光纤通信阶段作业
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=∆≈-212221n n n()∆≈==∆cL n NA c n Lc n L c 12121max22θτ 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1.31,1.55,0.853.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。
光纤通信技术阶段作业三
一、单项选择题（共20道小题，共100.0分）1. 随着半导体激光器使用的时间增长，其阈值电流会。
A. 逐渐减小B. 逐渐增大C. 保持不变D. 变化很小2.3. (错误)对于半导体激光器，要产生激光振荡，其外加正向电流必须阈值电流。
A. 大于等于B. 等于C. 大于D. 小于4.受激辐射会产生一个。
A. 菲涅尔现象B. 费米能级C. 全同光子D. 耦合模式5.6. 处于高能级E2的电子，在未受外界激发的情况下，自发地跃迁到低能级E1，从而发射出一个能量为hf（=E2-E1）的光子的过程称为__________。
A. 自发辐射B. 受激吸收C. 受激辐射D. 非辐射复合7.8.激光器的阈值条件与光学谐振腔的固有损耗有关，该损耗越小，阈值条件。
A. 越低B. 越高C. 不变D. 为09.10. 在激光器中完成频率选择和反馈作用的是。
A. 光滤波器B. 泵浦源C. 光学谐振腔D. 增益物质11.12. 激光器的阈值条件只决定于__________。
A. 泵浦源的功率值B. 光学谐振腔的固有损耗C. 光学谐振腔的腔长D. 激活物质的折射率13.14. 光电检测器在光纤通信系统中的主要任务是。
A. 将光信号转换为电信号B. 将电信号直接放大C. 将光信号直接放大D. 将电信号转换为光信号15.16. (错误)光电检测器是利用材料的__________，来实现光电转换的器件。
A. 受激吸收B. 光电效应C. 非线性D. 受激辐射17.18. EDFA的泵浦光源的典型工作波长为。
A. 850nmB. 980nmC. 1310nmD. 1550nm19.20. EDFA结构中，掺铒光纤中的铒离子有__________个工作能级。
A. 2B. 3C. 4D. 521.22. 不属于无源光器件的是。
A. 半导体激光器B. 光耦合器C. 光滤波器D. 光波分复用23.24. 在下列四种码型中不宜在光纤中传输的码型为__________。
光纤通信_结课作业
光纤通信学院：电子信息工程学院学号： xxxxxx姓名： xxx摘要：光纤通信是利用光波在光导纤维中传输信息的通信方式。
本文探讨了光纤通信技术的原理、技术发展，发展趋势、及应用。
关键词：光纤通信原理发展应用一、引言光纤通信技术（optical fiber communications）从光通信中脱颖而出,已成为现代通信的主要支柱之一,在现代电信网中起着举足轻重的作用。
光纤通信作为一门新兴技术,其近年来发展速度之快、应用面之广是通信史上罕见的,也是世界新技术革命的重要标志和未来信息社会中各种信息的主要传送工具。
光纤即为光导纤维的简称。
光纤通信是以光波作为信息载体,以光纤作为传输媒介的一种通信方式。
从原理上看,构成光纤通信的基本物质要素是光纤、光源和光检测器。
光纤除了按制造工艺、材料组成以及光学特性进行分类外,在应用中,光纤常按用途进行分类,可分为通信用光纤和传感用光纤。
传输介质光纤又分为通用与专用两种,而功能器件光纤则指用于完成光波的放大、整形、分频、倍频、调制以及光振荡等功能的光纤,并常以某种功能器件的形式出现。
光纤通信之所以发展迅猛,主要缘于它具有以下特点:(1)通信容量大、传输距离远;一根光纤的潜在带宽可达20THz。
采用这样的带宽，只需一秒钟左右，即可将人类古今中外全部文字资料传送完毕。
目前400Gbit/s系统已经投入商业使用。
光纤的损耗极低，在光波长为1.55μm附近，石英光纤损耗可低于0.2dB/km，这比目前任何传输媒质的损耗都低。
因此，无中继传输距离可达几十、甚至上百公里。
(2)信号串扰小、保密性能好;(3)抗电磁干扰、传输质量佳,电通信不能解决各种电磁干扰问题，唯有光纤通信不受各种电磁干扰。
(4)光纤尺寸小、重量轻,便于敷设和运输;(5)材料来源丰富,环境保护好，有利于节约有色金属铜。
(6)无辐射,难于窃听,因为光纤传输的光波不能跑出光纤以外。
(7)光缆适应性强,寿命长。
(8)质地脆，机械强度差。
光网络第四次阶段作业
一、阅读理解（共2道小题，共100.0分）1. 若一个2.5Gbit/s单模光缆通信系统，其系统总体要求如下：系统中采用的激光器为单纵摸激光器，其阈值电流小于50mA，激光器工作于1550nm.光脉冲谱线宽度Δλmax≤1.8nm。
发送光功率P T=2.3dBm。
