光纤通信实验报告全

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光纤通信实验报告

实验

了解和掌握了光纤的结构、分类和特性参数,能够快速准确的区分单模或者多模类型的光纤。

实验

1.关闭系统电源,将光跳线分别连接TX1550、RX1550两法兰接口(选择工作波长为

1550nm的光信道),注意收集好器件的防尘帽。

2.打开系统电源,液晶菜单选择“码型变换实验—CMI码PN”。确认,即在P101铆孔输出32KHZ

的15位m序列。

3.示波器测试P101铆孔波形,确认有相应的波形输出。

4.用信号连接线连接P101、P203两铆孔,示波器A通道测试TX1550测试点,确认有相应的波

形输出,调节W205即改变送入光发端机信号(TX1550)幅度,最大不超过5V。即将m序列电信号送入1550nm光发端机,并转换成光信号从TX1550法兰接口输出。

5.示波器B通道测试光收端机输出电信号的P204试点,看是否有与TX1550测试点一样或类似

的信号波形。

6.按“返回”键,选择“码型变换实验—CMI码设置”并确认。改变SW101拨码器设置(往

上为1,往下为0),以同样的方法测试,验证P204和TX1550测试点波形是否跟着变化。

7.轻轻拧下TX1550或RX1550法兰接口的光跳线,观测P204测试点的示波器B通道是否还有信号波

形?重新接好,此时是否出现信号波形。

8.以上实验都是在同一台实验箱上自环测试,如果要求两实验箱间进行双工通信,如何设计连接关

系,设计出实验方案,并进行实验。

9.关闭系统电源,拆除各光器件并套好防尘帽。

实验

2.打开系统电源,液晶菜单选择“码型变换实验--CMI码设置”

3.示波器测试P101铆孔波形,确认有相应的波形输出。

4.用信号连接线连接P101、P203两铆孔,示波器A通道测试TX1550测试点,确认有相应的波

形输出,调节W205即改变送入光发端机信号(TX1550)幅度最大(不超过5V),记录信号电平值。即将拨码器设置序列电信号送入1550nm光发端机,并转换成光信号从TX1550法兰接口输出。

5.调节光功率计工作波长“1550nm”、单位“dBm”,读取此时光功率P,即为1550nm

6.拨码器设置其它序列组合,W205保持不变,记录码型和对应的输出光功率,得出你的结论。

7.按返回键,液晶菜单选择“码型变换实验—CMI码PN”。确认,即在P101铆孔输出

32KHZ的15位m序列。以同样的方法测试,记录码型、速率和平均光功率值。

8.改变W205值,以同样的方法测试,记录TX1550点信号电平值和对应的输出光功率,得出你的结

论。

9.关闭系统电源,拆除各光器件并套好防尘帽。

实验

1.法兰输出通过尾纤接到光功率计),注意收集好器件的防尘帽。

2.打开系统电源,液晶菜单选择“码型变换实验--CMI码设置”

3.示波器测试P101铆孔波形,确认有相应的波形输出。

4.用信号连接线连接P101、P203两铆孔,示波器A通道测试TX1550测试点,确认有相应的波

形输出,调节W205即改变送入光发端机信号(TX1550)幅度最大(不超过5V),记录信号电平值。即将拨码器设置序列电信号送入1550nm光发端机,并转换成光信号从TX1550法兰接口输出。

6.拨码器SW101设置为00000001(原因见“注”),W205保持不变,记录码型和对应的输出

光功率P0。

7.将P0、P1代入公式,算出此数字光端机的消光比EXT。

EXT=

EXT=

8.关闭系统电源,拆除各光器件并套好防尘帽。

实验

1.将光功率计与激光器输出TX1310法兰相连。

2.电流表(直流档)插入TP202,TP203,正表笔接TP202,负表笔接TP203,将K02跳线器拔掉。

3.加电后即可开始实验。

4.要测出自动光功率控制(APC)的结果,需要将无APC和有APC进行比较。按照下表进行测试:

无APC(K03跳线插入右

侧)有APC(K03跳线插入左侧)

K01断开(拔掉跳线器),

调整W202,使电流指示

为:

7mA 7mA

测出K01断开时的功率

接通K01(增加光端机电

流),测出此时的电流

测出接通K01时的功率7400000nW 3100000nW

6.将所测数据填入上表,从上表看出,有APC时,接与不接K01,电流和功率变化较小,而无APC时,电流和功率变化比较大。所以,可以看出当激光器输出光功率突然变化时,APC 电路将自动调整其输出功率,确保激光器输出功率稳定。上面实验参数,验证了APC电路对光功率突然变大的影响。另外,也可验证APC电路对光功率突然变小的影响,请实验者自行设计实验方案,写出实验步骤。

7.测试完毕后,关闭系统电源,拆除电流表及光功率计,套好防尘帽,插好K01、K02跳线器。实验

(一)活动连接器的插入损耗测量

1.关闭系统电源,按图)、光跳线、光功率计连接好,注意收集好器件的防尘帽。

2.打开系统电源,液晶菜单选择“光纤测量实验—平均光发功率”确认,即在P103

(P108)铆孔输出1KHZ的31位m序列。

3.示波器测试P103(P108)铆孔波形,确认有相应的波形输出。

4.用信号连接线连接P103(P108)、P203两铆孔,示波器A通道测试TX1550测试点,确认有

相应的波形输出,调节W205即改变送入光发端机信号(TX1550)幅度最大(不超过5V),记录信号电平值。即将1KHZ的31位m序列电信号送入1550nm光发端机,并转换成光信号从TX1550法兰接口输出。

5.调节光功率计工作波长“1550nm”、单位“mW”,读取此时光功率,即为1550nm光发射端

机在正常工作情况下,对于31位m序列的平均光功率,记录光功率P1。

2。

7.代入公式,计算活动连接器的插入损耗(dB)。

8.关闭系统电源,拆除各光器件并套好防尘帽。

(二)活动连接器的回波损耗测量(该实验测试效果不明显,学生可不做,只需了解测试方法)2.打开系统电源,液晶菜单选择“光纤测量实验—平均光发功率”确认,即在P103

(P108)铆孔输出1KHZ的31位m序列。

3.示波器测试P103(P108)铆孔波形,确认有相应的波形输出。

4.用信号连接线连接P103(P108)、P203两铆孔,示波器A通道测试TX1550测试点,确认有

相应的波形输出,调节W205即改变送入光发端机信号(TX1550)幅度最大(不超过5V),记录信号电平值。即将1KHZ的31位m序列电信号送入1550nm光发端机,并转换成光信号从TX1550法兰接口输出。

