光纤通信期末考试复习资料
光纤通信期末复习重点
一.1 光纤通信的基础：利用光纤进行信息传输的可能性和技术途径，奠定了现代光通信。
光纤通信的载波是光波。
光纤通信用的近红外光（波长为0.7-1.7um）频率约为300THZ 频带宽度约为200THZ,在常用的1.31um和1.55um两个波长窗口频带宽度也在20THZ以上.2 光纤通信的优点：（1）容许频带很宽，传输容量很大（2）损耗很小，中继距离很长且误码率很小（3）重量轻，体积小（4）抗电磁干扰性能好（5）泄漏小，保密性能好（6）节约金属材料，有利于资源合理使用.二1 光纤是由中心的纤芯和外围的包层同轴组成的圆柱形细丝. 纤芯的折射率比包层稍高，损耗比包层更低，光能量主要在纤芯内传输. 纤芯和包层的折射率若分别为n1和n2，光能量在光纤中的传输的必要条件：n1>n22 按折射率分类：突变型，浙变型按传输模式分：多模光纤，单模光纤光纤的三种基本类型：（1）突变型多模光纤：纤芯直径2a=50-80um，光线以拆线形状沿纤芯中心轴线方向传播，特点是信号畸变大. 适用于小容量，短距离传输.（2）渐变型多模光纤：纤芯直径2a为50um，光线以正弦形状沿纤芯中心轴线方向传播，特点是信号畸变小，适用中等距离传输，中等容量（3）单模光纤：纤芯直径只有8-10um，光线以直线型状沿纤芯中心轴线方向传播. 信号畸变小，适合长距离传输方式.3 光纤传输原理：全反射数值孔径NA=√（n1*n1-n2*n2)=n1√2△纤芯和包支的相对折射率差△=（n1-n2)/n1NA表示光纤接收和传输光的能力，NA越大，光纤接收光的能力越强，从光源到光纤的耦合效率越高。
NA越大，经光纤传输后产生的信号畸变越大，因而限制了信息传输容量.时间延迟：θ不大时：τ=n1L/c=(n1L/c )*(1+θ1的平方/2) c为光速最大入射角θc和最小入射角0：△τ=θc的平方L/2n1c=(NA*NA)L/2n1c=△n1L/c4 自聚焦效应：不同入射角相应的光线，虽然经历的路程不同，但是最终都会聚在P点上渐变型多模光纤具有自聚焦效应，不仅不同入射角相应的光线会聚集在同一点上，而且这此光线的时间延迟也近似相等。
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。
光纤通信技术期末复习资料试题
光纤通信技术期末复习资料试题光纤通信技术期末复习资料试题光纤通信技术复习1、目前，通信用光纤的纤芯和包层绝大多数是材料构成的。
2、 STM－4一帧的字节数是。
3、 EDFA 泵浦光源的典型工作波长是。
4、为了得到较好的信噪比，对光接收机中前置放大器的要求是。
5、随着激光器温度的上升，其输出光功率会6、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。
7、工作波长位于附近的单模光纤，可以获得最低损耗。
8、关于半导体光源和半导体光电检测器的偏置电压应分别设置为9、在光纤通信系统中，当需要从光纤的主传输信道中取出一部分光作为测试用时，需要器来完成。
10、 EDFA和激光器的基本构成中都有11、光纤通信指的是以作载波、以为传输媒介的通信方式。
12、光纤单模传输条件，归一化频率V应满足。
13、掺铒光纤放大器的工作波长范围是14、目前光纤通信系统中广泛使用的调制─检测方式是15、为了使雪崩光电二极管能正常工作，需在其两端加上电压。
16、 1970年出现的第一根光纤损耗是。
17、现在通信用光纤包层直径一般为。
18、在外来光子的激发下，低能级E1上的电子吸收了光子的能中hf而跃迁到高能级E2的过程称为。
19、以下几种光纤分别是什么光纤。
20、目前世界上敷设的90%光缆线路采用以下G. 光纤。
21、在多模光纤中占主导地位、最终限制了多模光纤带宽的是色散。
22、掺铒光纤放大器的工作波长范围是。
