光纤通信第二版西电期末复习

合集下载

光纤通信期末试题及答案

光纤通信期末试题及答案一、选择题1. 下列哪个不是光纤通信的优点？A. 带宽大B. 传输距离长C. 抗干扰能力弱D. 体积小答案：C2. 光纤通信系统主要包括哪些组成部分？A. 发光器、光纤、接收器B. 发射机、中继机、收发器C. 发送端、传输介质、接收端D. 中继器、光纤放大器、光开关答案：A3. 光纤通信中，衰耗是指光信号在光纤中逐渐减弱的现象。

下列哪个不是光纤衰耗的类型？A. 吸收衰耗B. 反射衰耗C. 散射衰耗D. 倍增衰耗答案：D4. 光纤通信中使用的主要光源有哪些？A. 红外激光器、氦氖激光器B. LED、半导体激光器C. 氦氖激光器、LEDD. 钬铝激光器、碘钨灯答案：B5. 光纤光谱宽度对光纤通信有何影响？A. 光纤传输距离增加B. 光纤衰耗增加C. 光纤通信速率下降D. 光纤通信质量提高答案：D二、填空题1. 光纤通信的传输介质是_________。

答案：光纤2. 光纤通信的主要优点之一是其_________。

答案：带宽大3. 光纤通信中，光纤信号经过_________转换为电信号。

答案：接收器4. 光纤通信中，信号传输时受到的减弱现象称为_________。

答案：衰耗5. 光纤通信中使用的光源有_________和_________。

答案：LED和半导体激光器三、简答题1. 请简述光纤通信的工作原理。

答案：光纤通信是利用光的全反射原理，通过光纤传输光信号的一种通信方式。

发光器会将电信号转换为光信号，通过光纤传输到接收器。

光纤的光在一定角度范围内从光纤内壁全反射，使光信号能够在光纤中一直传输。

接收器将接收到的光信号转换为电信号，实现光纤通信。

2. 光纤通信相比于其他通信方式有何优点？答案：光纤通信相比于其他通信方式具有以下优点：- 带宽大：光纤通信传输带宽能力远大于传统的铜缆通信，可以支持高速宽带传输。

