《现代光纤通信技术》第二版课后题答案
《光纤通信》第二版刘增基课后习题答案
1-1光纤通信的优缺点各是什么？答与传统的金属电缆通信、微波无线电通信相比，光纤通信具有如下优点：(1) 通信容量大．首先，光载波的中心频率很高，约为2 X10^14Hz ，最大可用带宽一般取载波频率的10 %，则容许的最大信号带宽为20000 GHz( 20 THz ) ；如果微波的载波频率选择为20 GHz ，相应的最大可用带宽为2 GHz。
两者相差10000 倍．其次，单模光纤的色散几乎为零，其带宽距离（乘）积可达几十GH z·km ；采用波分复用（多载波传输）技术还可使传输容量增加几十倍至上百倍．目前，单波长的典型传输速率是10Gb ／s。
，一个采用128个波长的波分复用系统的传输速率就是1 . 28 Tb / s .( 2 ）中继距离长。
中继距离受光纤损耗限制和色散限制，单模光纤的传输损耗可小千0 . 2 dB / km ，色散接近于零．( 3 ）抗电磁干扰．光纤由电绝缘的石英材料制成，因而光纤通信线路不受普通电磁场的干扰，包括闪电、火花、电力线、无线电波的千扰．同时光纤也不会对工作于无线电波波段的通信、雷达等设备产生干扰。
这使光纤通信系统具有良好的电磁兼容性。
( 4 ）传输误码率极低。
光信号在光纤中传输的损耗和波形的畸变均很小，而且稳定，．噪声主要来源于t子噪声及光检测器后面的电阻热噪声和前置放大器的噪声．只要设计适当，在中继距离内传输的误码率可达10^-9甚至更低。
此外，光纤通信系统还具有适应能力强、保密性好以及使用寿命长等特点。
当然光纤通信系统也存在一些不足：( 1 ）有些光器件（如激光器、光纤放大器）比较昂贵。
( 2 ）光纤的机械强度差，为了提高强度，实际使用时要构成包声多条光纤的光缆，光统中要有加强件和保护套。
( 3 ）不能传送电力．有时需要为远处的接口或再生的设备提供电能，光纤显然不能胜任。
《光纤通信系统》第二版-李履信-沈建华——习题解答
<< 光电子器件导论 >> 习题解答1-1.光纤通信有哪些优点？答：光纤通信具有下面一些优点：1、传输容量大；2、传输损耗小，中继距离长；3、泄漏小，保密性好；4、节约大量有色金属；5、抗电磁干扰性能好；6、重量轻，可挠性好，敷设方便。
1-2.比较五代光纤通信系统的主要特点与差别。
答：五代光纤通信系统的主要特点与差别如下：1、第一代光纤通信系统在20世纪70年代后期投入使用，工作波长在850nm波长段的多模光纤系统。
光纤的衰减系统为 2.5~4.0 dB/Km，系统的传输速率在20～100Mbit/s之间，实用的系统容量为脉冲编码调制（PCM）三次群，最高传输速率为34Mbit/S，中继距离为8～10km。
20世纪80年代初，工作波长在1310nm波长段的多模光纤系统投入使用，光纤衰减系数为0.55～1.0dB/Km，传输速率达140Mbit/s，中继距离为20~30Km。
2、第二代光纤通信系统在20世纪80年代中期投入使用，工作波长在1310nm波长段的单模光纤通信系统。
光纤衰减系数为0.～0.5 dB/Km，可传送准同步数字体系（PDH）的各次群信号，最高传输速率可达1.7Gbit/s，中继距离约为50Km。
3、第三代光纤通信系统在20世纪80年代后期投入使用，工作波长在1550nm波长段的单模光纤系统。
光纤衰减系数为0.2 dB/Km，应用在同步数字体系（SDH）光纤传输网，传输速率达2.5～10Gbit/s，中继距离可超过100Km。
4、第四代光纤通信系统采用光放大器来增加中继距离，同时采用波分复用/频分复用（WDM/FDM）技术来提高传输速率。
已完成的有单信道传输速率为40Gbit/s，不采用电中继器，结合先进的调制技术和编码技术等，实现传输距离达10000Km的试验。
20世纪90年代初光纤放大器的研制成功并投入使用，已经引起了光纤通信的重大变革。
目前在实验室中最高的系统容量已经达到10Tbit/s级。
光纤通信第二版答案光纤通信顾畹仪答案
光纤通信第二版答案光纤通信顾畹仪答案1．纤光信通的缺点优各是么？什答：点有优带宽：资源丰，通信富量大；容损低耗中，距继长离无串音干；，扰密性保好适应能；力强；积小体、量轻、重便于工维护；原施料材源丰富来，潜价在低格廉。
等缺点有接：口昂贵，度差，强不能传送力，需电要专门的具工、备以及设训，未经受长培时的间验检等2。
光．纤信系通由统几哪部分成组各部分？功的能什么？是答：纤通信光系统由部三组分成：光射发机、接光机和收纤光路。
链发射机由光模或拟数字接电口电压—电、流动驱路和光电组件组源。
光成源件包括光组、光源源—光耦纤合和器一光纤（尾纤或段纤跳线光组）。