5.调节光功率计工作波长“1550nm”、单位“mW”,读取此时光功率,即为1550nm光发射端机在正常工作情况下,对于31位m序列的平均光功率,记录光功率P1。

7.代入公式,计算活动连接器的回波损耗(dB)。

8.关闭系统电源,拆除各光器件并套好防尘帽。

实验

(一)光波分复用器1310nm光传输插入损耗和波长隔离度的测量

2.打开系统电源,液晶菜单选择“光纤测量实验—平均光发功率”确认,即在P103

(P108)铆孔输出1KHZ的31位m序列。

3.示波器测试P103(P108)铆孔波形,确认有相应的波形输出。

4.用信号连接线连接P103(P108)、P201两铆孔,示波器A通道测试TP201测试点,确认有相应的波形输出,即将1KHZ的31位m序列电信号送入1310nm光发端机,并转换成光信号从TX1310法兰接口输出。

5.调节光功率计工作波长“1310nm”、单位“mW”,读取此时光功率,即为1310nm光发射端机在正常工作情况下,对于31位m序列的平均光功率,记录光功率Pa。

6.关闭系统电源,拆除各光器件并套好防尘帽。

(二)光波分复用器1550nm光传输插入损耗和波长隔离度的测量

2.打开系统电源,液晶菜单选择“光纤测量实验—平均光发功率”确认,即在P103

(P108)铆孔输出1KHZ的31位m序列。

3.示波器测试P103(P108)铆孔波形,确认有相应的波形输出。

4.用信号连接线连接P103(P108)、P203两铆孔,示波器A通道测试TX1550测试点,确认有相应的波形输出,调节W205即改变送入光发端机信号(TX1550)幅度最大(不超过5V),记录信号电平值。即将1KHZ的31位m序列电信号送入1550nm光发端机,并转换成光信号从TX1550法兰接口输出。

5.调节光功率计工作波长“1550nm”、单位“mW”,读取此时光功率,即为1550nm光发射端机在正常工作情况下,对于31位m序列的平均光功率,记录光功率Pb。

6.关闭系统电源,拆除各光器件并套好防尘帽。

实验

2.打开系统电源,液晶菜单选择“码型变换实验--CMI码设置”确认,即在P101

3.示波器测试P101、P103铆孔波形,确认有相应的波形输出。

5.注意观测P204测试点对接收的的数据是否与发端的TX1550测试点波形一样。

两波形完全相同

6.注意观测P115测试点为CMI译码输出波形是否与发端的P101波形一样。

两波形完全相同

7.SW101拨码器设置其它数字序列组合,对比P103编码输出波形,分析熟悉CMI编码规则。8.按返回键,液晶菜单选择“码型变换实验—CMI码PN”确认,即在P101铆孔输出32KHZ的15位m序列。

9.对应P102码元同步时钟读出码序列,根据CMI编码规则,写出对应的编码序列。

10.观察P103输出编码波形,验证你的序列。

经验证序列正确11.关闭系统电源,拆除各光器件并套好防尘帽。

光通信实验报告

竭诚为您提供优质文档/双击可除 光通信实验报告 篇一:光通信实验报告 信息与通信工程学院 光纤通信实验报告 班姓学 级:名:号: 班内序号:17 日 期:20XX年5月 一、oTDR的使用与测量 1、实验原理 oTDR使用瑞利散射和菲涅尔反射来表征光纤的特性。瑞利散射是由于光信号沿着光纤产生无规律的散射而形成。oTDR就测量回到oTDR端口的一部分散射光。这些背向散射信号就表明了由光纤而导致的衰减(损耗/距离)程度。形成的轨迹是一条向下的曲线,它说明了背向散射的功率不断减小,这是由于经过一段距离的传输后发射和背向散射的信

号都有所损耗。 给定了光纤参数后,瑞利散射的功率就可以标明出来,如果波长已知,它就与信号的脉冲宽度成比例:脉冲宽度越长,背向散射功率就越强。瑞利散射的功率还与发射信号的波长有关,波长较短则功率较强。也就是说用1310nm信号产生的轨迹会比1550nm信号所产生的轨迹的瑞利背向散射要高。 在高波长区(超过1500nm),瑞利散射会持续减小,但另外一个叫红外线衰减(或吸收)的现象会出现,增加并导致了全部衰减值的增大。因此,1550nm是最低的衰减波长;这也说明了为什么它是作为长距离通信的波长。很自然,这些现象也会影响到oTDR。作为1550nm波长的oTDR,它也具有低的衰减性能,因此可以进行长距离的测试。而作为高衰减的1310nm或1625nm波长,oTDR的测试距离就必然受到限制,因为测试设备需要在oTDR轨迹中测出一个尖锋,而且这个尖锋的尾端会快速地落入到噪音中。 菲涅尔反射是离散的反射,它是由整条光纤中的个别点而引起的,这些点是由造成反向系数改变的因素组成,例如玻璃与空气的间隙。在这些点上,会有很强的背向散射光被反射回来。因此,oTDR就是利用菲涅尔反射的信息来定位连接点,光纤终端或断点。 oTDR的工作原理就类似于一个雷达。它先对光纤发出一

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。

光纤通信实验报告

计算机与信息技术学院实验报告 专业:通信工程 年级/班级:2009级 2011—2012学年第一学期 课程名称 光纤通信 指导教师 李新源 本组成员 学号姓名 XXXXXX 实验地点 计算机楼501 实验时间 2012年4月6 日 项目名称 自动光功率控制电路 实验类型 硬件实验 一、 实验目的 1.掌握自动功率控制电路的工作原理 二、实验内容: 1.学习自动功率控制电路的工作原理 2.测量相关特征测试点的参数 三、实验仪器: 1.示波器。 2.光纤通信实验系统。 3.光功率计。 4.万用表。 5.FC/PC 型光纤跳线2根。 四、实验原理: 激光器输出光功率与温度和老化效应密切相关。保持激光器输出光功率稳定,可以用光反馈来自动调整偏置电流,电路如下图所示: 1 A 3 A 2 A B I