- 传输距离长：光纤传输损耗较低，信号可以在光纤中传输较长距离而不损失质量。

光纤通信期末复习提纲——光纤资料文档

光纤通信期末总复习一、总述题型：判断（15% ）（1.5×10）+选择（30%）（2.5×12）+简答计算（55%）（5~6题）考试范围（第一章～第十章），重点第五章、第六章、第七章，第四章自学（不考）要求：考试可以用中文答题，但是要熟悉英文专业术语（已经将常用专业术语做了整理，可在网络教学平台下载），平时每次作业一定要会做，期末总成绩=考试成绩×60%+实验成绩×20%+平时成绩（讨论+作业）×20% 二、第一章光纤通信系统1、光通信所用波长（红外、可见、紫外），2、dB ，dBm 计算，光通信系统功率预算3、分清波长，频率，介质中波长，介质中的频率v fλ=4、基本光通信系统构成（框图），各个模块的功能 4、光子能量（以J 为单位，eV 为单位），会计算光线中的光子数5、光纤（光纤通信）优点与缺点三、光学概要1、Snell 定律：计算纤芯包层上临界角，空气和纤芯入射面入射光锥大小2、数值孔径（NA ）定义，意义3、什么是光斑尺寸四、波动学基础 1、α与γ的换算Proof::dB km 10lgexp(2)1dB 110lgexp(2)km-220=108.685ln10 2.3026dB L L L km dB kmγααγγααααγα用表示的衰减值；：衰减系数：传输距离当时值就是；单位为=-==--=≈-2、带宽和谱宽的换算（频率范围和波长范围换算）12212112122ccf f f c f c thenf f f c f f λλλλλλλλλλλλλλλλ⎛⎫-∆=-=-= ⎪⎝⎭⎛⎫∆∆== ⎪⎝⎭∆∆∆∆⎛⎫∆=⇒∆=⇒=⎪⎝⎭3、色散，材料色散，波导色散定义，展宽计算，单位长度展宽计算Dispersion （色散）: Wavelength dependent propagation velocity. 传输速度随波长变化的特性称为色散Material Dispersion （材料色散）: Dispersion caused by the material.Waveguide Dispersion （波导色散）: Dispersion caused by the structure of thewaveguide.L L ττ∆∆⎡⎤⎛⎫= ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦''n M L c τλλλ⎛⎫∆=-∆=-∆ ⎪⎝⎭4、光纤通信系统电带宽与光带宽关系5、谐振腔（F-P 腔），纵模概念1(1)222c m mc f f f m c mc c f Ln Ln Ln∆∆+=-+=-=2cc oo co c c of ff f ccλλλλλλ∆∆∆∆∆===7、平面边界上的反射，全反射临界角计算1212n n n n ρ-=+221212power reflected R power incidentR n n R n n ρ≡=⎛⎫-= ⎪+⎝⎭分界面上损耗计算什么是消逝场？发生全反射时低折射率材料中仍然有光能量五、光纤波导1、相对折射率与数值孔径：fractional refractive ；NUMERICAL APERTURE121n n n -∆=00sin NA n α== 单模光纤的NA 和多模光纤NA 通常哪个更大？光纤包层和纤芯折射率关系是怎样的？2、光纤损耗Losses may be classified as: AbsorptionScattering ： Rayleigh Scattering Geometric effects目前光纤损耗水平大致是多少？在什么波长？光纤三个透光窗口是什么，中心波长分别是多少3、归一化频率计算；V is called the normalized frequency or V parameter2a V NA πλ==归一化频率和光斑尺寸关系是什么？4、多模光纤模式数目计算对于阶跃折射率光纤，若V>1022V N =对于抛物线分布折射率光纤，若V>1024V N =5、单模传播条件2.405V =<aλ<2.4052aNAλπ<6、多模光纤中的畸变阶跃折射率：11211122()()n n n nn n L cn cn c τ-∆⎛⎫∆==∆≈ ⎪⎝⎭对于 GRIN 模式展宽近似表达式为:212n L c τ∆⎛⎫∆= ⎪⎝⎭可知多模阶跃折射率光纤中模式畸变一般情形下远大于GRIN 光纤这里大家需要记住的是模式失真不依赖于光源波长或者光源线宽. 因此总的脉冲展宽:τ∆=modal modal pulse spread τ∆=dispersion material and waveguide dispersive pulse spread τ∆=那么总的色散可计算如下()g M M L τλ⎛⎫∆=-+∆ ⎪⎝⎭由于色散导致的展宽和那几个因素有关？L 、D 、λ∆7、单模截止波长2.4052aNAλπ<=那么截止波长 (小于截止波长光纤将以多模形式传输) 为:c (2)2.612.405a NA a NA πλ==8、普通光纤中传输的光信号一般是非偏振的.六、光源和光放大器1、LED P-I 特性的斜率计算. 禁带宽度(能带间隙 bandgap)与辐射波长关系g i P W e η⎛⎫= ⎪⎝⎭P g W i η=2、量子效率定义，计算。

光纤通信期末考试题

一、填空题(每空1分,共30分)（1）在光纤通信中,中继距离受光纤损耗与色散的制约。

（2）色散的常用单位就是 ps/(nm、km) , G、652光纤的中文名称就是标准单模 ,它的0色散点在1、31微米附近。

（3）光子的能量与其频率的关系为 :E P = hf 。

原子中电子因受激辐射发生光跃迁时,这时感应光子与发射光子就是一模一样的,就是指发射光子与感应光子不仅___频率_____ _相同、相位相同,而且偏振与传输方向都相同。