23、阶跃型光纤中，导模的传输条件为24、下列器件的作用分别是什么？A. 光衰减器B. 光隔离器C. 光耦合器D. 光纤连接器25、下述有关光接收机灵敏度的表述不正确的是A. 光接收机灵敏度描述了光接收机的最高误码率B. 光接收机灵敏度描述了最低接收平均光功率C. 光接收机灵敏度描述了每个光脉冲中最低接收光子能量D. 光接收机灵敏度描述了每个光脉冲中最低接收平均光子数26、目前光纤通信的长波波长低损耗工作窗口是μm和。
光纤通信复习1
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二、填空题
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36、APD的倍增系数受温度影响很大，温度 升高 ，则倍增系数下 降。 37、EDFA 的泵浦结构方式有：a.同向泵浦结构；b. 反向泵浦 结 构；c.双向泵浦结构。
38、掺铒光纤放大器在光纤通信系统中的主要作用是 延长中继距
离。 39、 灵敏度 和动态范围是光接收机的两个重要特性指标。
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五、画图题
1、画出数字光接收机的组成框图
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五、画图题
2、画出LD自动温度控制电路的框图并阐述其工作原理。
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五、画图题
3、画出EDFA的基本结构框图。
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六、计算题
1、已知阶跃型光纤的n1=1.51,Δ=0.01，工作波长 λ=0.85μm: (1)当纤芯半径a=25μm 时，此光纤中传输的导模数M?
(2)若要实现单模传输，纤芯半径应为多大?
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六、计算题
a、M=778 b、0<a<1.54μm
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16、光隔离器的作用是( B )
A、调节光信号的功率大小 B、保证光信号只能正向传输 C、分离同向传输的各路光信号 D、将光纤中传输的监控信号隔离开
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选择题
17、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 )
光纤通信复习资料
光纤通信复习资料复习资料1、光纤通信是以为载频，以为传输介质的通信⽅式。
2、光缆⼤体上都是由缆芯，和三部分组成。
3、光波分复⽤传输系统有双纤单向传输和两种结构形式4、LED光源主要⽤于低速，短距离光波系统的情况，⽽，中采⽤LD光源。
5、1966年，英籍华⼈博⼠从理论上分析证明了⽤光纤作为传输介质以实现光通信的可能性。
6、光纤的和是限制光纤通信线路中继距离的主要因素7、数值孔径（NA）越⼤，光纤接受光纤的能⼒就越，光纤与光源之间的耦合效率就越。
8、LED的基本结构可分为两类，即⾯发光LED 和。
9、光发送机的作⽤是将转为，并将⽣成的信号注⼊。
10、LD是⼀种阈值器件，它通过受激辐射发光，具有输出功率⼤，输出光发散⾓ ,与单模光纤耦合效率，辐射光谱线窄的特点。
11、光波分复⽤传输系统有双纤单向传输和两种结构形式12、普通单模光纤G.652的零⾊散波长是，⾊散位移光纤G.653的零⾊散波长是。
13、准同步数字体系有两种制式，⼀种是以 Mb/s为基群的T系列（⽇美采⽤）；另⼀种是 Mb/s为基群的E系列（中国、欧洲采⽤）14、光纤通信的最低通信窗⼝波长是，零⾊散波长是。