如用高性能的光接收组件，可在BER=1×10-10条件下得到接收灵敏度P R=-35dBm，动态范围D≥20dB。
试计算系统中所允许的最大中继距离。
注：考虑光通道功率代价P P =1dB，光连接器衰减A C=1dB（发送和接收端各一个），光纤接头损耗A S=0.1dB/km，光纤固有损耗α=0.22dB/km，光纤色散系数D≤2ps/(km ・nm)取M E=3dB M C=0.1dB/km，频率啁啾系数为3。
1.衰减受限中继距离的计算公式为：CA.B.C.D.2.衰减受限中继距离等于km。
CA. 792.5B. 65.4C. 74.52D. 554.913.D?A. 散粒噪声B. 啁啾声XC. 模分配噪声D. 码间干扰4.色散受限中继距离的公式为：DA.B.C.D.5.色散受限中继距离等于km。
AA. 792.5B. 65.4C. 74.52D. 554.916.该系统所允许的最大中继距离为km。
BA. 792.5B. 74.52C. 554.91D. 65.42.计算STM-1帧速率以及其段开销SOH的容量(速率)。
1.STM-1帧包含的字节数= 。
AA. 270×9B. 261×9C. 72×9D. 92.STM-1帧速率为MBit/s。
DA. 270×9B. 261×9C. 72×9D. 155.5203.STM-1中包含SOH的字节数为。
BA. 27B. 72C. 45D. 94.STM-1的SOH容量为Mbit/s。
CA. 0.576B. 4.096C. 4.608D. 155.520。
北邮秋季光纤通信专业技术光纤通信专业技术阶段作业二
D.菲涅尔散射损耗、本特征吸收损耗
17.单模光纤的色散包括＿C_＿_______和__＿___＿_＿＿。
A.模分配噪声、码间干扰
B.频率啁啾、模式色散
C.材料色散、波导色散
D.模式色散、波导色散
1.阶跃型光纤,若n1＝1.5，相对折射指数差Δ=25％,工作波长λ＝1.31 μｍ，若希望单模传输，则纤芯半径a的范围是＿_＿___B_＿＿_。
若考虑光通道功率代价PＰ=1dＢ,光连接器衰减AC=1dB（发送和接收端各一个）,光纤接头损耗AS=0.１dB/ｋm，光纤固有损耗α=0.23dB／km，光纤色散系数D≤2.２ｐs/(ｋm・nm)取ME＝３dＢ ＭＣ＝0.1dB／ｋｍ,频率啁啾系数为３.2。
试计算损耗受限中继距离为__＿D____＿_＿，色散受限中继距离为___＿_＿__＿_，则最大中继距离为_＿________。
10.渐变指数 A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.2
B.∞
C.1
D.３
11.渐变型光纤的最佳折射指数分布是指__＿D_＿_____型折射指数分布。
A.立方
B.线
C.常数
D.平方
12.利用一段__＿_D_______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变。
A.Δ２、Δ、阶跃型
B.Δ、型
15.光纤色散会使输入脉冲在传输过程中C，这样就_____＿__＿＿＿了通信容量。
A.幅度降低、限制
B.失真、提高
C.展宽、限制
D.幅度降低、提高
16.光纤中产生衰减的主要原因是A和。
A.吸收损耗、散射损耗
B.自发辐射损耗、散射损耗
B.0＜α< 0.47μｍ
光纤通信阶段作业
n1=1.51, n2=1.49,纤芯半径a=4μm,工作波
长λ＝1.31 μm。 计算可得(1)归一化频率
V=__________；（2）每公里长度光纤的模式
色散Δτ＝__________秒。
A. 6.78、6.54×10－11
B. 6.78、6.54×10－8
C. 4.67、6.54×10－11
A;
得分: [0]
试题分 值:
20.0
提示:
4.
5. 计算STM-1帧结构中信息净负荷的容量(速
率)＝__________Mb/s。
A. 18.792
B. 5.76
C. 150.336
D. 15.0336
知识 点:
SDH计算
学生 答案:
[C;]
标准答 案:
C;
得分: [20]
试题分 值:
20.0
提示:
标准答 案:
B;
得分: [0]
试题分 值:
20.0
提示:
6. (错误)
若一个2.5Gbit/s单模光缆通信系统，其系统总 体要求如下： 系统中采用的激光器为单纵摸激光器，其阈值 电流小于50mA，激光器工作于1550nm.光脉冲谱 线宽度Δλmax≤1.8nm。发送光功率 PT=2.5dBm。如用高性能的光接收组件，可在 BER=1×10-10条件下得到接收灵敏度 PR=-38dBm，动态范围D≥20dB。 若考虑光通道功率代价PP =1dB，光连接器衰减 AC=1dB（发送和接收端各一个），光纤接头损 耗AS=0.1dB/km，光纤固有损耗α=0.23dB/km， 光纤色散系数D≤2.2ps/(km・nm)取ME=3dB
6.