（4）光衰减器按其衰减量的变化方式不同分____固定__衰减器与__可变__衰减器两种。

（5）光纤通信的光中继器主要就是补偿衰减的光信号与对畸变失真信号进行整形等,它的类型主要有光电型光中继器与全光型光中继器。

（6）光电检测器的噪声主要包括暗电流噪声、量子噪声、热噪声与放大器噪声等。

受激辐射自发辐射(12) (13)（7）WDM中通常在业务信息传输带外选用一特定波长作为监控波长,优先选用的波长为1、51μm。

（8）SDH中,当具有一定频差的输入信息装入C－4时要经过码速调整,利用其中的调整控制比特来控制相应的调整机会比特比特就是作为信息比特,还就是填充比特。

（9）半导体激光器工作时温度会升高,这时会导致阈值电流升高 ,输出光功率会降低。

（10）WDM系统可以分为集成式系统与开放式系统两大类,其中开放式系统要求终端具有标准的光波长与满足长距离传输的光源。

（11）对于SDH的复用映射单元中的容器,我国采用了三种分别就是:C－12、C3与C－4。

（12）数字光纤传输系统的两种传输体制为PDH 与SDH 。

二、选择题2、在激光器中,光的放大就是通过( A )Ａ.粒子数反转分布的激活物质来实现的Ｂ.光学谐振腔来实现的Ｃ.泵浦光源来实现的Ｄ.外加直流来实现的3、STM-64信号的码速率为( D )A.155、520 Mb/sB.622、080 Mb/sC.2 488、320 Mb/sD.9 953、280 Mb/s4、以下哪个就是掺铒光纤放大器的功率源( C )A、通过光纤的电流B、EDFA不需要功率源C、在980nm或1480nm发光的泵浦激光器D、从光信号中提取的功率5、数字光接收机的灵敏度Pr=100微瓦,则为( A )dBm。

光纤通信期末考试复习资料

1·在激光器中，光放大是通过（A）粒子数反转分布….谐振腔来实现的。

2·下列哪些不是要求光接收机有动态接收范围原因（C）系统可能传输多种业务在不同的系统中3·光在通信中要从光纤的…试用中，需要（C）光隔离器4·使用连接器进行光纤链接时，若接头不连续会造成（D）光功率一部分散射损耗以反射形式返回发送端。

5·在系统发射机的调制器前加一个扰码器的作用是（A）保证传输的透明度出现。

6·将光限制在有包层的光纤中的作用原理是（Ｂ）在包层折射边界上的全内反射。

7·下列现象时光色散造成的（B）随距离的…扩展8·光纤相对折射指数差的定义为（C）Δ=(n1^2-n2^2)/(2*n1^2)9 ·不宜在光中传输的的波形为（Ｂ）HDB3码10·单模光纤在信号波长处…20ps/(nm·km)-5ps(nm·km)则光线的总色散为（5ps(nm·km)）11·激光是通过什么产生的（C）受激辐射12·在光纤通信系统的光中继器中，均衡器的作用是（）均衡成有利于判决的波形。

13·随着输入光功率的逐步增加，EDFA输出光功率的变化趋势为（A）先逐步增大，后保持不变。

14·通常根据传播方向上有无电场分量…..分成三类即（D）IE波，TM波，EH波15·在弱导波阶跃光纤中，导波传输的条件为（B）Ｖ＞Ｖｃ16·表征光纤色散程度的物理量是（B）时延差17·利用光放大器是（B）为了补偿光纤损耗18·EDFA在做光中继器使用时，其主要作用（A）光信号放大再生名词解释1. 多模光纤：纤芯内传输多个模式的光波，纤芯直径较大（50 m左右），适用于中容量、中距离通信。

光纤的单模工作条件为0＜V≤2.4048多模工作条件为V＞2.40482. 单模光纤：纤芯内只传输一个最低模式的光波，纤芯直径很小（几个微米），适用于大容量、长距离通信。