15、允许单模传输的最⼩波长称为。
16、在⼀根光纤中同时传输多个不同波长的光载波信号称为复⽤。
17、温度升⾼时，LED光源线宽，峰值波长向⽅向移动。
18、对光检测器的基本要求是⾼的，低的和快的。
19、光纤的基本特性参数是和⾊散，其单位分别是dB/Km和。
20、在光通信发展史上，⼩型光源和两个难题的解决，开创了光通信的时代。
21、确定接收机性能的⼀个重要参数是接收机灵敏度，它通常定义为在接收机的条件下，所要求的最⼩平均接收光功率。
22、光纤通信系统⼀般采⽤0.85µm、1.31µm、三种波长窗⼝。
23、光纤通信⽤光检测器有和。
24、光波复⽤器件根据分光原理的不同分为、⼲涉滤波型和。
25、激光器⼯作必须离开热平衡状态，因此必须使⽤外部能源泵浦，以实现，这是激光器⼯作的先决条件。
光纤通信简明教程期末复习重点
光纤通信简明教程期末复习重点第三章习题3-1 填空题(1) 通信用的光纤绝大多数用 材料制成。
折射率高的中心部分叫 ，折射率稍低的外层称为 。
(2) 表示光纤捕捉光射线能力的物理量被定义为 ，用 表示。
(3) 在阶跃型光纤中， 模是最低工作模式， 是第一高阶模。
(4) 阶跃型光纤的单模传输条件是 。
(5) 渐变型光纤中不同射线具有相同轴向速度的现象称为 。
答案： （1）石英，纤芯，包层（2）数值孔径，NA（3）LP 01，LP 11（4）0＜V ＜2.405（5）光纤的自聚焦现象3-8 对于NA=0.275，n 1=1.487的多模阶跃型光纤，一个光脉冲传输了8km ，求光脉冲展宽了多少？ 解：ns n NA c L c Ln SI08.678487.12103275.01082)(823121=⨯⨯⨯⨯⨯==∆=∆τ第四章习题4-1 填空题(1) 根据半导体的能带理论，能够被电子占据的能带为 、 ，不能被子占据的状态为 。
(2) 在半导体材料中掺杂其他原子，如果在半导体材料中掺杂负电荷的载体以产生大量的电子，这种半导体称为 型半导体；掺杂的是正电荷的载体以产生大量的空穴，则称为 型半导体。
(3) 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，这时输出的光为 ，这个电流称为 电流。
(4) 半导体材料只有波长为λ＜λC 的光入射时，才能使材料产生光子，所以λC 称为 波长(5) 由于双异质结激光器在有源区两侧，既限制了 ，又限制了 ，故它的光强分布基本被约束在有源区，而且阈值电流大大降低答案：（1）价带 导带 禁带（2）N P（3）激光阈值（4）截止（5）光波载流子4-9 半导体激光器的温度变化对阈值电流有什么影响?温度对激光器阈值电流影响很大，阈值电流随温度升高而加大。
所以为了使光纤通信系统稳定、可靠地工作，一般都要采用自动温度控制电路，来稳定激光器的阈值电流和输出光功率。
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1. P21966年，英籍华裔学者高锟（光纤通信之父）和霍克哈姆发表了关于传输介质新概念的论文，指出了利用光纤进行信息传输的可能性和技术途径，奠定光纤通信的基础。
（填空）2. P5电缆通信和微波通信的载波是电波，光纤通信的载波是光波。
虽然光波和电波都是电磁波，但是频率差别很大。
光纤通信用的近红外光（波长约为1µm ）的频率（约300THz ）比微波（波长为0.1m~1mm ）的频率（3~300GHz ）高3个数量级以上。
（填空）3. P5什么是光纤通信？光纤通信的优点？以光波为载波，以光纤作为传输介质的通信方式；优点：1）容许频带很宽，传输容量很大。
2）损耗很小，中继距离很长且误码率很小。
3）重量轻、体积小。
4）抗电磁干扰性能好。
5）泄露小，保密性能好。
6）节约金属材料，有利于资源合理使用。
（简答）4. P14光纤的结构：纤芯、包层、（涂覆层）。
设纤芯和包层的折射率分别为n1、n2，光能量在光纤传输的必要条件是n1>n2。