成模拟数或电字接作用是实现口的抗阻配匹和信号电平匹配（限输入制信号振的）作用幅光。
源是L DE LD 或这两，种二管极光功率与的动电驱流成比。
电压正—流驱电电动是输路电路入光源间的与电接口，用来将输入信号的压电换转成流电以驱动光源光。
—源纤光合器耦作的是用光源把发的光出合到光耦纤或光缆中。
光接收机光由检测器组、件放电路和模大拟数或字接电口成。
光检组测组器包件括段一光纤（纤或光尾纤跳）线、纤—光检光波器耦器合光、检器和测电流—压电换转器光。
检器测光将号转信为化流电信号常用的器件有。
PIN 和PD。
然A后再过电流—电通压转器换变，电成信压号出。
输拟或数模电接字对输出电路其口阻抗配匹信号和电匹平配用。
光作链路纤光由光纤、光缆连纤器、光缆终端接盒、光缆路盒线和继中1器组成等。
光光缆由纤英或塑石料光纤、属金包层和套外组管。
成光线缆盒：路缆生产厂家光产的光缆一般生2为mk一，盘而因如，光发送与光接果之收间的离超距2多k m，时隔每2mk 将要需用缆线光路把盒缆连光起接。
来缆终端盒：光主要于用将光从户缆（外或内）引户入户到内或（户）外，光将缆的中纤光光缆中从分来，出一放置在般光设备机房内光。
连纤器接：主用于要将光发机送或（接光收）机与光缆终端盒出来的分光纤连起接，即来接连光纤线跳光与缆中光纤的3．。
光纤通信第二版课后答案顾畹仪.docx
光纤通信第二版课后答案顾畹仪【篇一：光纤通信系统中常用的调制方法】txt> 一．光纤通信概况1. 发展1966 年，美籍华人高锟(c.k.kao) 和霍克哈姆(c.a.hockham) 发表论文，预见了低损耗的光纤能够用于通信，敲开了光纤通信的大门，引起了人们的重视。
1970 年，美国康宁公司首次研制成功损耗为20db ／km 的光纤，光纤通信时代由此开始。
由于光纤通信具有损耗低、传输频带宽、容量大、体积小、重量轻、抗电磁干扰、不易串音等优点，备受业内人士青睐，发展非常迅速。
光纤通信系统的传输容量从1980 年到2000 年增加了近一万倍，传输速度在过去的10 年中大约提高了100 倍。
2. 基本组成光纤通信系统是以光为载波，利用纯度极高的玻璃拉制成极细的光导纤维作为传输媒介，通过光电变换，用光来传输信息的通信系统。
最基本的光纤通信系统由光发射机、光纤线路和光接收机组成，具体如下图所示二．光调制与解调1. 基本概念类似于电通信中对高频载波的调制与解调，在光通信中叶对光信号进行调制与解调。
不管是模拟系统还是数字系统，输入到光发射机带有信息的电信号，都通过调制转换为光信号。
光载波经过光纤线路传输到接收端，再由接收机通过解调把光信号转换为电信号。
2. 常用的调制方式根据调制和光源的关系，光调制可分为直接调制和间接调制两类。
直接调制方法是把要传送的信息转变为电信号注入ld 或led ，从而获得相应的光信号，是采用电源调制的方法。
间接调制是利用晶体的光电效应、磁光效应、声光效应等性质来实现对激光辐射的调制，有电光调制、磁光调制、声光调制、电吸收效应和共振吸收效应等。
本文将详细介绍现在常用的是电光调制和声光调制两种。
三、调制方式的详细介绍1. 直接调制(1)调制原理直接对光源进行调制，通过控制半导体激光器的注入电流的大小来改变激光器输出光波的强弱。
传统的pdh 和2.5gbit/s 速率以下的sdh 系统使用的led 或ld 光源基本上采用的都是这种调制方式。
现代通信系统新技术(第二版)课后答案
2.1 SDH帧结构分哪几个区域?各自的作用是什么?分为信息净负荷、段开销和管理单元指针。
作用：信息净负荷负责对打包的货物（低阶通道）进行通道性能监视、管理和控制；段开销是为了保证信息净负荷正常传送；管理指针单元是用来指示净负荷中信息起始字节的位置。
2.2通过STM1帧结构计算STM-1、SOH和AU-PTR的速率。
2.3简述数字复接原理。
把若干个小容量低速数字流合并成一个大容量高速数字流，然后通过高速信道传到对方后再分开。
2.4数字复接器和分接器的作用是什么?复接器是把两个以上的低速数字信号合并成一个高速数字信号；分接器是把高速数字信号分解成相应的低速数字信号。
2.5准同步复接和同步复接的区别是什么?同步复接是输入端的各支路信号与本机定时信号是完全同步的；准同步复接是存在一个很小的容差。
2.6为什么数字复接系统中二次群的速率不是一次群(基群)的4倍?因为四个基群的码元速率存在偏差，在复接前必须进行码速调整，同时还需要加入同步码。
2.7采用什么方法可以形成PDH高次群?采用数字复接来形成PDH高次群。
