光纤系统作业参考答案
光纤通信课后习题参考答案
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。
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渐变型光纤的折射率分布7.均匀光纤纤芯和包层的折射率分别为n1=1.50,n2=1.45,光纤的长度L=10Km。
试求:(1)光纤的相对折射率差Δ;(2)数值孔径NA;(3)若将光纤的包层和涂敷层去掉,求裸光纤的NA和相对折射率差Δ。
解:(1)=n1-n2(2)(3)若将光纤的包层和涂敷层去掉,则相当于包层的折射率n2=1,则=n1-n25而最大为1,所以说只要光纤端面的入射角在90O以(2)若a=5μm,保证光纤单模传输时,=n1-n2第三章光纤的传输特性2.当光在一段长为10km光纤中传输时,输出端的光功率减小至输入端光功率的一半。
光纤通信基础练习题库与参考答案
光纤通信基础练习题库与参考答案一、单选题(共50题,每题1分,共50分)1、光通信是利用了光信号在光导纤维中传播的()原理A、反射B、折射C、全反射D、衍射正确答案:C2、通信管理类指标是指用以反映通信运行管理及()管理的情况,包括检修计划完成情况、机构和人员、科技等方面的统计指标。
A、网络B、专业C、业务D、设备正确答案:B3、以太网中,是根据()地址来区分不同的设备的A、IP地址B、MAC地址C、IPX地址D、LLC地址正确答案:B4、光纤连接器的插入损耗应小于或等于()。
A、0.1dBB、0.2dBC、0.3dBD、0.5dB正确答案:B5、工程管理部门(单位)应在通信设备启动接入系统()个月前将通信设备的配置资料、业务需求和通信通道开通设计方案报送调度部门通信专业A、三B、二C、一D、四正确答案:A6、验电时,应戴(),并有专人监护。
A、皮手套B、棉手套C、导电手套D、绝缘手套正确答案:D7、操作中发生疑问时,应()。
A、更改操作票后继续操作B、解除闭锁装置后继续操作C、继续操作D、立即停止操作正确答案:D8、数据加密的目的不包括()。
A、防止机密信息泄漏B、验证接收到的数据的完整性C、确定信息在传输过场中是否被窃听D、证实信息源的真实性正确答案:C9、通信资源管理系统目前设计置于()。
A、管理信息区B、安全生产I区C、安全生产II区D、安全生产III区正确答案:D10、运维单位接到资源回收通知后,应及时(),恢复通信资源的可使用状态,并将结果反馈至通信资源管理单位A、通知用户自行拆除通信网络至使用单位的链接即可B、拆除物理链接,保留逻辑链接,方便日后重新利用C、拆除通信网络内部的物理和逻辑连接D、拆除逻辑连接,保留物理连接,方便日后重新利用正确答案:C11、电力二次系统包括自动化、()、安全自动、继电保护。
A、调度B、方式D、输电正确答案:C12、电压等级为220kV的设备不停电时的安全距离是()。
光纤通信习题及答案
五、问答(共2题,第1题8分,第2题10分,共18分)
1、阐释WDM的概念,什么是CWDM,什么是DWDM,并写出WDM中的两种重要器件。
WDM,波分复用是指将两种或者多种各自携带有大量信息的不同波长的光载波信号,在发射端经复用器汇合,并将其耦合到同一根光纤中进行传输,在接收端通过解复用器对各种波长的光载波信号进行分离,然后由光接收机做进一步的处理,使原信号复原。CWDM,粗波分复用系统,是最早的WDM技术,它指1310/1550nm两波长系统,之间波长间隔达两百多纳米。DWDM是密集波分复用系统,是一种波长间隔更紧密的WDM系统。现在的WDM通道间隔只有0,8-2nm,甚至小于0.8nm。WDM中最重要的两种器件分别是光分叉复用设备OADM和光分叉复用器OXC。
定位:将帧偏移信息收进支路单元(TU)或管理单元(AU)的过程,它通过支路单元指针(TU PTR)或管理单元指针(AU PTR)的功能来实现
复用:将多个低价通道层信号通过码速调整使之进入高价通道(TU-12(×3)->TUG(×7)->TUG-3(×3)->VC-4)或将多个高价通道层信号通过码速调整使之进入复用层的过程(AU-4(×1)->AUG(×N)->STM-N)