运用全反射原理。
（填空）5. P15按折射率，光纤类型可分为：突变（阶跃）型和渐变型突变型多模光纤：直径2a=50~80µm ，光线以折线形状沿纤芯中心轴线方向传播，特点是信号畸变大。
渐变型多模光纤：直径2a=50µm ，光线以正弦形状沿纤芯中心轴线方向传播，特点是信号畸变小。
单模光纤：直径只有8~10µm ，光线以直线形状沿纤芯中心轴线方向传播，其信号畸变很小。
图2.2 ，看图选择6. P17根据传播条件，定义临界角c θ的正弦为数值孔径。
NA = n 0 sin (θmax ) =∆=-212221n n n （n 0为空气的折射率=1）。
式中为相对折射率差121/)(n n n -=∆。
NA 表示光纤接收和传输光的能力。
1）NA 越大，纤芯对光能量的束缚越强，光纤抗弯曲性能越好。
2）NA 越大 经光纤传输后产生的信号畸变越大例题：设光纤的纤芯折射率n 1=1.500，包层折射率n 2=1.485。
光纤通信期末考试复习提纲
光纤通信复习提纲题型:一、选择题，共15小题，总计30分二、填空题，共20空,总计20分三、简答题，共4小题,总计20分四、计算题，共3小题，总计30分一、选择题1.光纤通信是以（ A ）为载体，光纤为传输媒体的通信方式。
A。
光波 B。
电信号 C。
微波 D.卫星2。
要使光纤导光必须使（ B ）A.纤芯折射率小于包层折射率B.纤芯折射率大于包层折射率C.纤芯折射率是渐变的D.纤芯折射率是均匀的3。
（ D ）是把光信号变为电信号的器件A.激光器 B。
发光二极管 C.光源 D.光检测器4。
在系统光发射机的调制器前附加一个扰码器的作用是（ A ）A.保证传输的透明度B.控制长串“1"和“0”的出现C。
进行在线无码监测 D.解决基线漂移5.SDH传输网最基本的同步传送模块是STM-1，其信号速率为（ A ）kbit／s。
A.155520 B。
622080C.2488320D.99532806.掺铒光纤放大器（EDFA）的工作波长为（ B ）nm波段。
A。
1310 B.1550 C.1510 D.8507.发光二极管发出的光是非相干光,它的基本原理是（ B ）。
A.受激吸收 B。
自发辐射 C.受激辐射 D.自发吸收8.下列关于交叉连接设备与交换机的说法正确的是（ A )A.两者都能提供动态的通道连接B.两者输入输出都是单个用户话路C。
两者通道连接变动时间相同 D。
两者改变连接都由网管系统配置9。
下列不是WDM的主要优点是( D )A。
充分利用光纤的巨大资源 B.同时传输多种不同类型的信号C。
高度的组网灵活性，可靠性 D.采用数字同步技术不必进行码型调整10.下列要实现OTDM解决的关键技术中不包括( D ）A.全光解复用技术B.光时钟提取技术C.超短波脉冲光源D.匹配技术11。
下述有关光接收机灵敏度的表述不正确的是（ A ）A.光接收机灵敏度描述了光接收机的最高误码率B。
光接收机灵敏度描述了最低接收平均光功率C.光接收机灵敏度描述了每个光脉冲中最低接收光子能量D。
光纤通信期末考试资料-书本整理
★★第一章★★★光纤通信：是利用光导纤维传输光波信号的通信方式。
★光纤通信工作在什么区，其波长和频率：目前使用的通信光纤大多数采用基础材料为SiO2的光纤。
它是工作在近红外区，波长为0.8～1.8μm，对应的频率为167～375THz。
★光纤通信的主要优点：1 通信容量大；2 中继距离远；3 抗电磁干扰能力强，无串话；4 光纤细，光缆轻；5 资源丰富，节约有色金属和能源。
光纤还具有均衡容易、抗腐蚀、不怕潮湿的优点。
因而经济效益非常显著。
★光纤通信系统：光发送设备、光接收设备、光传输设备。
1 光发送设备：主要有驱动器和光源，其作用试吧店端机输入的信号对光源进行调制，使光源产生出与电信号相对应的光信号进入光纤。
2 光接收设备：主要有光检测器和光放大器，3 光传输设备：短距离的是电缆，长距离时要加中继器。