首先,PIN管监测背向光功率,经检出的光电流由A1放大,送入比较器A3的反向输入端,输入的数字信号和直流参考信号经A2比较放大,接到的A3同相输入端。A3和VT3组成恒流源,给激光器加上偏置电流IB的大小,其中信号参考电压是防止控制电路在无输入信号或长连“0”时,使偏流自动上升。这种电路在10°C~50°C温度范围内功率不稳定度ΔP/P可小于5%。 五、实验步骤: 1.关闭系统电源。按以下方式用连信号连接导线连接: 数字信号模块(数字信号输出一)P300—P100 1310数字光发模块 (数字光发信号输 入) 2.用光纤跳线连接1310nm光发模块和光功率计。 3.将1310nm光发模块的J100,两位都调到ON状态。 4.将1310nm光发模块的J101设置为“数字”。 5.打开系统电源,将数字信源模块第一路的拨码开关U311全拨到OFF状态。这时输入到1310nm数字光发模块的信号始终为“1”。 6.用万用表测量R124两端的电压。测量方法:先将万用表打到20V直流电 压档。然后,将红表笔插入1310nm数字发光模块的台阶插座TP101黑表笔插入TP102。读出万用表的读数U1,代入公式I1= U1/ R124(R124=51Ω)可得此时 自动光功率控制所补偿的电流。观察此时光功率计的读数P1。然后,将1310nm 的拨码开关的右边一位拨到OFF状态,记下光功率计的读数P2。 7.调整手调电位器RP100改变光功率的大小,再重复实验步骤5,将测的实 验数据填入下表。 8.关闭系统电源,拆除实验导线。将各实验仪器摆放整齐。 六、实验结果和心得: 1 2 3 4 5 6 7 16.31dB 16.17dB 11.90dB 7.62dB 6.62dB 4.59dB 3.40dB 37.31dB 25.58dB 11.88dB 7.62dB 6.63dB 4.59dB 3.42dB 3.14mA 5.88mA 8.43mA 12.75mA 1 4.51mA 19.80mA 24.12mA

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 作业及答案

《光纤通信》作业 2—1 均匀光纤芯与包层的折射率分别为:,,试计算: ⑴光纤层与包层的相对折射率差△为多少 ⑵光纤的数值孔径NA为多少 ⑶在1m长的光纤上,由子午线的光程差所引起的最大时延差为多少 解: ⑴ 纤芯和包层的相对折射率差 ⑵ ⑶ 2—10 一阶跃折射率光纤的相对折射率差,,当波长分别为μm、μm、μm时,要实现单模传输,纤芯半径a应小于多少 解: 单模传输条件为: → 当时, 当时, 当时, 3—1 设激光器激活物质的高能级和低能级的能量各为和,频率为f,相应能级上的粒子密度各为和。试计算:

⑴当,时, ⑵当,时, ⑶当,若。环境温度(按玻尔兹曼分布规律计算) 解: ⑴ 其中,,,, 代入数据,得 ⑵ , 其中,,,, , 代入数据,得 ⑶ →→ 其中,,,, , 代入数据,得 3—10 一个半导体激光器发射波长为μm,谐振腔具有“箱式”结构,腔长,宽,厚,介质的折射率。假设谐振腔周围的壁能完全地反射光,则谐振腔模式满足

m,s,q是整数,为1,2,3,…,它们分别表示各个方向上的模数,求: ⑴谐振腔允许的纵模模数; ⑵设,,计算纵模的波长间隔。 解: ⑴ 已知 则纵模模数 其中,,,,为定值 当q取得最大值时,m、s均取最小值1 此时,计算得 ∴,且q为整数 谐振腔允许的纵模模数为910 ⑵ 由第⑴问,得当,时, 当时,;当时, 4—11 在数字光纤通信系统中,选择码型时应考虑哪几个因素 答: 数字光纤通信系统对线路码型的主要要求是保证传输的透明性,具体要求有:

①能限制信号带宽,减小功率谱中的高低频分量。这样就可以减小基线漂移、提高输出功率的稳定性和减小码间干扰,有利于提高光接收机的灵敏度。 ②能给光接收机提供足够的定时信息。因而应尽可能减少连“1”码和连“0”码的数目,使“1”码和“0”码的分布均匀,保证定时信息丰富。 ③能提供一定的冗余度,用于平衡码流、误码监测和公务通信。但对高速光纤通信系统,应尽量减小冗余度,以免占用过大的带宽。

光纤通信实验报告2012301200003

武汉大学电工电子信息学院实验报告 电子信息学院通信工程专业2015年 9 月17日 实验名称光纤通信的光传输指导教师易本顺 姓名徐佑宇年级2012级学号2012301200003成绩 一、预习部分 1.实验目的 2.实验基本原理 3.主要仪器设备(含必要的元器件、工具) 一、实验目的 1、通过光传输系统课程设计使学生熟悉常见的几种传输网络的特点及应用场 合; 2、了解ZXMP S325的具体硬件结构,加深对于光传输的理解; 3、掌握 ZXMP S325 的组网过程以及网管工具的使用,培养学生在传输组网工 程方面的实际应用技能。 二、实验设备 1、SDH设备:ZXMP S325; 2、实验用维护终端 三、实验原理 SDH技术是目前通信网络的主流技术,它以其突出的技术优势为网络提供优质、高效、可靠的通信业务,能够满足带宽数据及图像视频等多业务的传输需求,自愈功能强。 1、光传输原理及优势 SDH 全称同步数字体系(Synchronous Digital Hierarchy), SDH 规范了数字信号的帧结构、复用方式、传输速率等级、接口码型特性,提供了一个国际支持框架,在此基础上发展并建成了一种灵活、可靠、便于管理的世界电信传输网。这种传输网易于扩展,适于新电信业务的开展,并且使不同厂家生产的设备互通成为可能,这正是网络建设者长期以来追求的目标。 其优势主要体现在以下几个方面: (1)接口方面 ·电接口:STM-1是SDH的第一个等级,又叫基本传输模块,比特率为155.520Mb/s,STM-N是SDH第N个等级的同步传送模块,比特率是STM-1的N倍(N=4n=1,4,16...)·光接口:仅对电信号扰码,光口信号码型是加扰的NRZ码,采用世界统一的7级扰码。 (2)复用方式 低速SDH信号以字节间插方式复用进高速SDH帧结构中,位置均匀、有规律,是可预见的

光纤通信阶段作业

光纤通信阶段作业 道小题,共100.0分)一、单项选择题(共20 1310nm1.目前光纤通信的长波长低损耗工作窗口是 A 和 nm 。 A. 1550 B. 1480 C. 980 D. 1510 光纤通信的三个低损耗窗口是1310nm、2. 850nm、___C_______μm。 A. 1560 B. 1550 C. 1.55 D. 1.51 3. 渐变型光纤是指_____B______是渐变的。