(a)二纤单向通道倒换环
当BC光缆段的光纤同时被切断,注意此时网元支路板的并发功能没有改变,也就是此时S1环和P1环上的业务还是一样的。如图(b)所示。
(b)二纤单向通道倒换环
网元A到网元C的业务由网元A的支路板并发到S1和P1光纤上,其中S1业务经光纤由网元D穿通传至网元C,P1光纤的业务经网元B穿通,由于B—C间光缆断,所以光纤P1上的业务无法传到网元C,不过由于网元C默认选收主环S1上的业务,这时网元A到网C的业务并未中断,网元C的支路板不进行保护倒换。网元C的支路板将到网元A的业务并发到S1环和P1环上,其中P1环上的C到A业务经网元D穿通传到网元A,S1环上的C到A业务,由于B—C间光纤断所以无法传到网元A,网元A默认是选收主环S1上的业务,此时由于S1环上的C→A的业务传不过来,这时网元A的支路板就会收到S1环上TU-AIS告警信号。网元A的支路板收到S1光纤上的TU-AIS告警后,立即切换到选收备环P1光纤上的C到A的业务,于是C→A的业务得以恢复,完成环上业务的通道保护,此时网元A的支路板处于通道保护倒换状态——切换到选收备环方式。
光网络作业 答案修订版
光接收机的动态范围是指在保证系统的误码率指标要求下,光接收机的最大输入光功率和之比。
最小输入光功率标准答案: C光接收机的____是指在保证系统误码标准要求下,光接收机的最大输入光功率与最低输入光功率之差,其单位为。
接收灵敏度,dB标准答案: D光发射机的消光比,一般要求小于或等于_______。
10%标准答案: B在光接收机中自动增益控制电路的输入信号取自_____的输出信号。
均衡器标准答案: D在光发射端机中_____功能框是实现信号的衰减补偿和均衡处理功能的。
均衡放大标准答案: A在光接收端机中与光电检测器直接相连的是______ 。
前置放大器标准答案: B前置放大器是指与________紧紧相连接的器件。
光电检测器标准答案: D为了避免在传送的信号码流中存在长“0”和长“1”的现象,所采取的解决方案是______。
扰码标准答案: B由于RZ码的频谱中存在所传输数据信号的_______分量,因此在光接收机中可使用RC电路进行____,再通过一个非门,将所接收的NRZ转换为RZ码时钟频率,微分标准答案: CNRZ码的功率谱中不包含_____成分。
时钟频率标准答案: D在光纤通信系统中,若入纤功率过大,会使光纤工作在_______状态。
非线性标准答案: B根据调制信号的性质不同,内调制又分为_____和_____调制。
模拟、数字标准答案: C渐变型光纤的最佳折射指数分布是指____型折射指数分布。
平方标准答案: D零色散光纤是指工作波长为____nm的单模光纤,可获得最小的衰减特性和_____特性。
1550,色散标准答案: A光纤通信的三个低损耗窗口是1310nm、850nm、_____μm。
1.55标准答案: CEDFA在光纤通信系统中的应用之一是_______ 。
前置放大器标准答案: A_____是从光子和电子转换关系上来描述光电检测器光电转换能力的一种物理量。
标准答案: AAPD是利用______来完成光电转换功能的一种器件,它具有______ 作用。
光纤试题答案
光纤试题答案一、选择题1. 光纤的工作原理是什么?a) 多重反射b) 平面反射c) 全反射d) 折射答案:c) 全反射2. 光纤的纤芯和包层的材料多采用的是:a) 金属b) 塑料c) 石英玻璃d) 陶瓷答案:c) 石英玻璃3. 光纤传输信号的传播速度相比电信号传输速度快了多少倍?a) 10倍b) 100倍c) 1000倍d) 10000倍答案:b) 100倍4. 光纤的主要应用领域是:a) 电力传输b) 磁力传输c) 光通信d) 声波传输答案:c) 光通信5. 光纤的优点是:a) 传输速度快b) 信号损耗小c) 抗干扰能力强d) 以上都是答案:d) 以上都是二、判断题1. 光纤传输信号的距离远,信号损耗小。
答案:对2. 光纤的工作原理是基于光的反射和折射现象。