光纤通信第二版西电期末复习PPT共22页

光纤通信第二版西电期末复习
6
、
露
凝
无
游
氛
，
天
高
风
景
澈
。
7、翩翩新来燕，双双入我庐，先巢故尚在，相将还旧居。
8
、
吁
嗟
身
后
名
，
于
我
若
浮
烟
。
9、陶渊明（约 365年 —427年），字元亮，（又一说名潜，字渊明）号五柳先生，私谥“靖节”，东晋末期南朝宋初期诗人、文学家、辞赋家、散
1
0、倚Fra bibliotek南窗
以
寄
傲
，
审
容
膝
之
易
安
。
6、最大的骄傲于最大的自卑都表示心灵的最软弱无力。——斯宾诺莎 7、自知之明是最难得的知识。——西班牙 8、勇气通往天堂，怯懦通往地狱。——塞内加 9、有时候读书是一种巧妙地避开思考的方法。——赫尔普斯 10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。——笛卡儿
Thank you
文家。汉族，东晋浔阳柴桑人（今江西九江）。曾做过几年小官，后辞官回家，从此隐居，田园生活是陶渊明诗的主要题材，相关作品有《饮酒》、《归园田居》、《桃花源记》、《五柳先生传》、《归去来兮辞》等。

光纤通信第二版西电期末复习

要求：掌握编码方式及码型特点
01
02
03
04
05
第五章数字光纤通信系统
两种传输体制
1
PDH与SDH是时分复用系统先后采用
的两种传输体制
2
为什么要在PDH的基础上提出SDH？
3
SDH的关键设备
4
终端复用器的作用与好处，以2Mbit/s
140Mbit/s
5
为例说明
6
SDH的帧结构
7
SDH的复用映射（ ※理解）
按线路中是否配置EDFA分：
有线路放大器波分复用系统无线路放大器波分复用系统
※ 3.按有无波长转发器分：
集成式波分复用系统
开放式波分复用系统
四、WDM技术的主要特点
五、光波分复用器的主要性能参数
1.插入损耗
2.串扰抑制度
4.反射系数
5.工作波长范围
7.偏振相关损耗
六、可用做光波分复用器的器件
3.回波损耗 6.信道宽度
01
∆光交换技术
03
时分光交换
05
要求：理解并掌握每种光交换方式的工作原理
07 定义
02
空分光交换
04
波分光交换
06
∆光孤子通信
08
光孤子的形成过程
第八章光纤通信网络
1
∆ 通信网的发展趋势
3
∆ SDH传送网
5
两大功能
7
结构
9
※自愈网2数字化ຫໍສະໝຸດ 综合化宽带化4
基本概念
6
与传输网的主要区别
光
检
典型光检测器
测
器
特性参数
PIN光电二极管

(完整版)[光纤通信]西电第二版课后习题答案

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。

6．简述WDM 的概念。

大学二年级《光纤通信(第二版)》考试试题F卷及答案

2020-2021年中央广播电视大学二年级期末考试试卷《光纤通信（第二版）》考试试题F 卷及答案1、太阳向地球辐射光波，设其平均波长0.7m λμ=，射到地球外面大气层的光强大约为I =0.4 W/cm 2。

若大气层外放一个太阳能电池，计算每秒钟到达太阳能电池上每平方米板上的光子数是多少。

（10分）2、试说明APD 和PIN 在性能上的主要区别.（10分）3、根据光隔离器的工作原理，构成一个三端口光环形器的结构，并说明各元件的作用。

（10分）4、半导体激光器的发射光子的能量近似等于材料的禁带宽度，已知GaAs 材料的E g =1.43eV ，某一InGaAsP 材料的E g =0.96eV ，求它们的发射波长。

（10分）5、一个半导体激光器发射波长为1.3μm ，谐振腔具有“箱式”结构，腔长l=150μm ，宽ω=20μm ，厚d=1.0μp m ，介质的折射率n=4。