2.8为什么复接前首先要解决同步问题?因为如果不解决同步问题的话，直接将几个低次群进行复接，就会产生重叠和错位，在接收端不可能完全恢复。
2.9数字复接的方法有哪几种?PDH采用的是哪一种?同步复接和异步复接。
PDH采用的是异步复接。
2.10为什么同步复接要进行码速变换?简述同步复接中的码速变换与恢复过程。
因为只有当几个低次群的数码率统一在主时钟的频率上才可实现同步复接，而进行码型变换，即在码流中插入附加码，可使系统码速相等。
二次群速率：8448 kb/s；基群变换速率：8448/4=2112 kb/s；码速变换：为插入附加码留下空位且将码速由2048 kb/s提高到2112 kb/s；插入码之后的子帧长度：=(2112×103)×T=(2112×103)×(125×10-6)=264 bit；插入比特数：256(原来码)=264 256=8 bit；插入8 bit的平均间隔时间(按位复接)：256/8 = 32 bit；码速恢复：去掉发送端插入的码元，将各支路速率由2112 kb/s还原成2048 kb/s；2.11异步复接中的码速调整与同步复接中的码速变换有什么不同?码速调整插入脉冲要视具体情况，不同支路、不同瞬时数码率、不同的帧，可能插入也可能不插入脉冲(不插入脉冲时，此位置为原信息码)，且插入的脉冲不携带信息。
《光纤通信》课后习题答案
《光纤通信》课后习题答案第一章1.光纤通信的优点和缺点是什么？答：优点有：带宽资源丰富，通信容量大；损耗低，中继距离长；无串音干扰，保密性好；适应能力强；体积小、重量轻、便于施工维护；原材料来源丰富，潜在价格低廉等。
缺点包括：接口昂贵、强度差、无法传输电源、需要专用工具、设备和培训、无法经受长期检查等。
2．光纤通信系统由哪几部分组成？各部分的功能是什么？答：光纤通信系统由三部分组成：光发射机、光接收机和光纤链路。
光发射机由模拟或数字电气接口、电压电流驱动电路和光源组件组成。
光源组件由光源、光源光纤耦合器和一段光纤（尾纤或光纤跳线）组成。
模拟或数字电接的作用是实现口阻抗匹配和信号电平匹配（限制输入信号的振幅）作用。
光源是led或ld，这两种二极管的光功率与驱动电流成正比。
电压―电流驱动电路是输入电路与光源间的电接口，用来将输入信号的电压转换成电流以驱动光源。
光源―光纤耦合器的作用是把光源发出的光耦合到光纤或光缆中。
光接收机由光探测器组件、放大电路和模拟或数字电气接口组成。
光检测器组件包括一段光纤（尾纤或光纤跳线）、光纤检测器耦合器、光检测器和电流电压转换器。
光检测器将光信号转化为电流信号。
常用的器件有pin和apd。
然后再通过电流―电压转换器，变成电压信号输出。
模拟或数字电接口对输出电路其阻抗匹配和信号电平匹配作用。
一光纤链路由光纤光缆、光纤连接器、光缆终端盒、光缆线路盒和中继器等组成。
光缆由石英或塑料光纤、金属包层和外套组成。
光缆线路箱：光缆厂家生产的光缆一般为2km。
因此，如果光传输和光接收之间的距离超过2km，则需要每隔2km将光缆与光缆线路盒连接。
光缆接线盒：主要用于将光缆从室外（或室内）引入室内（或室外），将光缆中的光纤与光缆分开，一般放置在光设备室内。
光纤连接器：主要用于将光发射机（或光接收机）与从光缆接线盒中分离出来的光纤连接，即光纤跳线与光缆中的光纤连接。
3．假设数字通信系统能够在高达1%的载波频率的比特率下工作，试问在5ghz的微波载波和1.55μm的光载波上能传输多少路64kb/s的音频信道？解决方案：根据问题的含义，得出在5GHz微波载波下，数字通信系统的比特率为50MB/s，可传输781路64KB/s音频信道。
光纤通信技术课后部分习题答案
4.51 Calculate the pulse spreading caused by chromatic dispersion for BF04431-02 multimode grade-index fiber from SpecTran, (See Figure 3.20) operating at 1300 nm. Assume = 70 nm. S: Taking 0 = 1342.5 nm, S0 = 0.097 ps
t GI
L NA 4 L NA 4 32cN 13 32cn13
1 BR 4t
where N1 core group index of refraction
Hence, BRGI
8cn13 8 3 10 8 1.486 3 4.92 10 9 bit / s 4.92Gbit / s L NA4 1 10 3 0.200 4
P 4.34
2
4
t BR
2
2
PD=2.17 dB ( realizable!)