4 中继器：由光检测器、电信号放大器、判决再生电路、驱动器和光源等组成。
作用是将光信号变成电信号。
★★第二章★★★光与物质的作用实质上就是光与原子的相互作用，这种相互作用有三种主要过程：自发辐射、受激辐射、受激吸收。
自发辐射：该过程与外界作用无关，各个原子的辐射是自发地、独立地进行，彼此毫无关联。
（LED）受激辐射：在受激辐射中，通过一个光子的作用，可以得到两个特征完全相同的光子，如果这两个光子再引起其他原子产生受激辐射，就可以得到四个特征完全相同的光子，…，如此进行下去，将形成“雪崩”反应。
（LD）受激吸收：该过程对外来光有严格的频率选择性。
★形成粒子反转的条件：首先要有能实现粒子数反转分布的物质，也就是激光器的工作物质，它具有对光信号放大的能力；其次，要实现粒子数反转，还必须从外界输入能量，使工作物质中有尽可能多的粒子吸收能量后从低能级跃迁到高能级上去。
这一过程也称为激励。
当激励强度足够大时，便可在一堆激光能级之间实现粒子数反转。
★★第三章★★★通信光纤的纤芯通常是折射率为n1的高纯度SiO2，并有少量掺杂剂，以提高折射率。
光纤通信期末重点
2描述光纤线路传输特性的基本参数：损耗、色散、带宽、截止波长、模场直径3产生光纤衰减的原因：光纤的衰减是指在一根光纤的两个横截面间的光功率的减少，与波长有关。
造成衰减的主要原因是散射、吸收以及由于连接器、接头造成的光损耗4光纤衰减系数是如何定义的：用稳态中一根均匀光纤单位长度上的衰减（dB/km）来定义5插入损耗是什么：是指光传输线路中插入光学部件（如插入连接器或耦合器）所引起的衰减6光纤的带宽与什么有关：光线的带宽指的是：在光纤的传递函数中，光功率的幅值比零频率的幅值降低50%或3dB 时的调制频率。
光纤的带宽近似值与其长度成反比，带宽长度的乘积是一常量7光纤的色散有几种，与什么有关：光纤的色散是指一根光纤内群时延的展宽，包括模色散、材料色散及结构色散。
取决于光源、光纤两者的特性8信号在光纤中传播的色散特性是怎样描述：可以用脉冲展宽、光线的带宽、光纤的色散系数三个物理量来描述9什么是截止波长是指光线中只能传导基模的最短波长，对于单模光纤，其截止波长必须短于传导光的波长10光纤的色散对光纤通信系统的性能会产生什么影响：光纤的色散将使光脉冲在光线中传输过程中发生展宽。
影响误码率的大小，和传输距离的长短，以及系统速率的大小15常见光测试仪表中的1310nm或1550nm指的是什么指的是光信号的波长，光纤通信使用的波长范围处于近红外区，波长在800nm-1700nm之间，常将其分为短波长波段和长波长波段，前者指850nm波长，后者指1310nm和1550nm16在目前商用光纤中，什么波长的光具有最小色散，什么波长的光具有最小损耗1310nm波长的光具有最小色散，1550nm波长的光具有最小损耗17根据光纤纤芯折射率的变化情况光纤如何分类可分为阶跃光纤和渐变光纤，阶跃光纤带宽较窄，适用于小容量短距离通信，渐变光纤带宽较宽，适用于中、大容量通信18根据光纤中传输光波模式的不同光纤该如何分类可分为单模光纤和多模光纤，单模光纤芯径约在1-10um之间，在给定的工作波长上，只传输单一基模，适于大容量长距离通信系统。
光纤通信复习题（共5篇）
光纤通信复习题（共5篇）第一篇：光纤通信复习题1光通信系统组成及各部分作用2光通信系统分类及主要特点3光通信三个窗口是什么？为什么选择这三个窗口？4查阅相关资料，说明当前光纤通信商用和实验室速率（单信道，多信道）5查阅相关资料，说明当前光纤通信研究最新技术6光源的基本要求，主要参数，注意事项7什么是受激吸收、受激辐射、自发辐射8什么是粒子数反转分布9说明LED工作原理说明LD工作原理比较LED与LD各自特点对光检测器有什么要求，主要参数，注意事项什么是光电效应说明PIN 工作原理说明APD工作原理比较PIN与APD各自特点光源与光检测器使用时各加什么偏压？