假设谐振腔周围的壁能完全地反射光，则谐振腔模式满足。

（10分）6、短波长LED 由材料Ga 1-x A1x As 制成，其中x 表示成分数。

这样的材料的带隙能量E g (eV)=1.424+1.266x+0.266x 2已知z 必须满足0≤x ≤0.37，求这样的LED 能覆盖的波长范围。

（10分）7、考虑在E g (eV)=0.9 eV ，T=320 K ，τr =0.5ns ，直流驱动为70 mA 条件下的LED ，内量子效率为45%。

LED 的输出被耦合到n 1=1.48，n 2=1.47，a=0.3 dB/km 和l=30 km 的渐变折射率光纤，耦合到光纤的效率为1％。

（10分）(1)计算光纤输出功率；(2)LED 在频率f 下被幅度调制，计算能在这个通信链路运用的最高频率。

8、考虑由表面发射LED 激励的阶跃折射率光纤。

假设LED 是朗伯源，具有强度分布，I(θ)=B cos(θ)。

求出下列表达式：（10分）(1)LED 总输出功率：()22000sin aLED r P I r drd d ππθφθθθφ====•⎰⎰⎰(2)耦合到光纤的功率：()max200sin a fiber r P I r drd d θπθφθθθφ====•⎰⎰⎰(3)LED 入射到光纤的耦合效率：9、利用上题结果证明ηc 与数值孔径NA 的平方成正比。

大学二年级《光纤通信(第二版)》考试试题B卷及答案

2020-2021年中央广播电视大学二年级期末考试试卷《光纤通信（第二版）》考试试题B 卷及答案1、假设我们想要频分复用60路FM 信号，如果其中30路信号的每一个信道的调制指数m i =3％，而另外30路信号的每一个信道的调制指数m i =4％，试求出激光器的光调制指数。

（10分）2、假设一个有32个信道的FDM 系统，每个信道的调制指数为4.4％，若RIN=-135 dB/Hz ，假设PIN 光接收机的响应度为0.6 A/W ，B=0.5 GHz ，I d =10 nA,,R 50,3eq F dB =Ω=。

（10分）(1)若接收光功率为-10 dBm ，试求这个链路的载噪比；(2)若每个信道的调制指数增加到7％，接收光功率减少到-13 dBm ，试求这个链路的载噪比。

3、什么叫副载波复用(SCM)?副载波复用光纤通信有哪些优点?（10分）4、简述未来光网络的发展趋势及关键技术。

（10分）5、光网络的优点是什么?（10分）6、均匀光纤芯与包层的折射率分别为:n 1=1.50，n 2=1.45,试计算：(1) 光纤芯与包层的相对折射率差△为多少?(2) 光纤的数值孔径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时延差max τ∆为多少?（20分）7、均匀光纤，若n 1=1.50，0 1.30m λμ=，试计算：（20分）(1) 若∆=0.25，为了保证单模传输，其芯半径应取多大？(2) 若取5a m μ=，为保证单模传输，∆应取多大？8、目前光纤通信为什么采用以下三个工作波长：10.85m λμ=，2 1.31m λμ=，3 1.55m λμ=？（10分）试题答案及解析1、假设我们想要频分复用60路FM 信号，如果其中30路信号的每一个信道的调制指数m i =3％，而另外30路信号的每一个信道的调制指数m i =4％，试求出激光器的光调制指数。

解：因为总调制指数m=m c N 0.5，其中m c 是每一路的调制指数，所以有m 1=0.03×300.5=0.16，m 2=0.04×300.5=0.22激光器的光调制指数为 221/2221/21()(0.160.22)0.272i i m m ===+=∑2、假设一个有32个信道的FDM 系统，每个信道的调制指数为4.4％，若RIN=-135 dB/Hz ，假设PIN 光接收机的响应度为0.6 A/W ，B=0.5 GHz ，I d =10 nA,,R 50,3eq F dB =Ω=。