A. 纤芯和包层的折射率 B. 纤芯的折射率 C. 包层的折射率 D. 模式数量 4. 当光纤纤芯的折射率与包层的折射率 C 时,称为弱导波光纤。 A. 差2倍 B. 相差很大 C. 差别极小 D. 相等 5.在阶跃型光纤中,导波的特性参数有 D 。 A. B. C. D. 6.阶跃型光纤中的主模是 B ,其截止时归一化频率 为。 A. B. C. D. 。在子午面上的光射线在一个周期内和该平面中心轴交叉两次,这种射线被称为B 7. A. 反射线 B. 子午线 C. 斜射线 D. 折射线阶跃型光纤中数值孔径的计算式为8. 。____C________________

A. B. C. D. 因素的影响。___________和9. 渐变型光纤子午线的轨迹方程受纤芯的折射率分布、___A________ A. 光线入射点处的折射率、光线入射点处的轴向角 B. 光线入射点处的折射率、光线入射点处的半径光线入射点处的轴向角、光线入射点处的NC. 0光线入射点处的轴向角、纤芯和包层发生全反射的入射角 D. 的折射指数分布光纤为多模渐变型光纤的最佳折射指数分布形式。 A 10. 渐变指数A. 2 ∞B. 1 C. 3 D. 渐变型光纤的最佳折射指数分布是指11. 型折射指数分布。___D_______ A. 立方线 B. 常数C. D. 平方光纤可以消除光纤中由于色散的存在使得光脉冲信号发生的展宽和畸____D_______12. 利用一段变。 A. 色散位移单模光纤非零色散光纤B. 色散平台光纤C. D. 色散补偿光纤 色散位移单模光纤是将零色散点从13. ______B_____移到___________处的光纤。 A. 1.55μm、1.31μm B. 1.31μm、1.55μm C. 1.3μm、1.31μm D. 0.85μm、1.55μm 14. 从时延差公式可见,多模阶跃型光纤的时延差与____成正比,多模渐变型光纤的时延差与____成正比,因此, ____D_______光纤的色散较小。 2、Δ、阶跃型Δ A. 2、阶跃型、ΔΔB.

《光纤通信》第5章作业答案

第5章光放大器 一、填空题 1.损耗和色散是影响光纤通信最大中继距离的两个重要因素,为保证长途光纤信号传输质量的可靠性,必须要在线路的适当位置设立中继站,传统的中继器采用的是形式的中继器。 答案:光电混合 2.研究最早而推广最慢的光放大器为,目前已投入市场的光放大器是。答案:半导体光放大器,EDFA 3.常见的非线性效应光放大器有和两种。 答案:受激拉曼光放大器,受激布里渊光放大器 4.常选EDFA泵浦激光的波长为nm和nm。 答案:980,1480 5.EDFA的输入信噪声比与输出信噪比叫。 答案:噪声系数。 6.掺铒光纤激光器的结构包括三部分,分别为:、和。答案:增益介质,光学谐振腔,泵浦源。 7.光纤激光器的工作条件是增益介质。 答案:粒子数反转。 8.成对出现的光栅是光栅,把光栅烧入掺杂光纤中的光栅是光栅。 答案:分布布拉格,分布反馈。 9光纤激光器用在和未来的系统中。 答案:DWDM,相干光通信 二、选择题 1.EDFA属于再生器。()A.1R B.2R C.3R D.光电混合 答案:A 2.光载波为1550nm,光放大器的泵浦激光波长为,才是共振泵浦。()A.980nm B.1480nm C.1310nm C.1400nm 答案:B 3.如何使SOA实现粒子数反转?()A.光泵浦B.反向偏置电压C.正向偏置电压D.不加电压 答案:C 4.当强泵浦激光注入时,可利用在中发生的交叉增益调制、交叉相位调制和四波混频来制成波长变换器。()A.SBA B.EDFA C.EPFA D.SOA 答案:D 5.提高DBR光纤光栅激光器的吸收效率,可用下列哪种方法?()A.Er-Yb共掺杂光纤B.采用主振荡器—功率放大器一体化 C.有源反馈技术D.采用共振泵浦 答案:A 6.EDFA的工作波长正好落在()范围。()A.0.8~1.0μm B.1.5~1.53μm C.1.53~1.56μm D.1.56~1.58μm 答案:C

光纤通信实验报告汇总(参考)

实验一用户电话接口实验 一、实验目的 1、掌握用户电话接口电路的主要功能 2、了解实现用户接口电路功能芯片Am79R70的主要性能和特点 二、实验内容 1、掌握用户线接口电路的主要功能 2、了解Am79R70的结构和工作原理 3、了解电话接续的原理及其各种语音控制信号的波形 三、实验仪器 1、ZY1804I型光纤通信原理实验系统 1台 2、20MHz 双踪数字示波器 1台 3、电话机 2部 4、连接导线 20根 四、实验原理 1、用户线接口电路功能及其作用 在现代通信设备与程控交换中,由于交换网络不能通过铃流、馈电等电流,因而将过去在公用设备(如绳路)实现的一些功能放到“用户电路”来实现。 在程控交换机中,用户电路也可称为用户线接口电路(Subscriber Line Interface Circuit—SLIC)。根据用户电话机的不同,用户接口电路可分为模拟用户电话接口电路和数字用户电话接口电路。模拟用户电话接口电路与模拟电话相连,数字用户电话接口电路和数字终端相连(如ISDN),而在此实验箱中采用模拟用户电话接口电路。 模拟用户线接口电路在实现时最大的压力应是能承受馈电、铃流和外界干扰等高压大电流的冲击,过去都是采用晶体管、变压器、继电器等分立元件构成,但随着微电子技术的发展,各种集成的SLIC相继出现,他们大都采用半导体工艺或是薄膜、厚膜会合工艺,性能稳定,价格低廉,已实现了通用化。 在程控交换机中模拟用户接口电路一般要具有B(馈电),R(振铃),S(监视),C(编译码),H(混合),