4.56 What is the bit-rate length limitation caused by chromatic disperson for the Spectran fiber referred to in Problem 4.51? S: (BR x L)max = 1 / [4 D()] 1 4( 2 ) D
4.55 What is meant by the term dispersion power penalty? Calculate the disperson power penalty for the pulse spread obtained in Problem 4.51. The BR is 2.5 Gbit/s. S: The amount of transmitting power required for compensating the increase bit error rate (BER) cause by attenuation is called dispersion power penalty. In Problem 4.51, ttotal = tmat = 18 ns (if fiber length is 100 km) PD(dB) = -10 log10 {exp[-(1/4 ) (ttotal)2 (BR)2]} = -10 log10 {exp[-1/4 x (18 x 10-9)2 ( x 2.5 x 109)2]} = 2.17 x 104 dB, enough to burn any type of fiber, impossible. if the fiber length is 1 km:
光纤通信第二版答案完全版（随书附赠）光纤通信原理第二版
光纤通信第二版答案完全版(随书附赠) 光纤通信原理第二版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。
n1nr （2）阶跃型光纤的折射率分布n2r ar a2 r nm 12 渐变型光纤的折射率分布n r ancr a r a3．阶跃型光纤和渐变型光纤的数值孔径NA是如何定义的？两者有何区别？它是用来衡量光纤什么的物理量？n 答：阶跃型光纤的数值孔径NA si 0 n120 渐变型光纤的数值孔径NA sinn0-nc n0222两者区别：阶跃型光纤的数值孔径是与纤芯和包层的折射率有关；而渐变型光纤的数值孔径只与纤芯内最大的折射率和包层的折射率有关。
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1．光纤通信的优缺点各是什么？答：优点有：带宽资源丰富，通信容量大；损耗低，中继距离长；无串音干扰，保密性好；适应能力强；体积小、重量轻、便于施工维护；原材料来源丰富，潜在价格低廉等。
缺点有：接口昂贵，强度差，不能传送电力，需要专门的工具、设备以及培训，未经受长时间的检验等。
2．光纤通信系统由哪几部分组成？各部分的功能是什么？答：光纤通信系统由三部分组成：光发射机、光接收机和光纤链路。
光发射机由模拟或数字电接口、电压—电流驱动电路和光源组件组成。
光源组件包括光源、光源—光纤耦合器和一段光纤（尾纤或光纤跳线）组成。
模拟或数字电接的作用是实现口阻抗匹配和信号电平匹配（限制输入信号的振幅）作用。
光源是LED 或LD ，这两种二极管的光功率与驱动电流成正比。
电压—电流驱动电路是输入电路与光源间的电接口，用来将输入信号的电压转换成电流以驱动光源。
光源—光纤耦合器的作用是把光源发出的光耦合到光纤或光缆中。
光接收机由光检测器组件、放大电路和模拟或数字电接口组成。
光检测器组件包括一段光纤（尾纤或光纤跳线）、光纤—光检波器耦合器、光检测器和电流—电压转换器。
光检测器将光信号转化为电流信号。
常用的器件有PIN 和APD 。
然后再通过电流—电压转换器，变成电压信号输出。
模拟或数字电接口对输出电路其阻抗匹配和信号电平匹配作用。
光纤链路由光纤光缆、光纤连接器、光缆终端盒、光缆线路盒和中继器等组成。
光纤光缆由石英或塑料光纤、金属包层和外套管组成。
光缆线路盒：光缆生产厂家生产的光缆一般为2km 一盘，因而，如果光发送与光接收之间的距离超多2km 时，每隔2km 将需要用光缆线路盒把光缆连接起来。