光纤通信第二版西电期末复习

光纤通信第二版西电期末复习
目录
• 光纤通信概述 • 光纤的原理与结构 • 光纤通信系统 • 光纤通信网络 • 光纤通信的应用 • 复习题与答案
01 光纤通信概述
光纤通信的定义
总结词
光纤通信是一种利用光波在光纤中传输信息的通信方式。
详细描述
光纤通信是以光波为载波，以光纤为传输媒介的通信方式。它通过将信息调制到光波上，利用光的折射、反射和全反射等特性，在光纤中进行信息的传输。
02 光纤的原理与结构
光的传播原理
光的波动理论
光在介质中传播时，光波的振动方向与传播方向垂直，形成横波。光波的能量在空间中周期性地分布，形成波阵面。
光的干涉与衍射
光波在传播过程中遇到障碍物时，会发生衍射现象。当两束或多束相干光波相遇时，它们会相互叠加产生干涉现象。
光纤的结构与分类
光纤的结构
扩展性强
光纤通信技术易于扩展，能够适应未来网络容量的增长和业务的发展。
光纤通信在其他领域的应用
能源行业
光纤传感器用于监测石油、天然气等管道的运输状态和温度变化，保障能源运输的安全。
智能交通
光纤通信用于交通信号灯的控制和车辆监测系统，提高交通管理的效率和安全性。
物联网
光纤通信支持物联网设备的互联互通，实现智能家居、智能农业等领域的广泛应用。
光纤由纤芯、包层和涂覆层三部分组成。纤芯是光波的传输介质，包层对光波进行反射和限制，涂覆层起到保护光纤的作用。
光纤的分类
根据折射率的不同，光纤可以分为单模光纤和多模光纤。单模光纤只允许一个模式传播，具有较小的纤芯直径和较高的色散容限；多模光纤允许多个模式传播，具有较大的纤芯直径和较低的传输容量。
答案

光纤通信第二版西电期末复习

∆ 抖动特性
定义,产生原因,单位及与传输速率的关系
∆ 可靠性
可靠性故障率
平均故障间隔时间表示方法可用率
失效率 12
※ 3 系统中继段长度(中继距离)的计算
（1）由损耗限制的中继段长度（2）由色散限制的中继段长度（3）由动态范围限制的中继段长度
13
第六章模拟光纤通信系统
一模拟调制技术 1 模拟基带直接光强调制 D-IM 2 模拟间接光强调制 FM PFM SWFM 3 副载波复用光强调制
1、早期皮肌炎患者，还往往伴有全身不适症状，如-全身肌肉酸痛，软弱无力，上楼梯时感觉两腿费力；举手梳理头发时，举高手臂很吃力；抬头转头缓慢而费力。
2 系统的主要性能指标
∆ 误码性能指标
（1）误码率
（2）误码时间百分数（劣化分百分数,严重误码秒）
（3）误码秒百分数
（4）误码性能的指标分配与计算
∆光放大器
法布里-泊罗放大器
半导体光放大器（SOA）行波放大器
工作原理
有源光纤放大器（DFA）——※EDFA
组成基本结构
基本特性
应用
16
∆光波分复用技术
一定义二 WDM系统的组成三 WDM系统的分类
1.按结构原理分：双纤单向传输光波分复用系统单纤双向传输光波分复用系统
2.按线路中是否配置EDFA分：有线路放大器波分复用系统无线路放大器波分复用系统
第五章数字光纤通信系统
一两种传输体制
§ PDH与SDH是时分复用系统先后采用的两种传输体制
§ 为什么要在PDH的基础上提出SDH？
§ SDH的关键设备
终端复用器的作用与好处，以2Mbit/s 为例说明