T(测试),O(过压保护)七项功能。具体含义是: 1、馈电(B-Battery feeding):向用户话机馈送直流电流。通常要求馈电电压为-48V,环路电流不小于18mA。 2、过压保护(O-Overvoltage protection):防止过压过流冲击损坏电路和设备。 3、振铃控制(R-Ringing Control):向用户话机馈送铃流,通常为25Hz/75Vrms正弦波。 4、监视(S-Supervision):监视用户线的状态,检测话机摘机、挂机与拨号脉冲灯信号已送往控制网络和交换网络。 5、编解码与滤波(C-CODEC/Filter):在数字交换中,它完成模拟话音与数字码间的转换。编译码通常采用PCM码的方式,其编码器(Coder)和译码器(Decoder)统称为CODEC。相应的防混叠与平滑低通滤波器的带宽范围为:300Hz~3400Hz,编码速率为64Kb/s。 6、混合(H-Hybird):完成二线与四线的转换功能,即实现模拟二线双向信号与PCM发送和接收数字四线信号之间的分离。 7、测试(T-Test):对用户电路进行测试。 模拟用户接口电路的结构如图所示: 图1-1 模拟用户接口电路框图 2、用户线接口电路 在本实验箱中,用户线接口电路芯片选用Legerity公司生产的模拟用户线接口芯片Am79R70。Am79R70是一种功能较强的用户线接口芯片,它除了拥有用户接口电路常用的7种功能中的6种外,还拥有电流限制、挂机传输、极性反转、tip开路和环路检测等功能。其内部电路结构原理框图如下:

光纤通信大作业

DWDM技术的现状与发展 摘要;随着公用通信网及国际互联网的飞速发展,人们对宽带通信提出了前所未有的要求,一些原有的通信技术,如时分复用(TDM)和波分复用(WDM)等已不能满足宽带通信的要求。在这种情况下,密集波分复用(DWDM)作为一种新兴的通信技术即应运而生。本文介绍了DWDM 技术出现的历史背景,分析了DWDM的基本原理,然后对DWDM的技术特点进行阐述,再介绍了DWDM的关键技术,研究DWDM在未来的发展趋势。 密集型光波复用(DWDM:Dense Wavelength Division Multiplexing)是能组合一组光波长用一根光纤进行传送。这是一项用来在现有的光纤骨干网上提高带宽的激光技术。更确切地说,该技术是在一根指定的光纤中,多路复用单个光纤载波的紧密光谱间距,以便利用可以达到的传输性能。这样,在给定的信息传输容量下,就可以减少所需要的光纤的总数量。 一、应用背景 传统的光纤通信技术用一根光纤只传播一种波长的光信号,这无疑是对光纤容量的一种浪费。而 DWDM 系统是在现有的光纤骨干网上通过提高带宽,利用光纤丰富的带宽来进行不同波长光的传输,大大提高了光纤的负载能力。作为一种区别于传统光纤的激光技术,它通过利用单个光纤载波的紧密光谱间距,以达到在一根指定光纤中多路复用的目的,这样就可以更好的控制信号在传播过程中的色散和信号衰减,实现在一定数量光纤下传递信息容量最大化。这是一项用来在现有的光纤骨干网上提高带宽的激光技术。这项技术的产生是对原先光钎数据传输技术的缺点的改进。原先光钎数据传输技术主要有两种:空分复用(SDM)和时分复用(TDM)。 空分复用(SDM)是靠增加光纤数量的方式线性增加传输的容量,传输设备也线性增加。如果没有足够的光纤数量,通过重新敷设光缆来扩容,工程费用将会成倍增长。而且,这种方式并没有充分利用光纤的传输带宽,造成光纤带宽资源的浪费。作为通信网络的建设,不可能总是采用敷设新光纤的方式来扩容,事实上,在工程之初也很难预测日益增长的业务需要和规划应该敷设的光纤数。因此,空分复用的扩容方式十分受限; 时分复用(TDM)可以成倍地提高光传输信息的容量,极大地降低了每条电路在设备和线路方面投入的成本,并且采用这种复用方式可以很容易地在数据流中插入和抽取某些特定

《光纤通信》第3章作业答案

第3章 习题及答案 一.填空 1.对于二能级原子系统,要实现光信号的放大,原子的能级分布必须满足高能级粒子数大于低能级粒子数,即粒子数反转分布条件。 2.一个电路振荡器,必须包括放大部分、振荡回路和反馈系统。而激光振荡器也必须具备完成以上功能的部件,故它也包括三个部分:能够产生激光的 工作物质 ,能够使工作物质处于粒子数反转分布的 ,能够完成频率选择及反馈作用的 。 答案:工作物质,泵浦源,光学谐振腔 3.半导体光放大器的粒子数反转可通过对PN 节加 偏压来实现。PN 结加上这种偏压后,空间电荷区变窄,于是N 区的电子向P 区扩散,P 区的空穴向N 区扩散,使得P 区和N 区的少数载流子增加。当偏压足够大时,增加的少数载流子会引起粒子数反转。 答案:正向。 4.对于半导体激光器,当外加正向电流达到某一值时,输出光功率将急剧增加,表明振荡产生了激光,把这个电流值叫 ,用th I 表示。当th I I <时,激光器发出的是 ,因此光谱很宽,宽 度常达到几百埃;当th I I >时,激光器发出的是 ,光谱突然变得很窄,谱线中心强度急剧增加, 表面发出的是激光。 答案:阈值电流,荧光,激光。 5.影响耦合效率的主要因素是光源的发散角和光纤的数值孔径。发散角越大,耦合效率越 ;数值孔径越大,耦合效率越 。 答案:低,高。 6.激光和光纤的耦合方式有直接耦合和透镜耦合。当发光面积大于纤芯截面积时,用 ;当发光面积小于纤芯截面积时,用 。 答案:透镜耦合,直接耦合。(课本上有误) 7.半导体激光器其光学谐振腔的谐振条件或驻波条件是 。 答案:2g L q λ=(或2nL q λ=)。 8.判断单模激光器的一个重要参数是 ,即最高光谱峰值强度与次高光谱峰值强度之比。 答案:边模抑制比。 二.判断题 1.电子服从费米能级分布,即在热平衡条件下,占据能级低的概率大,占据能级高的概率小。 ( ) 正确 2.自发辐射的光子方向是随机的,发出非相干光,且不需要外来光场的激励。 ( ) 正确 3.LED 与单模光纤的耦合效率低于LD 与单模光纤的耦合效率,边发光比面发光LED 耦合效率低。 ( ) 错误,边LED 比面LED 耦合效率高 4.光检测器要产生光电流,入射光波长必须大于截止波长,所以长波长检测器能用于短波长检测。 ( ) 错误。应该小于。 5.设计工作于1.55 μm 的光检测器同样能用作1.3 μm 的光检测器,且在长波长灵敏些。 ( ) 正确。因为在一定波长工作的光检测器能工作于更短的波长。 三.选择题 1.对于半导体激光器的结构,下列说法错误的是( ) A .F-P 激光器是多模,DF B 和DBR 激光器是单模激光器