为什么？光纤是由哪几部分组成，各部分作用是什么？光纤如何分类的？松套光纤和紧套光纤含义是什么？画出多模阶跃、多模渐变、单模阶跃光纤折射率分布示意图光在光纤中全反射条件是什么？简述光纤导光原理光纤主要参数含义是什么？光纤主要传输特性是什么？什么是光纤损耗？造成光纤损耗原因是什么?什么是光纤色散？产生色散原因有哪些？对数字通信有什么危害？ 27 光纤损耗的测量方法有哪几种？其测量原理是什么？简述其测量原理28 说明光纤带宽测量原理常用光缆有哪几种结构形式？各有什么优点？HRX、HRDL、HRDS含义是什么？BERav、DM、SES、ES含义是什么？抖动含义是什么？衡量单位是什么？什么叫抖动峰——峰值？33 抖动三项性能指标含义是什么？光性能参数pt ext 灵敏度动态范围定义单位标准光线路码型基本要求mBnB码概念 , 编码方法光端机基本组成及各部分作用光发送电路组成、作用、原理APC ,ATC电路原理光接收电路组成各部分作用、原理Pt, EXT ,S ,D指标测试原理线路施工中现场测试内容方法光缆通信系统日常维护主要内容44 光缆线路防护内容光缆线路防雷电措施46 光缆线路防强电措施第二篇：光纤通信复习题光纤通信复习题一、填空题1、利用光波作为载波的通信方式称为（）。
光纤通信期末复习题(湖二师物机学院)
光纤通信复习提纲第一章 光纤的基本理论一、基本概念1、什么叫数值孔径？光纤从光源获得的能量和数值孔径之间有何关联？入射到光纤端面的光并不能全部被光纤传输，只是在某个角度范围内的入射光才可以。
这个角度A 对应的正弦值就称做数值孔径。
数值孔径表征了光纤的激光能力。
数值孔径越大，光纤手机射线的能力越强获得的能量也越多。
NA=∆≈-212221n n n2、什么叫相对折射率差？如何计算？n1光纤纤芯的折射率，n2光纤包层的折射率。
▲=2122212/)(n n n -3、什么叫归一化频率？如何计算？ 表示在光纤中传输的模式数量V=a k n 012∆其中a 表示纤芯的半径 在阶跃光线中模式数量N=2/2V在渐变光纤中模式数量N=4/2V4、什么是自聚焦光纤？其主要特点是什么？折射率是渐变的，n （r ）随着半径r 的增加而减小。
折射率分布指数最佳时可以使全部的子午射线以同样的同样速度在光纤中传播，这种模式色散起了均衡作用从而消除了模式色散。
5、什么是单模光纤？什么是多模光纤？在光纤通信中各适用于什么情形？单模光纤：光纤中之传输一种模式（基模）纤芯直径为4-10um 适用于大容量的长距离的光纤通信系统多模光纤：光线中传输不止一个模式，纤芯直径一般为50um 包层外径为125um 多模光纤适用于中距离，中容量的光纤通信系统。
6、什么是模场直径？它对于光纤传输有何意义？光纤横截面上内光功率减小到其最大值的1/e 的宽度，衡量光纤内光斑大小的物理量模场直径大的光纤，能量在芯子中集中的程度较差包层中存在的光能量角度，光纤弯曲造成的损耗较大不利于光在光线中的传输。
模场直径小的光纤，能量在芯子中集中地程度较好光纤弯曲照成的损耗较小7、什么叫色散？光纤色散的来源有哪些？色散对光纤通信有何影响？光信号在光纤中传输是用于群速度的不同，产生时延差对模拟信号就会产生波形失真，对脉冲信号波形被展宽。
影响：产生误码，限制了光纤通讯线路的最高信息传输速率（通信容量）8、损耗的来源有哪些？光纤通信的三个低损耗窗口是什么？其中损耗最低的窗口是哪一个？这三个窗口主要由什么因素决定？405.2<归一化频率v 202.1/)(2221n n a c -=πλ吸收损耗，散射损耗，弯曲损耗。
光纤通信技术分题型期末考试复习资料
光纤通信 分题型复习前言水平有限，仅供参考。
如有错误，敬请纠正。
（一）选择填空判断或名词解释第一章1、利用光导纤维传输光波信号的通信方式称为光纤通信。
2、属于光波范围之内的电磁波主要包括紫外线、可见光和红外线。