光纤通信(第二版)期末复习知识点

第一章1.光纤通信的优缺点。

答：优点：一是通信容量大。

光载波的中心频率很高，约为，最大可用带宽一般取载波频率的10%。

二是中继距离长。

三是抗电磁干扰，光纤通信系统具有良好的电磁兼容性。

四是传输误码率极低。

缺点：一是有些光器件比较昂贵。

二是光纤的机械强度差。

三是不能传送电力。

四是光纤断裂后的维修比较困难，需要专用的工具。

2，什么是光纤通信。

3.光纤通信系统的应用。

答：一通信网，包括全球通信网、各国的公共电信网、各种专用通信网、特殊通信手段。

二计算机局域网和广域网。

三有线电视的干线和分配网。

四综合业务光纤接入网，分为有源接入网和无源接入网。

4.未来光网络的发展趋势及关键技术答：发展趋于智能化、全光化。

关键技术：长波长激光器、低损耗单模光纤、高效光放大器、WDM复用技术和全光网络技术。

第二章光纤和光缆1光纤结构和分类答：光纤是由中心的纤心和外围的包层同轴组成的圆柱形细丝。

类型：突变型多模光纤、渐变型多模光纤、单模光纤、双包层光纤、三角芯光纤、椭圆芯光纤2损耗和色散是光纤最重要的传输特性。

损耗限制系统的传输距离，色散限制系统的传输带宽。

色散包括模式色散、材料色散、波导色散，其中单模色散只包括后两者。

第三章通信用光器件1.光源有半导体激光器和发光二极管。

其中半导体激光器是向半导体PN结注入电流，实现粒子数反转分布，产生受激辐射，再利用光学谐振腔的正反馈，实现光放大而产生激光的振荡2.光与物质间的互相作用过程。

答：一受激吸收。

在正常状态下，电子处于低能级，在入射光的作用下，它会吸收光子的能量跃迁到高能级上，这种跃迁称为受激吸收。

二、自发辐射。

在高能级的电子是不稳定的，即使没有外界的作用，也会自动跃迁到低能级上与空穴复合，释放的能量转换为光子辐射出去，这种跃迁称为自发辐射。

三、受激辐射、在高能级的电子，受到入射光的作用，被迫跃迁到低能级上与空穴复合，释放的能量产生光辐射，称为受激辐射。

3.比较半导体激光器和发光二极管的异同。

[光纤通信]西电第二版课后习题答案

第一章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。

《光纤通信网络（第2版）》习题及题解

1《光纤通信网络（第2版）》习题及题解3-16 从SDH 的帧结构计算STM-1和STM-64每秒传送的比特速率解：对于STM-1（N = 1），每秒传送的比特速率为8 比持/字节 ⨯ 9 ⨯ 270字节/帧 ⨯ 8 000帧/秒 = 155.52 Mb/s对于STM-64（N = 6 4），每秒传送速率为 8 ⨯ 9 ⨯ 270 ⨯ 64 ⨯ 8 000 = 9953.28 Mb/sSDH 各等级信号的标准速率如附录F 所示。

4-1 mW 和dBm 换算一个LED 的发射功率是3 mW ，如用dBm 表示是多少？经过20 dB 损耗的光纤传输后还有多少光功率？解：LED 的输出功率用式（B.1）计算为dBm = 10 log P = 10 log 3 ≈ 4.77 dBm或者从附录D 中查表也可以近似得到。

经过20 dB 损耗的光纤传输后，还有4.77 - 20 = -15.23 dBm 的光功率。

4-2 光纤衰减注入单模光纤的LD 功率为1 mW ，在光纤输出端光电探测器要求的最小光功率是10 nW ，在1.3 μm 波段工作，光纤衰减系数是0.4 dB/km ，请问无需中继器的最大光纤长度是多少？解：由式（4.1.3）可得3in9dB out111010lg 10lg 125 km 0.41010PL P α--⎛⎫⎛⎫=== ⎪ ⎪⨯⎝⎭⎝⎭4-3 计算单模光纤脉冲展宽考虑波长1 550 nm 处，用群速度色散17 ps/nm ⋅km 的标准单模光纤传输10 Gb/s 的信号，计算经100 km 传输后的脉冲展宽。