7. (错误)某光纤通信系统，其发送光功率为2dBm，光接
光纤通信1、2、3章习题
的影响，但可采取一定的措施来设法降低或补偿，有如下 几种方案： ①零色散波长光纤，对于常规单模光纤，选用工作波长 1310nm其色散最小。 ②色散位移光纤（DSF），减少光纤的纤芯使波导色散增加， 可把零色散波长向长波长方向移动，从而在光纤最低损耗 窗口1550nm附近得到最小色散。 ③色散平坦光纤（DFF），在1310nm-1550nm范围内，色 散接近于零的光纤。 ④色散补偿光纤（DCF），通常DCF光纤的色散值很大，典 型值为-103ps/(nm.km)，只需很短的DCF就能补偿很长的 普通单模光纤（色散典型值1ps/(nm.km))。 ⑤色散补偿器，如光纤光栅、光学相位共轭等。其原理是让 原先跑得快的波长经过补偿器时慢下来，减少不同波长由 于速度不一样导致的时延。
NA ≈ n1 2∆ = 1.5 × 2 × 0.01 = 0.21
• 2.4 阶跃型光纤的纤芯折射率是1.5，包层折射率 是1.498，工作波长为1310nm，当纤芯直径为多 大时为单模传输？ • 解：单模传输的工作条件是 归一化频率V满足 ， 2π 2 0 < V < 2.4048 V= a n12 − n2
• 2.8 什么是光纤的色散？光纤中有哪几种色散？ 解释其含义。 • 解：光纤的色散是指光信号经过一定距离的光纤 传输后要产生畸变，光信号波形展宽，色散限制 光纤通信系统的传输容量。 光纤中的色散类型包括：①波长色散，指同 一个导波模式中不同波长光线的传播路径和速度 不同，产生时延差，引起光脉冲展宽。波长色散 包含材料色散和波导色散两类，其中材料色散是 因光源光谱不纯以及光纤石英材料的折射率随波 长而变化所产生；波导色散是因光源光谱不纯以 及波导结构的影响而产生。②模式色散，指同一 波长光信号中不同模式光线的传播路径和速度不 同，产生时延差，引起光脉冲展宽，模式色散只 在多模光纤中存在。
北邮2017秋季光纤通信技术光纤通信技术阶段作业二
一、单项选择题（共20道小题，共100.0分）1.目前光纤通信的长波长低损耗工作窗口是1310nm和 A nm。
A.1550B.1480C.980D.15102.光纤通信的三个低损耗窗口是1310nm、850nm、___C_______μm。
A.1560B.1550C. 1.55D. 1.513.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.7.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 。
A.反射线B.子午线C.斜射线D.折射线8.阶跃型光纤中数值孔径的计算式为____C________________。
A.B.C.D.9.渐变型光纤子午线的轨迹方程受纤芯的折射率分布、___A________和___________因素的影响。
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C.光线入射点处的轴向角、光线入射点处的N0D.光线入射点处的轴向角、纤芯和包层发生全反射的入射角10.渐变指数 A 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. 2B.∞C. 1D. 311.渐变型光纤的最佳折射指数分布是指___D_______型折射指数分布。
A.立方B.线C.常数D.平方12.利用一段____D_______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变。
A.色散位移单模光纤B.非零色散光纤C.色散平台光纤D.色散补偿光纤13.色散位移单模光纤是将零色散点从______B_____移到___________处的光纤。
《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 ___________ ，用人占表示。
当/＜厶石时，激光器发出的是 ________ ,因此光谱很宽，宽 度常达到几百埃：当时，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而积时，用 ________ 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：2 =—（或 zt=—qq 8. 判断单模激光器的一个重要参数是答案：边模抑制比。
数字光纤通信系统作业及答案
数字光纤通信系统作业及答案数字光纤通信系统作业及答案1、光接口的S点、R点是指：（仅靠发送机输出端的活动连接器之后输入参考点，紧靠接收机之前的活动连接器之前的输入参考点）。
2、G.652表示：（d）。
A.SDH接口；B.光波长；C.信号速率；D.光纤类型3、光接口L-1.1表示：（c）。