光缆终端盒：主要用于将光缆从户外（或户内）引入到户内（或户外），将光缆中的光纤从光缆中分出来，一般放置在光设备机房内。
光纤连接器：主要用于将光发送机（或光接收机）与光缆终端盒分出来的光纤连接起来，即连接光纤跳线与光缆中的光纤。
6．简述WDM 的概念。
现代通信技术(习题解答)
常用通信技术
移动通信技术
移动通信技术已经成为了我们日 常生活中不可或缺的一部分，我 们将探讨其中的2G、3G、4G和 5G等关键技术。
卫星通信技术
卫星通信技术在全球范围内提供 了广播、电视、互联网和电话等 服务，这一技术对于连接全球的 通信至关重要。
光纤通信技术
光纤通信技术通过使用光纤作为 传输介质，实现了高速、长距离 和低损耗的通信，我们将了解其 工作原理和应用。
HTTP协议
HTTP协议是超文本传输协议，用 于在Web浏览器和服务器之间传 输信息。
SSL证书
SSL证书用于加密和保护网络通信， 确保数据的安全传输。
网络安全与隐私
1 网络安全
网络安全是保护计算机网络免受未经授权的访问、破坏和攻击的过程。
2 隐私保护
隐私保护涉及个人信息的收集、存储和使用，我们将探讨如何保护个人隐私。
现代通信技术(习题解答)
欢迎大家来到本次的现代通信技术习题解答课程。在这个课程中，我们将探 讨现代通信技术的基本概念、常用通信技术、无线通信技术、光纤通信技术、 通信协议、网络安全与隐私等方面的内容。
基本概念
在学习现代通信技术之前，我们首先需要了解一些基本概念。本节中，我们将介绍通信的定义、通信系统的组 成部分，以及一些常见的通信术语。
Байду номын сангаас 光纤通信技术
光纤传输速度
光纤通信技术能够提供超高 速的数据传输速度，远远超 过了传统的铜线传输。
光信号传输
光纤通过光信号的传输实现 信息传递，这种方式不会受 到电磁干扰，确保数据的准 确性。
光纤应用领域
光纤通信技术在电信、互联 网、医疗、军事等各个领域 都有广泛的应用。
通信协议
梁瑞生《现代光纤通信技术及应用》课后习题及参考答案
第1章概述1－1、什么是光纤通信？参考答案：光纤通信(Fiber-optic communication)是以光作为信息载体，以光纤作为传输媒介的通信方式，其先将电信号转换成光信号，再透过光纤将光信号进行传递，属于有线通信的一种。
光经过调变后便能携带资讯。
光纤通信利用了全反射原理，即当光的注入角满足一定的条件时，光便能在光纤内形成全反射，从而达到长距离传输的目的。
1－2、光纤通信技术有哪些特点？参考答案：(1)无串音干扰，保密性好。
(2)频带极宽，通信容量大。
(3)抗电磁干扰能力强。
(4)损耗低，中继距离长。
(5)光纤径细、重量轻、柔软、易于铺设。
除以上特点之外，还有光纤的原材料资源丰富，成本低;温度稳定性好、寿命长等特点。
1－3、光纤通信系统由哪几部分组成？简述各部分作用。
参考答案：光纤通信系统最基本由光发送机、光接收机、光纤线路、中继器以及无源器件组成。
其中光发送机负责将信号转变成适合于在光纤上传输的光信号，光纤线路负责传输信号，而光接收机负责接收光信号，并从中提取信息，然后转变成电信号，最后得到对应的话音、图象、数据等信息。
(1)光发送机：由光源、驱动器和调制器组成，实现电/光转换的光端机。
其功能是将来自于电端机的电信号对光源发出的光波进行调制，成为已调光波，然后再将已调的光信号耦合到光纤或光缆去传输。
(2)光接收机：由光检测器和光放大器组成，实现光/电转换的光端机。
其功能是将光纤或光缆传输来的光信号，经光检测器转变为电信号，然后，再将这微弱的电信号经放大电路放大到足够的电平，送到接收端的电端机去。
(3)光纤线路：其功能是将发信端发出的已调光信号，经过光纤或光缆的远距离传输后，耦合到收信端的光检测器上去，完成传送信息任务。
(4)中继器：由光检测器、光源和判决再生电路组成。
它的作用有两个：一个是补偿光信号在光纤中传输时受到的衰减;另一个是对波形失真的脉冲进行整形。
(5)无源器件：包括光纤连接器、耦合器等，完成光纤间的连接、光纤与光端机的连接及耦合。
光纤通信第二版课后答案柳春锋
光纤通信第二版课后答案柳春锋对于通信行业，相信大家都不陌生，光纤光缆的传输效果是非常的好的。
它不仅能把电信号转换为光波，还可以传送信息给计算机等设备。
那么，光纤光缆能够传输数据吗？答案是 C。