光纤通信实验报告汇总

南京工程学院 通信工程学院 实验报告 课程名称光纤通信_________ 实验项目名称光纤通信实验_______ 实验学生班级通信(卓越)131_____ 实验学生姓名吴振飞_____ _____ 实验学生学号 208130429_________ 实验时间2016.6.15___ 实验地点信息楼C413_______ 实验成绩评定 ______________________ 指导教师签字 ______________________ 2016年 6月 19日

目录 实验一半导体激光器P-I特性测试实验 (1) 一、实验目的 (1) 二、实验仪器 (1) 三、实验原理 (1) 四、实验内容 (2) 五、实验步骤 (2) 六、注意事项 (2) 七、思考题 (3) 实验二光电探测器特性测试实验 (3) 一、实验目的 (3) 二、实验仪器 (3) 三、实验原理 (3) 四、实验内容 (4) 五、实验步骤 (4) 六、注意事项 (4) 实验三电话光纤传输系统实验 (4) 一、实验目的 (4) 二、实验内容 (5) 三、预备知识 (5) 四、实验仪器 (5) 五、实验原理 (5) 六、注意事项 (6) 七、实验步骤 (6) 九、思考题 (6)

实验一半导体激光器P-I特性测试实验 一、实验目的 学习半导体激光器发光原理和光纤通信中激光光源工作原理;了解半导体激光器平均输出光功率与注入驱动电流的关系;掌握半导体激光器 P(平均发送光功率) -I(注入电流) 曲线的测试方法。 二、实验仪器 1、ZYE4301G 型光纤通信原理实验箱 1 台 2、光功率计1 台 3、FC/PC-FC/PC 单模光跳线 1 根 4、万用表(自带) 1 台 5、连接导线 20 根 三、实验原理 半导体激光二极管(LD) 或简称半导体激光器,它通过受激辐射发光,(处于高能级E2的电子在光场的感应下发射一个和感应光子一模一样的光子,而跃迁到低能级E1,这个过程称为光的受激辐射,所谓一模一样,是指发射光子和感应光子不仅频率相同,而且相位、偏振方向和传播方向都相同,它和感应光子是相干的。) 是一种阈值器件。由于受激辐射与自发辐射的本质不同,导致了半导体激光器不仅能产生高功率(≥10mW) 辐射,而且输出光发散角窄(垂直发散角为 30~50°,水平发散角为 0~30° ),与单模光纤的耦合效率高(约 30%~50%),辐射光谱线窄(Δλ =0.1~1.0nm),适用于高比特工作,载流子复合寿命短,能进行高速信号(>20GHz) 直接调制,非常适合于作高速长距离光纤通信系统的光源。 对于线性度良好的半导体激光器,其输出功率可以表示为ηω (1-1) Pe=)(2thDIIq ?η其中intintaaamirmirD+=ηη,这里的量子效率ηint,表征注入电子通过受激辐射转化为光子的比例。在高于阈值区域,大多数半导体激光器的ηint接近于 1。 1-1 式表明,激光输出功率决定于内量子效率和光腔损耗,并随着电流而增大,当注入电流I>Ith时,输出功率与I成线性关系。其增大的速率即P-I曲线的斜率,称为斜率效率 dPη2DeqdIηω= (1-2) P-I特性是选择半导体激光器的重要依据。在选择时,应选阈值电流Ith尽可能小, Ith对应P值小,而且没有扭折点的半导体激光器,这样的激光器工作电流小,工作稳定性高,而且不易产生光信号失真。并且要求P-I曲线的斜率适当。斜率太小,则要求驱动信号太大,给驱动电路带来麻烦; 斜率太大,则会出现光反射噪声及使自动光功率控制环路调整困难。半导体激光器具有高功率密度和极高量子效率的特点,微小的电流变化会导致光功率输出变化,是光纤通信中最重要的一种光源,半导体激光器可以看作为一种光学振荡器,要形成光的振荡,就必须要有光放大机制,也即激活介质处于粒子数反转分布,而且产生的增益足以抵消所有的损耗。将开始出现净增益的条件称为阈值条件。一般用注入电流值来标定阈值条件,也即阈值电流Ith,当输入电流小于Ith时,其输出光为非相干的荧光,类似于LED发出的光,当电流大于Ith

光纤通信作业附件

光纤通信作业 第一章:光纤通信 1、什么是光纤通信?系统的组成有哪些? 光纤通信是利用光导纤维(SiO2)作为传输光波信号的通信方式 一个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、什么是光通信? 3、光纤通信的优点?《每句话前半部分重要》 传输频带宽,通信容量大。 传输衰减小,传输距离长。 抗电磁干扰,传输质量好。 体积小、重量轻、便于施工。 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? 5、WDM是指什么?DWD指什么? 时分复用(TDM)方式。波分复用(WDM)方式。密集波分复用(DWDM)。 6、光纤从材料上可以分为哪几种? 从材料上分为石英光纤、多组分玻璃光纤、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?12页 一种是永久性连接,一种是活动性连接。

从连接方式看光纤通信应用广泛的是:FC型、ST型、SC型 8、按缆芯结构分,光缆分为哪几种? 9、光纤的制造分哪几个步骤? 10、按材料分光纤分几种?与前题重复 11、无源器件的种类 无源器件包括:连接器、分路器与耦合器、衰减器、隔离器、滤波器、波分复用器、光开关和光调制器等。 本章注意: 1、

2、 3、 4、 5、 6、

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、光的偏振等现象得到证明。 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。 光电效应具有如下实验规律: 3、什么是光的吸收、光的色散和光的散射? 光的吸收是指光波通过介质后,光强减弱现象。 光的色散是介质的折射率n 随光波波长λ变化的现象。()λf =n 当光通过介质时,偏离原来的方向而向四周传播,这种现象称为光的散射。 4、什么是自发辐射、受激吸收和受激辐射?