A.局内通信i；B.短距离局间通信u；C.长短距离局间通信l；D.超长短距离局间通信v4、1550波长的光传输与1310波长的光传输相比，衰减于色散指标表现为：aA.衰减小，色散大；B.衰减大，色散小；C.衰减小，色散小；D.衰减大，色散大。
5、决定了SDH具有强大的网络运行、管理和维护能力。
是因为SDH具有：（b）A.统一光接口；B.丰富的开销比特；C.净负荷透明6、在SDH帧结构中，真正用于电信业务的比特称为__b_区域。
A.段开销；B.净负荷；C.管理单元指针7、在SDH帧结构中__c_的作用是用来指示净负荷区域内的信息首字节在STM-N帧内的准确位置，以便接收时能正确分离净负荷。
A.段开销;B.净负荷;C.管理单元指针8、通道开销位于SDH帧结构的_b__区域。
A.段开销B.净负荷C.管理单元指针9、在STM-1模块中，用于段开销传输的信息速率为__c_。
A.155.520Mbit/s；B. 2.048Mbit/s；C. 4.608Mbit/s10、在SDH段开销中，_a__不经过扰码，全透明传送A.帧定位字节A1、A2;B.再生段踪迹字节J0;C.比特间插奇偶校验8位码字节B111、SDH解决同步数字复用频率和相位偏移的方法是_c__A.码速调整法;B.固定位置映射法;C.指针调整12、SDH采用_a__方式实现多路信号的同步复用。
A.字节交错间插;B.指针调节;C.正码速调整13、接入端口的最高速率为140Mbit/s或155Mbit/s，而交叉连接的最低速率为一次群信号的数字交叉连接设备可以表示为_b__。
《光纤通信》课后作业.docx
1- 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1.55 um 的光载波上能传输多少路64 kb / s 的话路？解在5GHz微波载波上能传输的64kb/s的话路数K=(5*10A9*l%)/(64*10A3)=781 (路)在1. 55um的光载波上能传输的64kb/s的话路数K= ((3*10^8) /(1.55*10=6)) /(64*10=3) =3. 0242* 10"7 (路)1-4 简述未来光网络的发展趁势及关键技术。
答未來光网络发展趁于猖能化、全光化。
其关健技术包括：长波长激光器、低损耗单模光纤、高效光放人器、WDM复用技术和全光网络技术。
2-1均匀光纤芯与包层的折射率分别为nl=1.5O , n2=1.45 ,试计算：(1) 光纤芯与包层的相对折射率差△为多少？( 2 ) 光纤的数值孑L 径NA 为多少？(3 )在1米长的光纤上，由子午线的光程差所引起的最大吋延差△unax为多少？解(1)又纤芯利包层的相对折射率差△二(nl-n2) /nl得到A= (nl-n2) /nl= (1.50-1.45) /1.50=0.0 33(2) NA=sqrt (nl A2-n2A2) =sqrt(1.5A2-l .45A2)^0.384(3) Aimax^nl *L/c*A=1.5*l /(3*10A8)*0.384ns2- 3均匀光纤,若n1=1. 50 , X=1.30nm,试计算：(1)若△=(). 25,为了保证单模传输，其芯半径应取多大？(2) 若取a = 5 pm,为保证单模传输・，△应取多大？解(1)由单模传输条件V=2 n a /X*sqrt (nl A2 -n2A2) W2.405推导出aW2.405入/ (2 n *sqrt (nl A2-n2A2))其中,21.3pm, n2=n 1-A*nl=1.125 ,则a^2.405*1.3*10A-6/(2 n *sqrt(1.5A2-l .125A2))=0.5 01pm(2)当a=5|irn 时，sqrt (nl A2 -n2A2) W2.405 *入/ (2 n a)解得ZkW (nl-n2) /nl=0 .00162-4目前光纤通信为什么采用以下三个工作波长：X 1=0 .85pm, X 2=1.31nm,入3=55屮n ?答入l=0.8 5m，X2=1.31nm, X3=1.55pm附近是光纤传输损耗较少或最小的波长“窗口”，相应的损耗分别为2~3dB/km、0.5dB/km、0.2dB/km,而在这些波段目前有成熟的光器件(光源、光检测器等)。
光纤通信作业[大全5篇]
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光纤通信作业[大全5篇]第一篇：光纤通信作业2-1光纤由哪几部分组成？答：光纤由纤芯、包层和涂覆层3部分组成。
2-2在光脉冲信号的传播过程中，光纤的损耗和色散对其有何影响？2-3单模光纤有哪几种类型？各有何特点？答：单模有G.652、G.653、G.654、G.655四种类型。
G.652光纤的特点是当工作波长在1310nm时，光纤色散很小，系统的传输距离只受光纤损耗的限制。
G.653光纤的特点是色散零点在1550nm附近。
G.654光纤的特点是降低1550nm波段的衰减，一般为0.15~0.19dB/km,典型值为0.185dB/km,其零色散点仍然在1310nm 附近，但在1550窗口的色散较高，课达18ps/(nm·km)。