一、答案解析光缆是用一种透明的、纤芯由玻璃或聚乙烯材料制成的一种复合式通信载体。
光纤光缆传输数据时，是将电信号转换为光信息，在介质中形成连续波进行信息传输；而把光信息再转换为电信息则是光纤通信中的一个重要应用。
通常情况下，数据和电之间是没有隔开的。
因此，信息传送时是不需要电火花的，而需要将光信息转变为电信息来进行传送。
如图3所示。
1、按功能分类光缆按功能分为光纤通信光缆和光电转换光缆。
光纤通信光缆可分为两大类：波分复用型(SFC)、非波分复用型(NRC)及多模光纤光缆。
一种是在光纤中注入石英玻璃和金属离子的混合体中引入的光纤复合体，使之形成光纤通信光缆；另一种是将这种光纤用特殊的制作工艺制成后再加入玻璃或聚乙烯材料制成的复合式光纤或超高分子光纤；另一种是用无源的半导体材料制成的光纤或用玻璃作为绝缘体，其在光波段与带电粒子进行辐射而不能发出光，这种光纤又叫单芯光纤；还有的光纤通信缆芯由玻璃制成；最常见的是玻璃光纤通信光缆，如图4所示。
(a)一种光纤，由于光纤的本质，光纤作为光纤通信系统（光纤通信）核心元件之一，同时又是一个复杂而庞大的系统；光纤和光缆组成！光纤光缆具有耐火性能好的特点，使用寿命长，可靠性好；又可以进行远距离传输；可根据实际情况，灵活应用光纤光缆，可根据不同的使用要求，使用不同材料，制造不同性能的光缆产品等因素来确定不同规模和规格的光纤光缆之间，又可以根据其功能来划分为光缆和无源光缆两大类。
2、按安装方式分类按安装方式，可以分为直埋式和波分多址光缆。
直埋式光缆是将光纤埋在地下，不用接地就能使用。
一般采用普通硅胶光缆作为干线光缆及数据通信系统的网络传输干线光纤。
光缆的特点是具有绝缘、强度高、重量轻（一般小于600 kg)及安装方便等优点；目前用于传输的光纤也大多采用此类结构和技术。
《光纤通信系统》第二版_李履信_沈建华——习题解答
hc 1.24 m E g E g eV
1、GaAs 的发射波长为：
1
1.24 0.867 m 1.43eV 1.24 1.292 m 0.96eV
2、InGaAsP 的发射波长为：
2
3-6. 在光纤通信系统中对 LD 驱动电路和偏置电路有什么要 求？在 LD 驱动电路中为什么一定要加偏置电流？偏置电流应加多大 才合适？若偏置电流加得过大或过小对 LD 的调制特性会产生什么影 响？ 答：1、对 LD 驱动电路和偏置电路的要求是： ①输出的光脉冲峰值保持恒定； ②光脉冲的通断比应>>10； ③激光发射的时间必须远短于码元时间； ④采用阻尼电路以避免驰张振荡。 2、因为 LD 是阈值器件，只有外加驱动电流超过阈值后才能发出 激光，为使得较小的数据电流 I D 亦可产生足够的光输出，因此需要
1
传输网，传输速率达 2.5～10Gbit/s，中继距离可超过 100Km。 4、第四代光纤通信系统采用光放大器来增加中继距离，同时采 用波分复用/频分复用（WDM/FDM）技术来提高传输速率。 已完成的有单信道传输速率为 40Gbit/s，不采用电中继器，结合 先进的调制技术和编码技术等，实现传输距离达 10000Km 的试验。 20 世纪 90 年代初光纤放大器的研制成功并投入使用，已经引起了光 纤 通信 的重 大 变革 。 目前 在实 验 室中 最 高的 系统 容 量已 经 达到 10Tbit/s 级。 5、第五代光纤通信系统是基于利用光纤的非线性效应，抵消由 于光纤色散产生的脉冲展宽而产生的光孤子， 来实现光脉冲信号的保 形传输。 20 世纪 90 年代后，各国的试验都取得了重大的进展。例如在日 本，实验室中已经实现了将 80 Gbit/s 和 160Gbit/s 的数据分别传输了 500Km 和 200Km，目前已经开始有商用化的光孤子通信系统面世。
《光纤通信》课后习题及答案
1．光纤通信的优缺点各是什么？答：优点有：带宽资源丰富，通信容量大；损耗低，中继距离长；无串音干扰，保密性好；适应能力强；体积小、重量轻、便于施工维护；原材料来源丰富，潜在价格低廉等。
缺点有：接口昂贵，强度差，不能传送电力，需要专门的工具、设备以及培训，未经受长时间的检验等。
2．光纤通信系统由哪几部分组成？各部分的功能是什么？答：光纤通信系统由三部分组成：光发射机、光接收机和光纤链路。
光发射机由模拟或数字电接口、电压—电流驱动电路和光源组件组成。