答案:对3. 光纤的传输速度比电缆传输速度慢。
答案:错4. 光纤的纤芯和包层都采用金属材料。
答案:错5. 光纤主要应用在电力传输领域。
答案:错三、问答题1. 请简要说明光纤的工作原理。
答:光纤的工作原理是基于光的全反射现象。
当光线从光纤的纤芯进入包层时,如果入射角大于临界角,光线就会完全反射,沿着纤芯继续传输。
光纤利用这种全反射的方式将光信号从一端传输到另一端。
2. 为什么光纤的传输速度快?答:光纤的传输速度快是因为光是以相当于真空中光速的速度传播的,而光纤的纤芯又具有高折射率的特性,从而实现了信号的快速传输。
相比之下,电信号在导体中传输时会受到电阻、电感和电容等因素的影响,导致传输速度较慢。
3. 光纤应用的主要领域有哪些?答:光纤的主要应用领域是光通信。
光纤传输信号的速度快,并且信号损耗小,能够抗干扰,因此在通信领域得到广泛应用。
此外,光纤也被应用于医疗、军事、航空航天等领域。
四、综合题光纤的应用前景非常广阔。
光纤的传输速度快,可以支持大量的信息传输,从而推动了网络技术的发展。
在光通信领域,光纤不仅被应用于长距离传输,还逐渐被应用于家庭宽带网络和数据中心的内部连接。
光纤系统作业参考答案
第一章作业1、光纤通信与电通信有什么不同?在光纤通信中起主导作用的部件是什么?光纤通信,就是用光作为信息的载体、以光纤作为传输介质的一种通信方式。
起主导作用的是激光器和光纤。
2、常规的光纤的三个的低损耗窗口是在哪个波段?其损耗值各为多少?3、光纤通信有哪些优点?〔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〕无窜音干扰,保密性好〔5〕光纤线径细,重量轻,柔软〔6〕光纤原材料丰富,用光纤可节约金属材料〔7〕耐腐蚀,抗辐射,能源消耗小4、PDH和SDH各表示什么?其速率等级标准是什么?PDH表示准同步数字序列,即在低端基群采用同步,高次群复用采用异步,SDH表示同步数字序列PDH速率标准STM-4:622.080 Mbit/s STM-16:2.5 Gbit/s STM-64:10 Gbit/s5、图示光纤通信系统,解释系统根本结构。
输入输出光发送机通信信道光接收机光纤通信系统由光发送机、光纤光缆与光接收机等根本单元组成。
系统中包含一些互连与光信号处理部件,如光纤连接器、隔离器、调制器、滤波器、光开关及路由器等。
在长距离系统中还设置有中继器(混合或全光)。
第2章1节布置的作业1、光纤的主要材料是什么?光纤由哪几局部构成?各起什么作用?SiO2;芯区、包层、图层;芯区:提高折射率,光传输通道;包层:降低折射率,将光信号封闭在纤芯内,并保护纤芯;图层:提高机械强度和柔软性2、光纤中的纤芯折射率与包层折射率的关系?单模光纤和多模光纤中两者的纤芯直径一般分别为多少?纤芯折射率较高,包层折射率较小单模光纤纤芯直径:2a=8μm~12μm,包层直径:2b=125μm;多模光纤纤芯直径:2a=50μm,包层直径:2b=125μm。
3、根据芯、包折射率分布及模式传播情况,指出有哪些典型形式光纤?折射率在纤芯与包层介面突变的光纤称为阶跃光纤;折射率在纤芯内按某种规律逐渐降低的光纤称为渐变光纤;根据模式传播情况不同分为多模光纤和单模光纤4、什么是全反射?它的条件是什么?指光从光密介质入射到光疏介质是,全部被反射会原介质的现象条件:光从光密介质入射至光疏介质;入射角大于或等于临界角〔=arcsin〔n2/n1〕〕在光纤端面:要求入射角 < o 全;在芯包界面:要求入射角 1 > C芯包界面全反射5、数值孔径NA的物理意义?表达式是什么?反映光纤对光信号的集光能力,定义入射临界角的正弦为数值孔径N A ,N A越大,对光信号的接受能力越强N A=sin=6、什么是光纤的自聚焦?产生在何种类型光纤里?如果折射率分部适宜,就用可能使以不同角度入射的全部光线以同样的轴向速度在光纤中传播,同时到达光纤轴上的某点,即所有光线都有相同的空间周期L,这种现象称为自聚焦。
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:
光纤通信中级测试题及参考答案
光纤通信中级测试题及参考答案一、单选题(共60题,每题1分,共60分)1、以下几种从时钟的工作模式,精度最高的是第()种。
A、跟踪振荡模式B、保持模式C、自由振荡模式D、跟踪同步模式正确答案:D2、下面那些告警会引发MS-AIS告警()。
A、AU-LOPB、RS-LOSC、B1超限D、B3超限正确答案:B3、可用时间值为()。
A、ESB、ES+EFSC、ES+EFS+UASD、EFS正确答案:B4、k1、k2字节用于传送()倒换协议。
A、复用段保护B、指针保护C、线路保护D、再生段保护正确答案:A5、ADM是()设备。
A、终端复用设备B、分插复用设备C、数字交叉连接设备D、中继设备正确答案:B6、关于告警截铃不正确描述有()。
A、如果设备有告警,设备或者架顶的蜂鸣器就会鸣叫,告警截铃开关的作用就是通过硬件方式中止蜂鸣器的鸣叫B、S320和S330的告警截铃开关在NCP面板上C、S360告警截铃开关臵ON状态就是蜂鸣器失效状态D、告警截铃功能检查周期为每天一次正确答案:C7、SDH传输网最基本的同步传送模块是STM-1,其信号速率为()Kbit/s。
A、155520B、622080C、2488320D、9953280正确答案:A8、下面几种保护倒换环中,()无需要启动APS协议。
A、二纤单向通道倒换B、二纤双向复用段倒换环C、二纤单向复用段倒换环D、四纤双向复用段倒换环正确答案:A9、判断光缆的断点的位臵时使用的仪表是()。
A、万用表B、光功率计C、OTDRD、温度计正确答案:C10、全光中继器是使传输信号在中继器内以()放大。
A、电-光-电B、电-电-电C、光-光-光D、光-电-光正确答案:C11、PDH基群采用()方式。
A、字节间接同步复用B、比特间插同步复用C、按帧复用D、按时隙复用正确答案:A12、关于接地的描述,不正确的是()。
A、-48VGND的接地电阻≤4ΩB、联合接地时的接地电阻≤0.5ΩC、防雷地、设备系统地、-48VGND三者之间的电压差小于1VD、建议工作地、保护地、防雷地三地分离正确答案:D13、光缆敷设的静态弯曲半径应不小于光缆外径的()倍,施工过程中的动态弯曲半径应不小于()倍。
光纤通信原理习题库与参考答案
光纤通信原理习题库与参考答案一、单选题(共10题,每题1分,共10分)1、光缆形式分类代号GY表示()。
A、室内光缆B、通信用室外光缆C、海底光缆D、特殊光缆正确答案:B2、光电型中继器主要由( )和光发送部分组成。
A、区间通信接口B、再放大(re-amplifying)C、再定时(re-timing)D、光接收部分正确答案:D3、()为客户提供端到端的传送网络业务,即提供客户信号端到端的传送。
A、段层B、通路层C、伪线层D、通道层(TMC)正确答案:D4、SDH的复用采用()。
A、按比特间插B、同步复用、按字节间插C、异步复用、D、按字节间插正确答案:B5、它有全世界统一的网络节点接口(NNI),从而简化了信号的互通以及信号的传输,交叉连接和交换过程。
它有一套标准化的信号结构等级,称为同步传输模块( )。
A、STM-16B、STM-1C、STM-4D、STM-N正确答案:D6、以下不是光有源器件的是()。
A、开关B、光检测器C、光放大器D、光源正确答案:A7、光缆中的GY指()。
A、室(局)内光缆B、通信用室(野)外光缆C、特殊光缆D、设备内光缆正确答案:B8、SDH系统是()。
A、准同步数字系列B、同步数字系列C、码分数字复用系统D、频分复用系统正确答案:B9、下列哪项是光纤的光学特性?( )A、偏心度B、带宽C、直径D、折射率分布正确答案:D10、基群PCM端机输出端口的接口码速率和码型分别为()。
A、2.048Mb/s,HDB3B、8.448Mb/sC、2.048Mb/sD、8448Mb/s正确答案:A二、多选题(共40题,每题1分,共40分)1、光纤的特性主要包括()、()、()、()。