目前光纤通信使用的工3、光纤通信系统的形式：强度调制/直接检波（IM/DD ），主要由光发射机，光纤，光接收机，及光中继器组成。
（光发射机将电信号转化成光信号耦合进光纤，光接收机将光信号转换成电信号，中继器分为光-电-光和光层上直接进行放大的光放大器）。
4、光纤通信优越性：1、传输频带宽，通信容量大，2、传输损耗小，中继距离长。
3、抗电磁干扰能力强。
4、光纤细，重量轻，制作资源丰富。
第二章1、外层的折射率比内层低。
折射率高的叫纤芯，其折射率为n 1，直径为2a ，折射率低的叫包层，其折射率为n 2，直径为2b 。
n 1>n 2。
2、光纤的分类：1、按光纤横截面折射率分布不同：阶跃型光纤（均匀光纤）和渐变型光纤（非均匀光纤）。
2、按纤芯中的传输模式适合于大容量，长距离)3、反射定律：θ1=θ1'，反射角=入射角。
折射定律：n 1 sin θ1=n 2 sinθ2 。
4、全反射的条件： n 1>n 2； θc <θ1<90º 。
5、弱波导光纤：121n n -n ≈∆ 。
6、数值孔径:光纤捕捉光射线能力的物理量 ，用NA 表示。
∆=-==2n n n sin 121max22φNA7、全反射形成导波的条件：sin ≤φ8、渐变型光纤的本地数值孔径：()()()a n r n r 22-= NA ， 9、光纤的自聚焦：渐变型光纤中，不同射线具有相同的轴向速度的现象。
10、截止：光纤中出现了辐射模时，即认为导波截止。
11、0<V<2.40483是阶跃型光纤的单模传输条件。
归一化公式：01a n 22λπ∆=V 。
12、阶跃型光纤的传输模数量：22V M =。
光纤通信期末复习题答案
光纤通信期末复习题答案
1. 光纤通信中，光纤的传输介质是什么？
答：光纤通信中，光纤的传输介质是石英玻璃纤维。
2. 光纤通信的主要优点有哪些？
答：光纤通信的主要优点包括高带宽、远距离传输、抗电磁干扰能力强、信号衰减小、保密性好等。
3. 光纤通信系统中常用的光源有哪些？
答：光纤通信系统中常用的光源有发光二极管(LED)和激光二极管(LD)。
4. 光纤的类型有哪些？
答：光纤的类型主要有单模光纤和多模光纤。
5. 光纤通信中，光信号的调制方式有哪些？
答：光纤通信中，光信号的调制方式包括强度调制、频率调制、相位
调制和脉冲宽度调制等。
6. 光纤通信中，光接收器的作用是什么？
答：光纤通信中，光接收器的作用是将光信号转换为电信号，以便进
行进一步的处理和传输。
7. 光纤通信系统中，光放大器的作用是什么？
答：光纤通信系统中，光放大器的作用是放大光信号，以补偿光纤传
输过程中的损耗，延长传输距离。
8. 光纤通信中，色散是如何产生的？
答：光纤通信中，色散是由于光纤中不同波长的光信号传播速度不同，
导致信号到达接收端的时间不同而产生的。
9. 光纤通信中，色散的类型有哪些？
答：光纤通信中，色散的类型主要有模式色散、材料色散和波导色散。
10. 光纤通信中，如何减少色散的影响？
答：光纤通信中，可以通过使用单模光纤、色散补偿光纤、色散补偿
器等方法来减少色散的影响。
(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。
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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＞Ｖｃ
16·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＞2.4048
2. 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。
3. 子午光线：若入射光线与光纤轴心线相交，则称为子午光线。
4. 斜射光线：若入射光线与光纤轴心线无论在光纤的入射端面上还是在光纤内部都不相交，
则称为斜射光线。