光源组件包括光源、光源—光纤耦合器和一段光纤（尾纤或光纤跳线）组成。
模拟或数字电接的作用是实现口阻抗匹配和信号电平匹配（限制输入信号的振幅）作用。
光源是LED或LD，这两种二极管的光功率与驱动电流成正比。
电压—电流驱动电路是输入电路与光源间的电接口，用来将输入信号的电压转换成电流以驱动光源。
光源—光纤耦合器的作用是把光源发出的光耦合到光纤或光缆中。
光接收机由光检测器组件、放大电路和模拟或数字电接口组成。
光检测器组件包括一段光纤（尾纤或光纤跳线）、光纤—光检波器耦合器、光检测器和电流—电压转换器。
光检测器将光信号转化为电流信号。
常用的器件有PIN和APD。
然后再通过电流—电压转换器，变成电压信号输出。
模拟或数字电接口对输出电路其阻抗匹配和信号电平匹配作用。
光纤链路由光纤光缆、光纤连接器、光缆终端盒、光缆线路盒和中继器等组成。
光纤光缆由石英或塑料光纤、金属包层和外套管组成。
光缆线路盒：光缆生产厂家生产的光缆一般为2km一盘，因而，如果光发送与光接收之间的距离超多2km时，每隔2km将需要用光缆线路盒把光缆连接起来。
光缆终端盒：主要用于将光缆从户外（或户内）引入到户内（或户外），将光缆中的光纤从光缆中分出来，一般放置在光设备机房内。
光纤连接器：主要用于将光发送机（或光接收机）与光缆终端盒分出来的光纤连接起来，即连接光纤跳线与光缆中的光纤。
3．假设数字通信系统能够在高达1%的载波频率的比特率下工作，试问在5GHz的微波载波和 1.55μm的光载波上能传输多少路64kb/s的音频信道？解：根据题意，求得在5GHz的微波载波下，数字通信系统的比特率为50Mb/s，则能传输781路64kb/s的音频信道。
《光纤通信系统》第二版-李履信,沈建华-习题解答
<< 光电子器件导论 >> 习题解答1-1.光纤通信有哪些优点？答：光纤通信具有下面一些优点：1、传输容量大；2、传输损耗小，中继距离长；3、泄漏小，保密性好；4、节约大量有色金属；5、抗电磁干扰性能好；6、重量轻，可挠性好，敷设方便。
1-2.比较五代光纤通信系统的主要特点与差别。
答：五代光纤通信系统的主要特点与差别如下：1、第一代光纤通信系统在20世纪70年代后期投入使用，工作波长在850nm波长段的多模光纤系统。
光纤的衰减系统为 2.5~4.0 dB/Km，系统的传输速率在20～100Mbit/s之间，实用的系统容量为脉冲编码调制（PCM）三次群，最高传输速率为34Mbit/S，中继距离为8～10km。
20世纪80年代初，工作波长在1310nm波长段的多模光纤系统投入使用，光纤衰减系数为0.55～1.0dB/Km，传输速率达140Mbit/s，中继距离为20~30Km。
2、第二代光纤通信系统在20世纪80年代中期投入使用，工作波长在1310nm波长段的单模光纤通信系统。
光纤衰减系数为0.～0.5 dB/Km，可传送准同步数字体系（PDH）的各次群信号，最高传输速率可达1.7Gbit/s，中继距离约为50Km。
3、第三代光纤通信系统在20世纪80年代后期投入使用，工作波长在1550nm波长段的单模光纤系统。
光纤衰减系数为0.2 dB/Km，应用在同步数字体系（SDH）光纤传输网，传输速率达2.5～10Gbit/s，中继距离可超过100Km。
4、第四代光纤通信系统采用光放大器来增加中继距离，同时采用波分复用/频分复用（WDM/FDM）技术来提高传输速率。
已完成的有单信道传输速率为40Gbit/s，不采用电中继器，结合先进的调制技术和编码技术等，实现传输距离达10000Km的试验。
20世纪90年代初光纤放大器的研制成功并投入使用，已经引起了光纤通信的重大变革。
目前在实验室中最高的系统容量已经达到10Tbit/s级。
《光纤通信》课后习题答案
1．光纤通信的优缺点各是什么？答：优点有：带宽资源丰富，通信容量大；损耗低，中继距离长；无串音干扰，保密性好；适应能力强；体积小、重量轻、便于施工维护；原材料来源丰富，潜在价格低廉等。
缺点有：接口昂贵，强度差，不能传送电力，需要专门的工具、设备以及培训，未经受长时间的检验等。
2．光纤通信系统由哪几部分组成？各部分的功能是什么？答：光纤通信系统由三部分组成：光发射机、光接收机和光纤链路。
光发射机由模拟或数字电接口、电压—电流驱动电路和光源组件组成。
光源组件包括光源、光源—光纤耦合器和一段光纤（尾纤或光纤跳线）组成。