A、几何特性B、物理特性C、化学特性D、传输特性正确答案:ABCD2、光纤通信系统是由以下哪几部分组成的?()、()、()、()A、光端机B、中继器C、光纤光缆线路D、电端机正确答案:ABCD3、掺铒光纤放大器主要由()、()、()、()及光滤波器等组成。
光纤通信系统(第2版)杨祥林 第一章答案(仅供参考)
《光纤通信系统》(第2版)杨祥林 主编第1章 导论 课后习题答案 维E 的常客 编(仅供参考,如有不足之处,请指正)1.1设光信号在损耗分别为0.2dB/km 、20dB/km 、2000dB/km 的3种光纤中传输,试求光功率衰减至1/10时的传播距离。
假定光功率按exp(−αL)减少,计算3种光纤的α(cm −1)值。
解:光的传输距离L =−10lg |p i p 0|/αdB ;0.2dB/km L =−10lg 1100.2=50km20dB/km L =−10lg 11020=0.5km2000dB/km L =−10lg 1102000=0.005km光功率p i =p 0exp(−αL)衰减系数α=ln (p 0p i )∗αdB 10lg (p 0p i )=αdB 10lge ≅αdB 4.343 则α(cm −1)=αdB10lge ×10−5cm −10.2dB/km α=4.61×10−7cm −1 20dB/km α=4.61×10−5cm −12000dB/km α=4.61×10−3cm −11.2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 音频信道? 解:根据题意得5GHz 的微波载波上,数字通信系统的比特率为5×109×1%=5×107b/s ,能传输的音频信道的路数为5×10764×103≅781路;1.55μm 的光载波上,数字通信系统的比特率为3×1081.55×10−6×1%≅1.935×1012b/s , 能传输的音频信道的路数为1.935×101264×103≅30241935路。
1.3以ASCII 格式存在于计算机硬盘的1h 演讲稿,假定传送速率为200字/min ,平均每字5个字母,试估计总比特数。
光纤通信原理参考答案
光纤通信原理参考答案光纤通信原理参考答案第⼀章习题1-1 什么是光纤通信?光纤通信是利⽤光导纤维传输光波信号的通信⽅式。
1-2 光纤通信⼯作在什么区,其波长和频率是什么?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。
1-3 BL积中B和L分别是什么含义?系统的通信容量⽤BL积表⽰,其含义是⽐特率—距离积表⽰,B为⽐特率,L为中继间距。
1-4 光纤通信的主要优点是什么?光纤通信之所以受到⼈们的极⼤重视,是因为和其他通信⼿段相⽐,具有⽆以伦⽐的优越性。
主要有:(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。
1-5 试画出光纤通信系统组成的⽅框图。
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。
1-5 试叙述光纤通信的现状和发展趋势。
略第⼆章习题2-1 有⼀频率为Hz 13103?的脉冲强激光束,它携带总能量W=100J ,持续时间是τ=10ns(1ns=10-9s)。
此激光束的圆形截⾯半径为r=1cm 。
求:(1) 激光波长; (2) 平均能流密度; (3) 平均能量密度; (4) 辐射强度;(1)m c513810103103-=??==νλ(2)213229/1018.3)10(1010100ms J S W S ?==?=--πτ(3)s m J c S w 25813/1006.11031018.3?=??== (4)213/1018.3ms J S I ?==2-2 以单⾊光照射到相距为0.2mm 的双缝上,双缝与屏幕的垂直距离为1m 。
(1)从第⼀级明纹到同侧旁第四级明纹间的距离为7.5mm ,求单⾊光的波长;(2)若⼊射光的波长为6×10-7m ,求相邻两明纹间的距离。
光纤通信部分参考题答案
答:光纤色散是由光纤中传输的光信号的不同成分光的传播时间不同而产生的。