G.655光纤的特点是色散点在1550nm附近，WDM系统在零色散波长处工作很容易引起四波混频效应，导致信道间发生串扰，不利于WDM系统工作。
2-4光纤的归一化频率和各模式的归一化截止频率的关系是什么？光纤单模传输的条件是什么？2-5光纤的特性有哪些？答：几何特性、传输特性、机械特性、温度特性四种。
2-6光缆的结构有哪些？答：光缆一般由缆芯、护层和加强芯组成。
2-7常用的光缆有哪几种类型？答：层绞式结构光缆、骨架式结构光缆、束管式结构光缆、带状结构光缆、单芯结构光缆、特殊结构光缆。
第二篇：光纤通信作业1一、填空题1、光纤通信中常用的三个低损耗窗口的中心波长为、。
2、光源的作用是将变换为光检测器的作用是将3、在光波系统中得到广泛应用的两种光检测器是。
4、光传输设备包括5、光纤通信是以为载频，以6、光发送机主要由、和组成。
7、被称为“光纤之父”的是8、中国第一条海底光缆建成于二、简答题1、光纤通信主要有哪些优点？2、简述未来光网络的发展趋势及关键技术。
3、全光网络的优点是什么？第三篇：光纤通信_结课作业光纤通信学院：学号：姓名：电子信息工程学院1xxxxxxxxx摘要：光纤通信是利用光波在光导纤维中传输信息的通信方式。
光纤通信作业_姓名_单位
1.光纤若按纤芯剖面折射率的分布不同来分，一般可分为（阶跃折射率分布光纤SIOF）光纤和（渐变折射率分布光纤GIOF）光纤；若按纤芯中传输模式的多少来分，可分为（多模光纤）光纤和（多模光纤）光纤。
2.光纤色散包括（模间色散）、（材料色散）、（波导色散）和（偏振模色散）。
3.单模光纤的单模传输条件是（ A ）a、Vc（LP01）>V >Vc（LP11）b、Vc（LP01）<V< Vc（LP11）c、V = Vc（LP01）d、V = Vc（LP11）4.什么是光纤的色散？为什么说光纤的色散会限制系统的传输速率？在光纤中传输的光信号（脉冲）的不同频率成份或不同的模式分量以不同的速度传播，到达一定距离后必然产生信号失真（脉冲展宽），这种现象称为光纤的色散或弥散。
色散限制了光纤的带宽—距离乘积值。
色散越大，光纤中的带宽—距离乘积越小，在传输距离一定（距离由光纤衰减确定）时，带宽就越小，带宽的大小决定传输信息容量的大小。
5.一阶跃光纤，纤芯半径a=25μm，折射率n1=1.5，相对折射率差Δ=1%，长度L=1km。
求：（1）光纤的数值孔径；（2）子午线的最大时延差。
6.光纤通信的主要优点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.无串音干扰，保密性好。
5.光纤线径细、重量轻、柔软。
6.光纤的原材料资源丰富，用光纤可节约金属材料。
7.在阶跃单模光纤中只存在什么模式？8.光纤的主要传输参数是什么？是如何表征的？9.WDM光纤通信系统对于光源的要求？WDM系统对激光器的要求除了象在普通的光纤通信系统中的一般要求外，还有其特殊的要求，即：（1）具有波长调谐特性和尽可能窄的线宽。
（2）尽可能高的边模抑制比。
一般要求至少大于35dB或40dB。
（3）激光器必须单纵模工作。
（4）激光器的频率啁啾必须尽可能小。
（5）激光器的波长和输出功率必须稳定。
（6）尽可能的小的相对强度噪声RIN。
光纤通信阶段作业
一、单项选择题（共20道小题，共100.0分）1.目前光纤通信的长波长低损耗工作窗口是1310nm和 A nm。
A. 1550B. 1480C. 980D. 15102. 光纤通信的三个低损耗窗口是1310nm、850nm、___C_______μm。
A. 1560B. 1550C. 1.55D. 1.513. 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.7. 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 。
A. 反射线B. 子午线C. 斜射线D. 折射线8. 阶跃型光纤中数值孔径的计算式为____C________________。
A.B.C.D.9. 渐变型光纤子午线的轨迹方程受纤芯的折射率分布、___A________和___________因素的影响。
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C. 光线入射点处的轴向角、光线入射点处的N0D. 光线入射点处的轴向角、纤芯和包层发生全反射的入射角10. 渐变指数 A 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. 2B. ∞C. 1D. 311. 渐变型光纤的最佳折射指数分布是指___D_______型折射指数分布。
A. 立方B. 线C. 常数D. 平方12. 利用一段____D_______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变。