光纤通信技术试题1及答案

一、填空题(20分) 1、目前光纤通信所用光波得光波波长范围为:0、8~1、8μm,属于电磁波谱中得近红外区。 2、光纤得典型结构就是多层同轴圆柱体,它由、与三部分组成. 3、光纤通信中常用得三个低损耗窗口得中心波长就是: , ,;最低损耗窗口得中心波长就是在: 。 4、光纤得色散分为色散色散与色散。 5、光与物质得粒子体系得相互作用主要有三个过程就是:,,;产生激光得最主要过程就是: 。6、光源得作用就是将变换为;光检测器得作用就是将转换为. 二、单项选择题(15分) 1光纤通信指得就是:[B] A以电波作载波、以光纤为传输媒介得通信方式; B 以光波作载波、以光纤为传输媒介得通信方式; C 以光波作载波、以电缆为传输媒介得通信方式; D 以激光作载波、以导线为传输媒介得通信方式。 2 光纤单模传输条件,归一化频率V应满足:[B] ----A—V>2、405——--—-B-V〈2、405-——---C- V>3、832————-D- V〈3、832 3 使用连接器进行光纤连接时,如果接续点不连续,将会造成:[C] A 光功率无法传输; B 光功率得菲涅耳反射; C光功率得散射损耗; D 光功率得一部分散射损耗,或以反射波形式返回发送端。 4 在激光器中,光得放大就是通过:[C] A 光学谐振腔来实现; B 泵浦光源来实现; C粒子数反转分布得激活物质来实现; D 外加直流来实现. 5掺铒光纤得激光特性:[B] A主要由起主介质作用得石英光纤决定; B 主要由掺铒元素决定; C 主要由泵浦光源决定; D 主要由入射光得工作波长决定. 三、(15分)如图所示,用射线理论分析子午光线在阶跃光纤中得传输原理.

光纤通信实验报告

OptiSystem实验 一、OptiSystem简介 OptiSystem是一款创新的光通讯系统模拟软件包,它集设计、测试和优化各种类型宽带光网络物理层的虚拟光连接等功能于一身,从长距离通讯系统到LANS 和MANS都适用。OptiSystem有一个基于实际光纤通讯系统模型的系统级模拟器,并具有强大的模拟环境和真实的器件和系统的分级定义。它的性能可以通过附加的用户器件库和完整的界面进行扩展,从而成为一系列广泛使用的工具。全面的图形用户界面提供光子器件设计、器件模型和演示。丰富的有源和无源器件库,包括实际的、波长相关的参数。参数扫描和优化允许用户研究特定的器件技术参数对系统性能的影响。OptiSystem满足了急速发展的光子市场对于一个强有力而易于使用的光系统设计工具的需求,深受系统设计者、光通信工程师、研究人员的青睐。 OptiSystem软件允许对物理层任何类型的虚拟光连接和宽带光网络的分析,从远距离通讯到MANS和LANS都适用。它可广泛应用下列场合: 1.物理层的器件级到系统级的光通讯系统设计; 2.CATV或者TDM?WDM网络设计; 3.SONET?SDH的环形设计; 4.传输装置、信道、放大器和接收器的设计; 5.色散图设计; 6.不同接受模式下误码率(BER)和系统代价(Penalty)的评估; 7.放大系统的BER和连接预算计算。 实验1 OptiSystem快速入门:以“激光外调制”为例 一、实验目的 1、掌握软件的简单操作 2、了解软件的元件库 3、掌握建立新的project(新的工作界面) 4、掌握搭建系统:将元件从元件库中拖入project、连线、搭建系统 5、掌握设置参数 6、掌握软件的运行、观察结果、导出数据 二、实验过程 1.建立一个新文件。(File>New) 2.将光学器件从数据库里拖入主窗口进行布局. 3.光标移至有锁链图标出现时,进行连线。(如图1所示) 4.设置连续波激光器参数。 (1)点击frequency>mode, 出现下拉菜单,选中script。 (2)在value中输入数据并作评估。 (3)点击单位,选择“THZ”,点击OK 回主窗口。(如图2所示)

光纤通信作业

第一章 1. 光纤通信有哪些优点 容许频带很宽,传输容量很大; 损耗很小,中继距离很长且误码率很小; 重量轻,体积小; 抗电磁干扰性能好; 泄露小,保密性能好; 节约金属材料,有利于资源合理使用。 2. 光纤通信系统有哪几部分组成?简述各部分作用。 信息源:把用户信息转换为原始电信号,这种信号称为基带信号。 电发射机:把基带信号转换为适合信道传输的信号,这个转换如果需要调制,则其输出信号称为已调信号。 光发射机: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:把来自光发射机的光信号,以尽可能小的畸变和衰减传输到光接收机。 光接收机:把从光纤线路输出、产生畸变和衰减的微弱光信号转换为电信号,并经放大和处理后恢复成发射前的电信号。 电接收机:功能和电发射机的功能相反,它把接收的电信号转换为基带信号。 信息宿:恢复用户信息。 第二章 1均匀光纤芯与包层的折射率分别为:45.1,50.121 ==n n 试计算: (1)光纤芯与包层的相对折射率差△=? (2)光纤的数值孔径NA=? (3)在1米长的光纤上,由子午线的光程差所引起的最大时延差?max =?τ 解:()121n n n -=? NA= ?≈-212 221n n n ()?≈= =?c L n NA c n L c n L c 12121max 22θτ 2.目前光纤通信为什么采用以下三个工作波长 ?55.1,31.1,85.0321m m m μλμλμλ=== 损耗:在1.31,1.55存在低损耗窗口 色散:随波长增加,色散减小,带宽增加 所以采用1.31,1.55,0.85 3.光纤通信为什么向长波长、单模光纤方向发展? 长波长、单模光纤比短波长、多模光纤具有更好的传输特性。(1)单模光纤没有模式色散,不同成分光经过单模光纤的传播时间不同的程度显著小于经过多模光纤时不同的程度. ( 2 )由光纤损耗和波长的关系曲线知,随着波长的增大,损耗呈下降趋势,且在1.31μm 和1 . 55μm 处的色散很小,故目前长距离光纤通信一般都工作在1 . 55μm. 4.光纤色散产生的原因及其危害是什么? 答 光纤色散是由光纤中传输的光信号。由于不同成分的光时间延迟不同而产生的。光纤色散对光纤传输系统的危害有:若信号是模拟调制的,色散将限制带;是数字脉冲,色散将使脉冲展宽,限制系统传输速率(容量) . 5.光纤损耗产生的原因及其危害是什么? 答 光纤损耗包括吸收损耗和散射损耗。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。散射损耗主要由材料微观密度密度不均匀引起的瑞利散射和光纤结构缺陷(如气泡)引起的散射产生的。光纤损耗使系统的传输距离受到限制.大损耗不利于长距离光纤通信。 第三章 1.设激光器的高能级和低能级的能量各为 12E E 和,频率为f ,相应能级上的粒子密度 12N N 和。计算 (1)当f=3000MHZ,T=300K 时,?12=N N (2)当?300,112===N N K T m 时,μλ (3)当 ,若.10,112==N N m μλ环境温度 T=? ??? ? ???????-?? ? ??----====-30010381.110300010628.61111 2 216341 2e e e N N h f E E KT hf KT E E (2)6104.2124 .1?== =λ g E hf