光纤色散对光纤传输系统的危害有:假设信号是模拟调制的,色散将限制带宽;假设信号是数字脉冲,色散将使脉冲展宽,限制系统传输速率〔容量〕。
2-7 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。
μμm 两个波段上。
求该光纤为单模光纤时的最大纤芯直径。
解:由截止波长c λ=得λ≥c λ时单模传输,由条件得c λ≤μm ,那么2a≤×μmμm 。
3-3 半导体激光器(LD)有哪些特性?答:LD 的主要特性有:〔1〕发射波长和光谱特性λ=1.24Eg;激光振荡可能存在多种模式〔多纵模〕,即在多个波长上满足激光振荡的相位条件,表现为光谱包含多条谱线。
而且随着调制电流的增大,光谱变宽,谱特性变坏。
〔2〕激光束空间分布特性:远场光束横截面成椭圆形。
〔3〕转换效率和输出功率特性:d η=P I ∆∆·e hf , P=th P +d hf eη(I-th I ) 〔4〕频率特性:在接近弛张频率r f 处,数字调制要产生驰张振荡,模拟调制要产生非线性失真。
〔5〕温度特性:th I =0I ·exp 〔0T T 〕 3-5计算一个波长λ=1μm 的光子的能量等于多少?同时计算频率f=1MHz 和f=1000MHz 无线电波的能量。
解:光子的能量为E p =hf=hc λ=3486 6.62810J s 310/110m s --⨯⨯⨯⨯()=191.988410-⨯J 对于1MHz 无线电波0E ×3410-〔J ·s 〕×1×610-×2810-J 对于1000MHz 无线电波0E ×3410-〔J ·s 〕×1000×610-×2510-J3-7 试说明APD 和PIN 在性能上的主要区别。
光纤作业及答案
第一次作业1.公式推导:单位长度光纤中斜光线的光路长度和反射次数分别为(1)S 斜=1/cos θ=S 斜 (2)斜η=r cos a 2tan θ=sr co 子η。
解:(1)如图所示,设沿光纤的径向方向总长度为L ,则根据图中所示三角函数关系,得S=L/cos θ其中L=l 1 +l 2+…+l n (将光纤分割,在一小段上光路近似为直线)S 1= l 1/cos θ,S 2 =l 2 /cos θ,…,S n = l n /cos θ 从而得S 总=S1+S2+…+Sn=L/cos θ于是,单位长度中光线路程为S 斜=1/cos θ=S 斜。
(2)在沿横向方向上,光线传播的平面与光轴平面有一角r ,则光线在横向上传播的总距离为rL cos tan θ,从而总反射次数总η=ra L cos 2tan θ,于是,单位长度中的光线总的全反射次数斜η=r cos a 2tan θ=srco 子η2.推导光线方程: ()()d d r n r n r d s d s ⎡⎤=∇⎢⎥⎣⎦解: 由在各向同性媒质中程函方程()()r n r =∇ϕ,取光线的某一点的单位方向矢量s l()()r n l r s =∇ϕ()[]()()r n ds r d r ds d ∇=⎥⎦⎤⎢⎣⎡∇=∇ϕϕ ()[]()⎥⎦⎤⎢⎣⎡=ds dr rn ds d r n l ds d s从而()()d d r n r n r d s d s ⎡⎤=∇⎢⎥⎣⎦第二次作业见课本公式 P22-P26第三次作业1.什么是光纤,其传输的基本原理答:光纤是光导纤维的简称。
它是工作在光波波段的一种介质波导,通常是圆柱形。
它把以光的形式出现的电磁能量利用全反射的原理约束在其界面内,并引导光波沿着光纤轴线的方向前进。
2.光纤的分类答:光纤有三种分类方式:按光纤的传输模式、折射率分布、材料进行分类。
按传输模式分为单模光纤和多模光纤;按折射率分布分为阶跃折射率光纤和渐变折射率光纤;按材料分为石英光纤、多组分玻璃光纤、塑料光纤、液芯光纤和晶体光纤。
光纤测试题及答案