A. 色散位移单模光纤B. 非零色散光纤C. 色散平台光纤D. 色散补偿光纤13. 色散位移单模光纤是将零色散点从______B_____移到___________处的光纤。
《光纤通信》第4章作业
第4章作业学号姓名成绩一、填空题1．不需要电源的光器件叫。
常见的无源光器件有：光纤连接器、光耦合器、光纤光栅、光滤波器。
2．光纤的连接损耗分为外部损耗和内部损耗，由光纤中间的连接错位引起的损耗为，由光纤的波导特性和几何特性差异导致为。
3．在光纤通信中，能够把多个光信号耦合到一起，或能将光信号分到多根光纤中的器件就是。
4．某输出端口的功率除了有来自希望的输入端口外，还有来自不希望的输入端口的功率，二者之比叫。
5．光纤光栅是指一段折射率沿长度呈周期性变化的光纤。
利用光纤材料的光敏性质制作而成，目前最常用的制作方法是。
6．光滤波器主要应用于系统。
7．熔锥式光纤耦合器做成的波分复用器，其耦合长度为时，可实现1.31μm和1.55μm的分离。
8．光开关的作用是（三个字）。
9写出被布拉格光栅反射回去的光波长满足条件：。
二、选择题1．光纤连接的使用场合不包括。
（）A．光源与光纤之间的连接B．光纤与光纤之间的连接C．光纤与光检测器之间的连接D．光交叉复用连接2．一个8×8的耦合器所需的2×2的耦合器数目为。
（）A．4 B．8 C．12 D．163．下列哪一种光栅节距呈线性变化？（）A．光纤布拉格光栅B．啁啾布拉格光栅C．长周期光栅D．特殊光栅4．只能用作合路器的是？（）A．T型耦合器B．定向耦合器C．星型耦合器D．波分复用器三、判断题1．附加损耗和回波损耗越小越好。
（）2．用熔接法连接的光纤是可拆卸连接。
（）3．光隔离器是互易器件。
（）4波分复用器是和波长无关的光纤耦合器。
四、问答题1．简述三种光纤连接的方法。
2．列举四种光开关，说说它们的工作原理。
3．光纤耦合器的作用是什么？4．光纤耦合器的分波原理是什么？何谓3dB耦合器？。
光纤通信作业
数字光纤通信系统一般由光发射机、光中继器、光纤和光接收机组成。
一、光纤和光缆光纤是光导纤维的简称，由纤芯、包层和涂覆层3部分组成。
光缆是一根或多根光纤或光纤束制成的符合光学、机械和环境特性的结构体。
二、通信用光器件（有源光器件和无源光器件）1、光源光源的作用是将电信号转换成光信号并送入光纤线路中进行传输。
有半导体激光器（LD，有阈值器件）和半导体发光二极管（LED，无阈值器件）。
激光器的工作原理所谓激光器就是激光自己振荡器。
构成一个激光振荡器必须具备的部件有：必须有产生激光的工作物质（激活物质）；必须有能够使工作物质处于粒子数反转分布状态的激励源（泵浦源）；必须有能够完成频率选择及反馈作用的光学谐振腔。
2、光电检测器光电检测器是光接收端机的第一个部件，主要完成光信号到电信号的转换功能。
3、无源光器件无源光器件是指未发生光电能量转换的器件，它是构成光纤通信系统的基本而且必不可少的器件。
Ⅰ、光纤连接器（对应于电路中的电接插件）光纤连接器，又称光纤活动连接器，俗称活接头。
光纤连接器一般采用某种机械和光学结构，使两根光纤的纤芯对准并接触良好，保证90%以上的光能够通过。
Ⅱ、光衰减器（对应于电路中的电阻）光衰减器是用来对输入的光信号功率进行一定程度的衰减，以满足各种需要。
Ⅲ、光耦合器（对应于三通或多通）光耦合器是分路或合路光信号的器件。
它的功能是把一个输入的光信号分配给多个输出（分路），或把多个输入的光信号组合成一个输出（耦合）。
Ⅳ、光隔离器和光环形器（对应于电路中的普通二极管）光隔离器是保证光波只能正向传输的器件。
光环形器与光隔离器的工作原理基本相同，只是光隔离器一般为两端口器件，而光环行器则为多端口器件。
Ⅴ、光开关（对应于电路中的电开关）光开关是指能够控制传输通路中光信号通或断或进行光路切换作用的器件。
Ⅵ、光波长转换器光波长转换器是指能够将光信号从一个波长转换到另一个波长的器件。
Ⅶ、光波分复用器（对应于电路中的混频器）在一根光纤中能同时传输多个波长光信号的技术，称为光波分复用技术，波分复用系统的核心部件是波分复用器件，即光复用器和光解复用器（有时也称合波器和分波器），原理上讲，合波器与分波器是相同的。
光纤通信作业参考
第二章作业2.1什么是振动模式？什么是波动模式？它们之间有什么区别和联系？解：稳定的横向振荡条件2dkn cos0-2©-2©=2m兀。
由于m不同，横向谐振0i23（驻波）状态不同，即横向振动的场分量不同，即波腹数不同。
把同一系统的不同的横向谐振状态称为振动模式。
在波导中横向的振动（驻波）将以波动方式沿z轴传播，形成导波，不同的m称为不同的波动模式，同样称为模式。
不同的波动模式横向场（驻波）分布不同。
同时由于k不同，B二k也不同，即不同的波xz 动模式有不同的传输常数，也即有不同的传输速度v。
2.2如果介质平板波导的y方向也受到限制，例如，该方向存在两个垂直介质平板的边界，相距为w，并且在该界面上也满足全反射条件。
