？其损耗值各为多少？850nm 3db/km ；1310nm 0.4db/km；1550nm 0.2db/km3、光纤通信有哪些优点？（1）频带宽，通信容量大（2）损耗低，中继距离长（3）抗电磁干扰（4）无窜音干扰，保密性好（5）光纤线径细，重量轻，柔软（6）光纤原材料丰富，用光纤可节约金属材料（7）耐腐蚀，抗辐射，能源消耗小4、PDH和SDH各表示什么？其速率等级标准是什么？PDH表示准同步数字序列，即在低端基群采用同步，高次群复用采用异步，SDH表示同步数字序列PDH速率标准SDH速率等级标准：STM-1：155.520Mbit/s STM-4：622.080 Mbit/s STM-16：2.5 Gbit/s STM-64：10 Gbit/s5、图示光纤通信系统，解释系统基本结构。
输入输出光发送机通信信道光接收机光纤通信系统由光发送机、光纤光缆与光接收机等基本单元组成。
系统中包含一些互连与光信号处理部件，如光纤连接器、隔离器、调制器、滤波器、光开关及路由器等。
在长距离系统中还设置有中继器(混合或全光)。
第2章1节布置的作业1、光纤的主要材料是什么？光纤由哪几部分构成？各起什么作用？SiO2；芯区、包层、图层；芯区：提高折射率，光传输通道；包层：降低折射率，将光信号封闭在纤芯内，并保护纤芯；图层：提高机械强度和柔软性2、光纤中的纤芯折射率与包层折射率的关系？单模光纤和多模光纤中两者的纤芯直径一般分别为多少？纤芯折射率较高，包层折射率较小单模光纤纤芯直径：2a=8μm～12μm，包层直径：2b=125μm；多模光纤纤芯直径：2a=50μm，包层直径：2b=125μm。
3、根据芯、包折射率分布及模式传播情况，指出有哪些典型形式光纤？折射率在纤芯与包层介面突变的光纤称为阶跃光纤；折射率在纤芯内按某种规律逐渐降低的光纤称为渐变光纤；根据模式传播情况不同分为多模光纤和单模光纤4、什么是全反射？它的条件是什么？指光从光密介质入射到光疏介质是，全部被反射会原介质的现象条件：光从光密介质入射至光疏介质；入射角大于或等于临界角（=arcsin（n2/n1））在光纤端面：要求入射角θ < θo 全；在芯包界面：要求入射角θ1 > θC芯包界面全反射5、数值孔径NA的物理意义？表达式是什么？反映光纤对光信号的集光能力，定义入射临界角的正弦为数值孔径N A ，N A越大，对光信号的接受能力越强N A=sin=6、什么是光纤的自聚焦？产生在何种类型光纤里？如果折射率分部合适，就用可能使以不同角度入射的全部光线以同样的轴向速度在光纤中传播，同时到达光纤轴上的某点，即所有光线都有相同的空间周期L，这种现象称为自聚焦。
出现在渐变光纤里。
当折射率分布按平方率分布（即双曲正割变化），可形成自聚焦特性。
7、阶跃光纤的纤芯和包层折射率分别为n1＝1.46和n2＝1.45，试计算：(a)相对芯包折射率差△；(b)若该光纤的端面外为空气，计算允许的最大入射角θ0及数值孔径NA；(c)若该光纤浸于水中，n0=1.33，计算θ0及NA的大小。
解：（a）（b）由得=9.8°N A=sin=0.17（c）同上8、有一SI型多模光纤的芯径（纤芯直径）为50 μm，芯包折射率分别为nl=1.465和n2=1.46。
计算与光纤轴线夹角最大的那条子午射线，在1m的传输距离上共要反射多少次?解：=85.3°反射一次的轴向距离L=2*a/2*tan=2*50/2*tan85.3°=604μm 反射次数=（1*106）/604=1656第2章2节布置的作业1、导模的传播常数应满足什么条件？k2<β<k1 或k0n2≤β≤k0n12、归一化频率V与什么参量有关？其值与导模数的关系？V=k0a≈（2π/）a*n1*归一化常量与波长、芯径、芯包折射率等有关多模阶跃光纤导模数M=V2/2多模渐变光纤导模数M=V2/43、什么是单模光纤？实现单模传输的条件是什么？在给定的工作波长上只传输单一基模的光纤阶跃光纤的归一化常量（频率）V<2.4054、有一阶跃型单模光纤，其截止波长为1.4 μm ，芯包折射率分别为nl=1.465，n2=1.46，计算它的纤芯半径及在波长分别为0.85及1.3 μm 的模式数。
解：由V=（2π/）an1得a===4.43μm当=0.85μm时V=（2π/）a*n1*=3.96 m=V2/2=8当=1.3mm时V=（2π/）a*n1*=2.3 m=V2/2=3 （四舍五入）5、有一阶跃光纤，N A=0.2，当λ=850 nm时可支持1000个左右的模式，计算：(a)纤芯直径；(b)在λ=1310 nm波长时的传输模式数；(c)在λ=1550 nm波长时的传输模式数。
解：（a）M=V2/2 = V=（k0a）2（）=N A2代入数据可得a=30.25μm，则纤芯直径2a=60.5μm（b）当λ=1310nm时，M=N A2=421（c）当λ=1550nm时，M=N A2=301第2章4节布置的作业1、什么是光纤色散？光纤色散包括哪些？这些色散分别由什么引起？零色散点所处的波长在哪儿，由哪些因素决定？光纤的色散是在光纤中传输的光信号，随传输距离增加，由于不同成分的光传输时延不同引起的脉冲展宽的物理效应。