光纤通信技术试题及答案doc

一、填空题(40分,每空1分) 1、光纤通信是光纤为传输媒质。以光波为载波的通信方式。 2、无源器件主要有光纤连接器、波分复用器、光调制器、光隔离器、光耦合器和光衰减器、光开关等。 3、单模光纤纤芯直径一般为 8~10um ,多模光纤纤芯直径为 50~80 um ,光纤包层直径一般为 125 um 。 4、光缆结构包括缆芯、铠装和护套。常用光缆有层绞式、骨架式、中心管式、带状式等结构。 5、光纤主要的传输特性是损耗和色散。 7、在光纤通信系统中,对光源的调制可分外调制和内调制两类。 8、掺铒光纤放大器应用方式有中继放大器、前置放大器和 后置放大器。 10、EDFA的泵浦结构方式有:a. 同向泵浦;b. ___反向泵浦____结构;c.双向泵浦结构。 11、SDH的主要复用步骤是映射、定位和复用。 12、光中继器实现方式有光-电-光形式中继放大器 和光放大器两种 1、为增大光接收机的接收动态范围,应采用( B )电路。 A.ATC B.AGC C.APC D.ADC 2、光纤数字通信系统中不能传输HDB3码的原因是( A ) 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 4、在光纤通信系统中,EDFA以何种应用形式可以显著提高光接收机的灵敏度( A ) A.作前置放大器使用 B.作后置放大器使用 C.作功率放大器使用 D.作光中继器使用 5、STM-4每秒可传输的帧数是( D ) A.1000 B.2000 C.4000 D.8000

6、STM-N一帧的字节数是( C )。 A.2709 B.274N9 C.270N9 D.261N9 7、在光纤通信系统中,当需要保证在传输信道光的单向传输时,采用( B )。 A.光衰减器 B.光隔离器 C.光耦合器 D.光纤连接器 8、决定光纤通信中继距离的主要因素是( B ) A.光纤的型号 B.光纤的损耗和色散 C.光发射机的输出功率 D.光接收机的灵敏度 9、下列哪一个不是SDH网的特点( D ) A.具有全世界统一的接口标准 B.大量运用软件进行系统配置的管理 C.复用映射结构灵活 D.指针调整技术降低了设备复杂性 10、将光限制在有包层的光纤纤芯中的作用原理是( B ) A.折射 B.在包层折射边界上的全内反射 C.纤芯—包层界面上的全内反射 D.光纤塑料涂覆层的反射 三、简答题(20分) 1、简述掺铒光纤放大器(EDFA)工作原理。(9分) 1、在掺铒光纤(EDF)中,铒离子有三个能级:基态E1、亚稳态E2和激发态E3。 当泵浦光的光子能级等于E3和E1的能量差时,铒离子吸收泵浦光的光能从基态跃迁到激发态,但激发态不稳定,电子很快返回到E2,若输入的信号光的光子能量等于E 2和E1之间能量差,则电子从E2跃迁到E1,产生受激辐射光,故光信号被放大。 2、光纤通信有哪些优点?(6分) 2、①传输衰减小,传输距离长。 ②频带宽,通信容量大。 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 ⑥易碎不易接续。 3、什么叫光纤损耗?造成光纤损耗的原因是什么?(5分) 3、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。 (dB/km)(3分) 损耗产生的主要原因是光纤材料的吸收、散射作用和光纤在使用过程中由于连接、弯曲而导致附加光功率损失。(2分)

光纤通信实验报告

光纤通信实验报告 班级:14050Z01 姓名:李傲 学号:1405024239

实验一光发射机的设计 一般光发送机由以下三个部分组成: 1)光源(Optical Source):一般为LED和LD。 2)脉冲驱动电路(Electrical Pulse Generator):提供数字量或模拟量的电信号。 3)光调制器(Optical Modulator):将电信号(数字或模拟量)“加载”到光波上。以 光源和调制器的关系来看,分为光源的内调制(图1.1)和光源的外调制(图1.2)。 采用外调制器,让调制信息加到光源的直流输出上,可获得更好的调制特性、更好的调制速率。目前常采用的外调制方法为晶体的电光、声光及磁光效应。图1.2的结构中,光源为频率193.1Thz 的激光二极管,同时我们使用一个Pseudo-Random Bit Sequence Generator模拟所需的数字信号序列,经过一个NRZ脉冲发生器(None-Return-to-Zero Generator)转换为所需要的电脉冲信号,该信号通过一个Mach-Zehnder调制器,通过电光效应加载到光波上,成为最后入纤所需的载有“信息”的光信号。 图1.1内调制光发射机图1.2外调制光发射机 对于直接强度调制状态下的单纵模激光器,其载流子浓度的变化是随注入电流的变化而变化。这样使有源区的折射率指数发生变化,从而导致激光器谐振腔的光通路长度相应变化,结果致使振荡波长随时间偏移,导致所谓的啁啾现象。啁啾是高速光通讯系统中一个十分重要的物理量,因为它对整个系统的传输距离和传输质量都有关键的影响。 内容:铌酸锂(LiNbO3)型Mach-Zehnder调制器中的啁啾(Chirp)分析 1设计目的 对铌酸锂Mach-Zehnder调制器中的外加电压和调制器输出信号啁啾量的关系进行模拟和分析,从而决定具体应用中MZ调制器的外置偏压的分布和大小。 2设计布局图 外调制器由于激光光源处于窄带稳频模式,可以降低或者消除系统的啁啾量。典型的外调制器是由铌酸锂(LiNO3)晶体构成。本设计中,通过对该晶体外加电压的分析调整而最终减少该光发送机中的啁啾量,其模型的设计布局图如图1.3所示。

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