5. 数值孔径: 入射到光纤端面的光线并不能全部被光纤所传输，只是在光纤端面临界入射角
范围内的入射光可以在光纤内传输，取这个角度的正弦值称为数值孔径。
6.mBnB码是把输入的二进制原始码流进行分组，每组有m个二进制码，记为mB，
称为一个码字，然后把一个码字变换为n个二进制码，记为nB，并在同一个时隙内
输出。
这种码型是把mB变换为nB，所以称为mBnB码
7.4B1H码：将输入的二进制码每4比特分为一组，在每组时间宽度内，按照一定的要求分
别插入补码C、帧码F、公务码Sc、监控码M、数据码D和区间通信码S等（这些码统称
为H码）构成4B1H码。
8. 受激吸收：在外来入射光的作用下，处在低能级上的电子可以吸收入射光子的能量而跃
迁到高能级上。
9. 波分复用：为了使若干独立信号能在一条公共光通路上传输，而将其分别配置在分立的
波长上的复用
10. 阶跃光纤：其纤芯和包层的折射率分别为不同的常数，在纤芯和包层的交界面上折射率
有一个台阶型突变。
11. 渐变光纤：纤芯折射率随纤芯半径变化的关系呈渐变分布的曲线形状。
1.在渐变型光纤中，子午光线轨迹的形状与哪些因素有关？
答：光纤轨迹是传输距离Z的正弦函数，其幅度取决于入射角，周期取决于光纤结构参数（半径a，相对折射率差△）。
2.自动功率控制（APC）电路动能：稳定LD输出光功率，使其不随温度升高和使用时间增长而改变。
3.均衡器的基本功能：对主放大器输出的失真的数字脉冲信号进行整形，使其变为升余弦信号，以利于克服码间串扰进行幅度判决。
4.构成激光振荡器必须具备的条件是：①工作物质这是激光器的核心，只有能实现能级跃迁的物质才能作为激光器的工作物质。
②激励能源（光泵）它的作用是给工作物质以能量，即将原子由低能级激发到高能级的外界能量。
通过强光照射工作物质而实现粒子数反转的方法称为光泵法。
③光学共振腔这是激光器的重要部件，其作用一是使工作物质的受激辐射连续进行；二是不断给光子加速；三是限制激光输出的方向。
5.光接收机中脉冲再生电路是由哪两部分组成?脉冲再生电路的作用是什么？
答：由判决器和时钟恢复电路组成，主要作用是将均衡器输出的信号，例如：升余弦频谱脉冲恢复为0或1的数字信号。
6.中继器的作用：是对网络电缆上传输的信号经过放大和整形后再发送到与之相连的其他网段上。
7.激光器谐振腔内激光振荡是如何产生的？
答:PN结半导体材料刚刚加上电压时，有源区发出的光以自发辐射为主，它们占据了较宽的波长范围，辐射方向很不一致。
只有那些沿轴向运动、且波长符合光学谐振腔尺寸的光子，才能在两个反射之间来回反射，并激励有源区产生受激辐射而放出全同的相干光子，使轴向光场得到不断放大而加强，当光放大获得的增益与激活物质的吸收损耗，以及反射镜的散射损耗相平衡时，光学谐振腔内建立起稳定的激光振荡。
8.幅度判决的基本功能：将均衡器输出并经过基线恢复处理的升余弦波信号整形为非归零（NRZ)的矩形脉冲信号，以利于时钟提取。
9.基线恢复基本功能：将升余弦信号的基线固定在某一电平上不变。
计算题(每小题10分，共20分)
1.已知阶跃折射率光纤中n1=1.52，n2=1.49。
a.光纤浸没在水中(n0=1.33)，求光从水中入射到光纤输入端面的光纤最大接收角；
b.光纤放置在空气中，求数值孔径。
2.已知阶跃型光纤的n 1=1.51,Δ=0.01，工作波长λ=0.85μm ， 求：(1)当纤芯半径a=25μm 时，此光纤中传输的导模数M?
(2)若要实现单模传输，纤芯半径应为多大?
答：1.(1)v=n 1a 22λ
π M=2V 2
=n 21a 2∆⎪⎭
⎫ ⎝⎛λπ22 =(1.51)2×(25)2×01.085.022⨯⎪⎭
⎫ ⎝⎛π=778 (2)阶跃光纤单模传输条件为0<v<2.40483
而V=n 1a ∆λ
π22 0<a< ∆λπ2n 22.404831 =01.0251.10.85
2 2.40483⨯⨯⨯π=1.54(μm) 即 0<a<1.54μm。