光纤测试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 光纤通信中,光信号的传输介质是:A. 铜线B. 光纤C. 无线电波D. 微波2. 光纤的传输损耗主要来源于:A. 材料吸收B. 材料散射C. 连接损耗D. 所有以上3. 光纤通信中,单模光纤的模式数量为:A. 1B. 2C. 多于2D. 没有模式4. 光纤的折射率分布通常有哪几种类型?A. 单模B. 多模C. 阶跃型D. 渐变型5. 光纤通信系统的主要优点不包括:A. 传输距离远B. 抗干扰能力强C. 易于安装维护D. 传输速率低6. 下列哪项不是光纤的类型?A. 单模光纤B. 多模光纤C. 塑料光纤D. 金属光纤7. 光纤的连接方式不包括:A. 机械连接B. 热熔连接C. 冷接连接D. 无线连接8. 光纤通信系统中,光纤的端面清洁非常重要,主要原因是:A. 防止信号衰减B. 避免光的散射C. 减少反射损耗D. 所有以上9. 光纤的传输特性通常用哪个参数来描述?A. 带宽B. 衰减C. 折射率D. 长度10. 光纤通信中,光放大器的作用是:A. 放大光信号B. 转换电信号C. 转换光信号D. 过滤噪声答案:1-5 B D A C D 6-10 D D D B A二、填空题(每空1分,共10分)1. 光纤通信中,光信号的传输介质是________。
2. 光纤的折射率分布通常有________和________两种类型。
3. 光纤通信系统的主要优点包括传输距离远、抗干扰能力强、________。
4. 光纤的连接方式包括机械连接、热熔连接、________等。
5. 光纤的传输特性通常用________来描述,它决定了光纤的带宽和传输距离。
答案:1. 光纤 2. 阶跃型、渐变型 3. 易于安装维护 4. 冷接连接 5. 衰减三、简答题(每题5分,共10分)1. 简述光纤通信的基本原理。
2. 光纤的分类有哪些?答案:1. 光纤通信的基本原理是利用光波在光纤中传播的特性,将电信号转换为光信号,通过光纤传输到接收端,再将光信号转换回电信号,实现信息的传输。
《光纤通信系统及其应用》试题及答案
《光纤通信系统及其应用》试题及答案一、填空题(每空2分,共30题)1.根据传输方向上有无电场分量或磁场分量,可将光(电磁波)的传播形式分为三类:一为波;二为波;三为波。
答案:TEM TE TM2.对称薄膜波导是指敷层和衬底的的薄膜波导。
答案:折射率相同3.渐变型光纤中,不同的射线具有相同轴向速度的这种现象称为现象。
答案:自聚焦4.在PIN光电二极管中,P型材料和N型材料之间加一层轻掺杂的N型材料,称为层。
答案:本征层(I)5.在薄膜波导中,导波的特征方程是。
答案:2k1xd-2Φ12-2Φ13=2mπ6.EDFA在光纤通信系统中的主要应用形式有:、作发射机的和。
答案:作前置放大器功率放大器作光中继器7.EDFA的工作波长范围是__。
答案:1.53~1.56um8.光缆主要由、_和等几部分组成。
答案:缆芯加强元件外护层9.形成光纤损耗的原因很多,归结起来主要包括两大类:__和。
答案:吸收损耗散射损耗10.LD适用于、的光纤传输系统。
答案:长距离大容量11.对光隔离器的主要要求是:和。
答案:插入损耗低隔离性好12.SDH的帧结构除行、列、字节、帧长等外,还包括、和区域。
答案:信息净负荷区域支路单元指针区域管理单元指针13.支路单元TU是SDH的一种信息结构,它是由VC和一个相应的组成的。
答案:支路单元指针14.EDFA作前置放大器使用时,要求其有和的特性。
答案:高增益低噪声15.STM-1帧结构中信息净负荷区域的位置是第___行,第列。
答案:1~910~27016.利用并在光纤中传输的通信方式称为光纤通信。
答案:光17.光纤通信系统中的监控信号除可借助光缆中的金属导线传输外,还可利用来传输。