试问介质平板波段中的模式会有什么变化（定性分析）？解：光波在x方向受到限制，则x方向光波满足驻波条件2dk-2©-2©二2m兀x23，光波在y方向受到限制，则y方向光波满足驻波条件2叭-2©2-2©3-2加，n取m取正整数；正整数。
我们用两个正整数描述横向（x,y）驻波条件也即横向场分布特点。
2.3为什么把波导的特征方程称作色散方程？它与光纤的色散有什么关系？解：在波导中，不同的波动模式横向场（驻波）分布不同。
同时由于k不同，B二kxz也不同，即不同的波动模式有不同的传输常数，也即有不同的传输速度v。
把波导的特征方程称作色散方程。
光纤中除了有波导色散之外，还有模式色散、材料色散。
对于单模光纤，还可能有偏振模色散。
2.4介质波导与金属波导截止的含义有什么不同？解：介质波导的截止条件w二0，包层出现辐射模。
金属波导的截止条件0=0。
2.5假设一点光源发出理想的圆锥形光束如图2.13所示，其开角为0=40，并设光束截面上光强均匀分布。
（注：这不是真实情况）。
设该光束与一段均匀光纤耦合，光纤与光束共轴，光纤端面与光纤轴垂直，光源距光纤端面距离为100卩m。
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光纤通信阶段作业道小题，共100.0分）一、单项选择题（共201310nm1.目前光纤通信的长波长低损耗工作窗口是 A 和 nm 。
A. 1550B. 1480C. 980D. 1510光纤通信的三个低损耗窗口是1310nm、2. 850nm、___C_______μm。
A. 1560B. 1550C. 1.55D. 1.513. 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、1.31μmB. 1.31μm、1.55μmC. 1.3μm、1.31μmD. 0.85μm、1.55μm14. 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.2、Δ、渐变型 C. Δ2、渐变型Δ、D. Δ15. 光纤色散会使输入脉冲在传输过程中 C ，这样就___________了通信容量。
A. 幅度降低、限制B. 失真、提高C. 展宽、限制D. 幅度降低、提高16. 光纤中产生衰减的主要原因是 A 和。
A. 吸收损耗、散射损耗B. 自发辐射损耗、散射损耗C. 吸收损耗、色散代价D. 菲涅尔散射损耗、本特征吸收损耗单模光纤的色散包括_C_________和17.__________。
模分配噪声、码间干扰 A.频率啁啾、模式色散 B.材料色散、波导色散 C.模式色散、波导色散 D.相对折射指数差Δ=25％，工阶跃型光纤，若n1=1.5，1. λ＝1.31 μm，若希望单模传输，则纤作波长芯半径a的范围是______B____。
0 <α < 4.7μm A.0 <α < 0.47μm B.0 <α < 7.4μm C.0 <α < 0.74μm D.n1=1.51, n2=1.49,纤芯半径a=4阶跃型光纤中，已知纤芯折射率)错误2. (μm λ＝1.31 μm计算可得(1)归一化频率,工作波长。
_B_________；Δτ＝V=2）每公里长度光纤的模式色散（__________秒。
10×6.78、6.54A.－11106.54×6.78、 B.－8106.54×4.67、 C.－1110×6.544.67、 D.－8相对折射指数差Δ=25％，工阶跃型光纤，若n1=1.5，1. λ＝1.31 μm，若希望单模传输，则纤作波长芯半径a的范围是_____B_____。
0 <α < 4.7μm A.0 <α < 0.47μm B.0 <α < 7.4μm C.0 <α < 0.74μm D.2.μm,纤芯半径a=4阶跃型光纤中，已知纤芯折射率n1=1.51, n2=1.49,3. λ＝1.31 μm计算可得(1)工作波长。
归一化频率__________；Δτ＝）每公里长度光纤的模式色散（2V=_______A___秒。
10×、6.546.78A.－1110×6.78、6.54 B.－810×4.67、6.54 C.－11106.544.67、× D.－84.计算STM-1帧结构中段开销SOH的容量(速率)＝___B_______Mb/s。
A. 4.608 Kb/sB. 4.608 Mb/sC. 15.336 Kb/sD. 15.336 Mb/s若一个2.5Gbit/s单模光缆通信系统，其系统总体要求如下：系统中采用的激光器为单纵摸激光器，其阈值电流小于50mA，激光器工作于1550nm.光脉冲谱线宽度Δλ≤1.8nm。
发送光功率P=2.5dBm。
如Tmax-10条件下得到接收灵敏度10用高性能的光接收组件，可在BER=1×P=-38dBm，动态范围D≥20dB。
R若考虑光通道功率代价P=1dB，光连接器衰减A=1dB（发送和接收端各CP一个），光纤接头损耗A=0.1dB/km，光纤固有损耗α=0.23dB/km，光纤S色散系数D≤2.2ps/(km?nm)取M=3dB M=0.1dB/km，频率啁啾系数为CE。