如果改用色散值为3.5 ps/nm ⋅km 的色散移位单模光纤传输，脉冲展宽又是多少？解：对于10 Gb/s 的信号，其脉冲宽度为τ = 100 ps ，光谱带宽近似为∆f = 1/τ = 10 GHz ，对应的波长带宽由附录式（F.4）得到nm 08.01031010101.5589262=⨯⨯⨯=∆=∆-）（　c f λλ 利用式（4.1.6）可以得到标准单模光纤的脉冲展宽为ps 13608.010100173cd =⨯⨯⨯=∆=∆λτDL色散移位单模光纤的脉冲展宽为2ps 2808.0101003.53cd =⨯⨯⨯=∆=∆λτDL4-4 计算单模光纤带宽计算例4-3的标准单模光纤段和色散移位光纤段的带宽。

(完整word版)光纤通信复习资料必看

复习提纲第一章知识点小结：1.什么是光纤通信？3、光纤通信和电通信的区别。

2.基本光纤通信系统的组成和各部分作用。

第二章知识点小结1、光能量在光纤中传输的必要条件（对光纤结构的要求）。

2、突变多模光纤数值孔径的概念及计算。

3、弱导波光纤的概念。

4、相对折射率指数差的定义及计算。

5、突变多模光纤的时间延迟。

6、渐变型多模光纤自聚焦效应的产生机理。

7、归一化频率的表达式。

8、突变光纤和平方律渐变光纤传输模数量的计算。

第三章知识点小结1、纤通信中常用的半导体激光器的种类。

2、半导体激光器的主要由哪三个部分组成？3、电子吸收或辐射光子所要满足的波尔条件。

4、什么是粒子数反转分布？5、理解半导体激光产生激光的机理和过程。

6、静态单纵模激光器。

7、半导体激光器的温度特性。

8、DFB激光器的优点。

9、LD与LED的主要区别10、常用光电检测器的种类。

11、光电二极管的工作原理。

12、PIN和APD的主要特点。

13、耦合器的功能。

14、光耦合器的结构种类。

15、什么是耦合比？16、什么是附加损耗？17、光隔离器的结构和工作原理。

第四章知识点小结1、数字光发射机的方框图。

2、光电延迟和张驰振荡。

3、激光器为什么要采用自动温度控4、数字光接收机的方框图。

5、光接收机对光检测器的要求。

6、什么是灵敏度？7、什么是误码和误码率？8、什么是动态范围？9、数字光纤通信读线路码型的要求。

10、数字光纤通信系统中常用的码型种类。

第五章知识点小结1、SDH的优点。

2、SDH传输网的主要组成设备。

3、SDH的帧结构（STM-1）。

4、SDH的复用原理。

5、三种误码率参数的概念。

6、可靠性及其表示方法。

7、损耗对中继距离限制的计算。

8、色散对中继距离限制的计算。

第七章点知识小结1、光放大器的种类2、掺铒光纤放大器的工作原理3、掺铒光纤放大器的构成方框图4、什么WDM？5、光交换技术的方式6、什么是光孤子？7、光孤子的产生机理8、相干光通信信号调制的方式9、相干光通信技术的优点光纤通信复习第一章1.什么是光纤通信？光纤通信，是指利用光纤来传输光波信号的一种通信方式2.光纤通信和电通信的区别。

光纤通信第二版西电期末复习

光纤通信期末试题及答案

光纤通信期末复习提纲——光纤资料文档

光纤通信期末考试题

光纤通信期末考试复习资料

光纤通信第二版 西电期末复习PPT共22页

光纤通信第二版西电期末复习

(完整版)[光纤通信]西电第二版课后习题答案

大学二年级《光纤通信(第二版)》考试试题F卷及答案

大学二年级《光纤通信(第二版)》考试试题B卷及答案

光纤通信第二版西电期末复习

光纤通信第二版西电期末复习

光纤通信(第二版)期末复习知识点

[光纤通信]西电第二版课后习题答案

《光纤通信网络（第2版）》习题及题解

(完整word版)光纤通信复习资料必看

光纤通信第二版西电期末复习PPT共22页