模拟或数字电接的作用是实现口阻抗匹配和信号电平匹配（限制输入信号的振幅）作用。
光源是LED或LD，这两种二极管的光功率与驱动电流成正比。
电压—电流驱动电路是输入电路与光源间的电接口，用来将输入信号的电压转换成电流以驱动光源。
光源—光纤耦合器的作用是把光源发出的光耦合到光纤或光缆中。
光接收机由光检测器组件、放大电路和模拟或数字电接口组成。
光检测器组件包括一段光纤（尾纤或光纤跳线）、光纤—光检波器耦合器、光检测器和电流—电压转换器。
光检测器将光信号转化为电流信号。
常用的器件有PIN和APD。
然后再通过电流—电压转换器，变成电压信号输出。
模拟或数字电接口对输出电路其阻抗匹配和信号电平匹配作用。
光纤链路由光纤光缆、光纤连接器、光缆终端盒、光缆线路盒和中继器等组成。
光纤光缆由石英或塑料光纤、金属包层和外套管组成。
光缆线路盒：光缆生产厂家生产的光缆一般为2km一盘，因而，如果光发送与光接收之间的距离超多2km时，每隔2km将需要用光缆线路盒把光缆连接起来。
光缆终端盒：主要用于将光缆从户外（或户内）引入到户内（或户外），将光缆中的光纤从光缆中分出来，一般放置在光设备机房内。
光纤连接器：主要用于将光发送机（或光接收机）与光缆终端盒分出来的光纤连接起来，即连接光纤跳线与光缆中的光纤。
3．假设数字通信系统能够在高达1%的载波频率的比特率下工作，试问在5GHz的微波载波和 1.55μm的光载波上能传输多少路64kb/s的音频信道？解：根据题意，求得在5GHz的微波载波下，数字通信系统的比特率为50Mb/s，则能传输781路64kb/s的音频信道。
光纤通信技术(第2版)答案
着传输距离的加大，脉冲波形在时间上发生了展宽，这种现象称为光纤的色散
10.什么是模式色散？材料色散？波导色散？
答：模式色散：光纤中的不同模式，在同一波长下传输，各自的相位常数βmn不同所引起的色散
材料色散：由于光纤材料本身的折射指数n和波长λ呈非线性关系，从而使光的传播速度随波长 而变化所引起的色散
对于阶跃型光纤，运用标量解的特征方程解出方程中的U（或W），从而确定传输常数β，分析 其传输特性；对于渐变型光纤，也是通过确定出传输常数β，从而分析其传输特性
5.为什么说采用渐变型光纤可以减小光纤中的模式色散？ 答：模式色散是由于不同模式的光功率脉冲沿不同轨迹传输，由于每个模式的轴向传输速度不同， 于是它们在相同的光纤长度上到达某一点所需要的时间不同，从而使得沿光纤行进的脉冲在时间上 展宽。而渐变型光纤利用了n随r变化的特点，消除了模式色散
n
2
(0)1
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a a
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1
(
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)
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其中r为光纤纤芯中任一点到轴线之间的距离
第三章
1.光与物质间的相互作用存在哪三种基本物理过程？它们各自的特点是什么？ 答：三种基本物理过程：自发辐射、受激吸收以及受激辐射
自发辐射的特点： （1）这个过程是在没有外界作用的条件下自发产生的，是自发跃迁 （2）由于发射出光子的频率决定于所跃迁的能级，而发生自发辐射的高能级不是一个，可以是一个系列的高 能级，因此，辐射光子的频率亦不同，频率范围很宽 （3）即使有些电子是在相同的能级差间进行跃迁的，也就是辐射出的光子的频率相同，但由于它们是独立 地、自发地辐射，因此它们的发射方向和相位也是各不相同的，是非相干光 受激吸收的特点： （1）这个过程必须在外来光子的激发下才会产生 （2）外来光子的能量等于电子跃迁的能级之差 （3）受激跃迁的过程不是放出的能量，而是消耗外来光能 受激辐射的特点： （1）外来光子的能量等于跃迁的能级之差 （2）受激过程中发射出来的光子与外来光子不仅频率相同，而且相位、偏振方向和传播方向都相同，因此称 它们是全同光子 （3）这个过程可以使光得到放大。因为受激过程中发射出来的光子与外来光子是全同光子，相叠加的结果使 光增加，使入射光得到放大，所以受激辐射引起光放大，是产生激光的一个重要的基本概念