材料色散（模内）、波导色散（模内）、模式（模间）色散、偏振色散。
材料色散--- 这是由于光纤材料的折射率随光频率呈非线性变化引起的色散，而光源有一定谱宽，于是不同的波长引起不同的群速度。
波导色散--- 这是某个导模在不同波长(光源有一定的谱宽)下的群速度不同引起的色散，它与光纤结构的波导效应有关，因此又称结构色散。
模间色散--- 多模光纤中由于各个导模之间群速度不同造成模间色散。
在发送端多个导模同时激励时，各个导模具有不同的群速，到达接收端的时刻不同。
偏振模色散--- 普通单模光纤实际上传输两个相互正交的模式，若光纤中结构完全轴对称，则这两个正交偏振模有完全相同的群时延，不产生色散。
实际单模光纤存在少量的不对称性，造成两个偏振模的群时延不同，导致偏振模色散。
在1310nm处，决定因素是材料色散和波导色散。
全色散为两种色散的近似相加，即D＝Dmat + D W[ps/(nm.km)]全色散为零的波长约在1.31μm。
2、光纤有那些类型？G.652、G.653、G.654、G.655光纤各表示什么？G.652光纤（SSF）：常规单模光纤，色散在零的波长约在1310nm，1550nm具有更低的损耗；G.653光纤（DSF）：色散位移光纤，将零色散波长从1.3μm移到1.55mm，这种低损耗、低色散的光纤，有益于长距离大容量光纤通信；G.654光纤（CSF）：截止波长位移光纤，进一步降低1550nm处的衰弱，零色散波长仍为1310nm；G.655光纤（NZ-DSF）：非零色散位移光纤，将零色散波长移至1550nm附近，目的是应用DWDM，克服非线性产物四波分频（FWM）3、已知一弱导波阶跃型光纤，纤芯和包层的折射率分别为n1＝1.5，n2＝1.45，纤芯半径a ＝4μm，λ＝1.31μm，L＝1km。
计算：（a）光纤的数值孔径；（b）光纤的归一化频率；（c）光纤中传输的模数量；（d）光纤的最大时延差。
解（a）N A==0.384（b）V=（2π/）aN A=7.37（c）M=V2/2=27（d）=16.4ns4、有一个波长为1310nm LED，其谱宽45 nm。
则光纤材料色散造成的单位长度脉冲展宽是多少?若是谱宽为2 nm的LD，则脉冲展宽又是多少?D M=1.22（1—）=1.22（1—）=3.4x10-2 ps/nm km=D*L*=（ps/nm km）x1（km）x45（nm）=1.55ps=D*L*=（ps/nm km）x1（km）x2（nm）=0.068ps第2章5节作业1、写出损耗的表达式。
光纤损耗有哪几种？造成光纤损耗的原因是什么？当光在光纤中传输时，随着传输距离的增加，光功率逐渐减小，这种现象即称为光纤的损耗。
损耗一般用损耗系数α表示。
α（db/km）=—（10/L）lg（P out/P in）；吸收损耗、散射损耗、辐射损耗；光纤材料本身吸收、散射作用和光纤受外力而产生的曲率半径弯曲2、为什么光纤通信向长波长、单模传输方向发展？因为从损耗和色散与波长的关系中反映出在长波长区损耗（瑞利散射的大小与光波长4次方成反比）和色散特性均比短波长区小，而单模光纤中没有模式色散，总色散小于多模光纤，且单模光纤在长波长区可以实现零色散，所以光纤通信向长波长、单模方向发展可以获得更大传输容量和传输距离。
3、有一个1300／1550 nm的WDM系统，在1300nm和1550 nm波长上的入纤信号光功率分别为150 μw和100 μw。
若这两个波长上的光纤损耗分别为O.5 dB／km和0.25dB／km，试计算当光纤长度为50 km时它们的输出光功率。
解：P（100μw）=10lg=—10dbmP（150μw）=10lg=—8.24dbm则在50km长光纤的出端功率为：P out（1300nm）=—8.24dbm—（0.5db/km）x50（km）=—33.24dbm=0.47μwP out（1550nm）=—10dbm—（0.25db/km）x50（km）=—22.5dbm=5.6μw4、设一长度L = 1km的光纤，其损耗常数α＝2.3×10—5／cm，光纤输入端的功率为l mw。
计算光纤输出端的功率。
解：P out=P in exp（—αL）=1（mw）exp【—2.3x10-5/cm x105km】=0.1mw=—10dbm第2章7节作业1、按照成缆结构方式不同可分为哪几种光缆？层绞式、骨架式、带状式、束管式2、光纤光缆制造的主要流程是什么？制棒—拉丝—涂敷—成缆第3章1节作业1、原子的基本跃迁有那些过程？受激吸收、受激发射、自发发射2、为什么双异质结材料构成的发光器件能很好地将光场限制在有源区里？图示说明。
由图可见，中间n—GaAs为有源层，它与右边的n—GaAlAs构成一个异质结，其势垒阻止空穴进入n—GaAlAs区。
有源层左边与p—GaAlAs也构成一个异质结，其势垒阻止电子进入p区，这样就把载流子的复合很好地限定在了有源层内。
同时，有源层两边的折射率比有源层低，它的光波导作用对光场具有很好的约束，大大提高了发光强度。