3.2．___D_______，色散受限中继距离为试计算损耗受限中继距离为____________________。
，则最大中继距离为80km、74km、74km E.74km、67.5km、67.5km F.74km、67.5km、74km G.80km、675km、80km H.有622Mbit/s速率的单模光缆传输系统，应用InGaAs-LD，其I<50mA，5.t标称波长为1310nm，光谱宽度为2nm，发送光功率为-2.3dBm, 接收灵敏度为-38dBm, 动态范围≥20dB。
采用的光缆其固有损耗为0.3dB/km, 接头损耗为0.1dB/km，光连接器（收、发各一个）衰减为1dB，光纤色散系数≤2.0ps/nm?km, 光纤富余度为0.1dB/km。
若考虑1dB色散代价（ε取0.115），5dB设备富余度，则在系统设计时，计算得到损耗受限中继____A________________，距离为，色散受限中继距离为__________。
则最大中继距离为55.4km、46.2km、46.2km A.55.4km、46.2km、55.4km B.74.5km、86.3km、74.5km C.74.5km、86.3km、86.3km D.计算STM-1帧结构中信息净负荷的容量(速率)＝3.______C____Mb/s。
18.792 A.5.76 B.150.336 C.15.0336 D.某光纤通信系统，其发送光功率为2dBm，4. 光接收机灵敏度为-28dBm，设备富余度为6 dB，光缆富余度为0.1dB/km，光纤接头损耗为0.1dB/km，且不考虑色散的影响，求当无光缆配线架时，如果希望最长中继距离为40 km，此时的光缆的衰减系数为______D____。
A. 0.1 dB/kmB. 0.2 dB/kmC. 0.3 dB/kmD. 0.4 dB/km5. 有622.080Mbit/s速率的单模光缆传输系统，应用InGaAs-LD，其It<50mA，标称波长为1310nm，光谱宽度为2nm。
接收灵敏度为-28dBm, 动态范围≥20dB。
采用的光缆其固有损耗为0.3dB/km,接头损耗为0.1dB/km，光连接器（收、发各一个）衰减为1dB，光纤色散系数≤1.8ps/nm?km,光纤富余度为0.1dB/km。
若考虑1dB色散代价（ε取0.306），5dB设备富余度，则当损耗受限的最大中继距离为40km时，系统所需的出纤功率为__________dBm；根据系统参数，色散受限中继距离为_______C___。
A. 0.1、136.6kmB. 1、80kmC. 0、136.6kmD. 10、80km、单项选择题（共20道小题，共100.0分）1. 在SDH帧结构中， D 是用于传送网络运行、管理和维护的附加字节。
A. 容器B. 支路单元C. 信息净负荷D. 段开销2. 在SDH传输网中的复杂节点具有复用和 D 等多种功能。
A. 色散B. 交换C. 传输D. 交叉连接3.传送一帧STM-16所需的时间为 C 。
A. 488ns64 488ns×B.C. 125μsD. 125μs×64一个STM-1帧所包含的比特数为 4._B_________。
2488 A.19440 B.9720 C.2430 D.5. C 是虚容器的组合分解点。
A. RSTB. VCC. PTD. MST__A________是一种在高阶通道层和复用段 6.层提供适配功能的信息结构。
A. AUB. VC低阻型 C.高阻型 D.在SDH复用映射结构中，用来将虚容器加7. 上一个相应的指示虚容器在高一阶虚容器中位置的支路单元指针的过程称为____C______。
适配 A.映射 B.定位 C.复用 D.8. 波分复用系统中所使用的将信号从一个波长转换到另一个波长的器件被称为 A 。
A. 波长转换器B. 光放大器C. 波分复用器D. 光电检测器9.ASE噪声的产生是因为在系统中引入了 A 。
A. 光放大器B. 波长转换器C. 前置放大器D. 衰减器10. D 是影响WDM系统性能的主要因素之一。
A. 通道B. 码型C. 时间D. 串扰CWDM是在其频谱范围内每隔11._____C_____nm分配一个波长。
A. 0.16B. 2C. 10D. 0.812. 抖动程度是以UI来衡量。
在139.264Mb/s PDH系统中1UI代表 C ns。
A. 488B. 118C. 7.18D. 29.1 D13. 在SDH环网中，将所有的业务信号在环中按同一方向传输的自愈环称为 D 。
A. 双向环B. 倒换环C. 通道环D. 单向环14.当某1秒内的误块数大于30%时，称该秒为1个 D 。
A. 背景误块B. 误块秒C. ESRD. 严重误块秒C下列哪一种技术不是城域网中的骨干传输技术？15.A. IP over SDHB. IP over WDMC. POND. GE、单项选择题（共20道小题，共100.0分）1. 在SDH帧结构中，D 是用于传送网络运行、管理和维护的附加字节。