答案:光纤二、选择题(每题2分,共30题)1.速率为fb的NRZ码经4B1H码型变换后,其线路码的速率为()A.1.25fbB.1.2fbC.fb答案:D2.通常,影响光接收机灵敏度的主要因素是()A.光纤色散B.噪声C.光纤衰减D.光缆线路长度答案:B3.STM-1一帧的字节数为()A.9×270×NB.9×261×NC.9×270D.9×261答案:C4.在薄膜波导中,导波的轴向相位常数k1z=()A.k0sinθ1B.k0n1θ1C.n1θ1D.k0n1sinθ1答案:D5.在阶跃型光纤中,当导波处于截止的临界状态时,其特性参数()B.β=0C.V=0D.U=0答案:D6.目前,掺铒光纤放大器噪声系数可低至()A.-3dB~0dBB.0dB~3dBC.3dB~4dBD.10dB~15dB答案:C7.不属于半导体激光器特性参数的是()A.输出光功率B.阈值电流C.转换效率D.消光比光发射机的答案:D8.光纤衰减系数的单位是()A.dBB.dBmC.dBm/kmD.dB/km?答案:D9.在EDFA中,用于降低放大器噪声的器件是()A.光耦合器B.波分复用器C.光滤波器D.光隔离器答案:C10.薄膜波导中,导波的基模是()A.TE0B.TM0C.TE1D.TM1答案:A11.半导体光放大器的增益一般在(A)dB。
光纤系统作业参考答案
光纤系统作业参考答案-标准化文件发布号:(9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII第一章作业1、光纤通信与电通信有什么不同在光纤通信中起主导作用的部件是什么光纤通信,就是用光作为信息的载体 、以光纤作为传输介质的一种通信方式。
起主导作用的是激光器和光纤。
2、常规的光纤的三个的低损耗窗口是在哪个波段其损耗值各为多少 850nm 3db/km ;1310nm 0.4db/km ;1550nm 0.2db/km3、光纤通信有哪些优点?(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)无窜音干扰,保密性好(5)光纤线径细,重量轻,柔软(6)光纤原材料丰富,用光纤可节约金属材料(7)耐腐蚀,抗辐射,能源消耗小4、PDH 和SDH 各表示什么其速率等级标准是什么PDH 表示准同步数字序列,即在低端基群采用同步,高次群复用采用异步,SDH 表示同步数字序列PDH 速率标准SDH 速率等级标准:STM-1:155.520Mbit/s STM-4:622.080 Mbit/s STM-16:2.5 Gbit/s STM-64:10 Gbit/s5、图示光纤通信系统,解释系统基本结构。
输入 输出 光纤通信系统由光发送机、光纤光缆与光接收机等基本单元组成。
系统中包含一些互连与光信号处理部件,如光纤连接器、隔离器、调制器、滤波器、光开关及路由器等。
在长距离系统中还设置有中继器(混合或全光)。
第2章1节布置的作业光发送机 通信信道 光接收机1、光纤的主要材料是什么光纤由哪几部分构成各起什么作用SiO2;芯区、包层、图层;芯区:提高折射率,光传输通道;包层:降低折射率,将光信号封闭在纤芯内,并保护纤芯;图层:提高机械强度和柔软性2、光纤中的纤芯折射率与包层折射率的关系单模光纤和多模光纤中两者的纤芯直径一般分别为多少纤芯折射率较高,包层折射率较小单模光纤纤芯直径:2a=8μm~12μm,包层直径:2b=125μm;多模光纤纤芯直径:2a=50μm,包层直径:2b=125μm。
光纤传输系统运维与管理知到章节答案智慧树2023年四川邮电职业技术学院
光纤传输系统运维与管理知到章节测试答案智慧树2023年最新四川邮电职业技术学院第一章测试1.目前光纤通信所用光波的波长范围是()。
参考答案:λ=0.8~1.8 um2.外线光缆与局内光缆连接的设备是()。
参考答案:ODF架3.2M信号通过()架连接到传输设备上。
参考答案:DDF架4.光设备在局内通过()与ODF架相连。
参考答案:尾纤5.光缆的盘长一般为2km 。
参考答案:对第二章测试1.光缆的型号为GYTA53-12A1,其中GY代表的含义是()光缆。
参考答案:野外2.以下()不是无源光器件。
参考答案:半导体激光器3.下列()型号表示活动连接器的插针端面为球面。
参考答案:PC型4.OTDR的测量方法是()。
参考答案:后向散射法5.光纤的色散类型有()。
参考答案:偏振模色散;波导色散;材料色散;模式色散6.测试时,脉宽的选择受仪表动态范围约束,被测光纤()就应当选择宽脉冲。
参考答案:损耗大;距离长7.通过选择短脉冲宽度、在强反射前端(如OTDR输出端)中减少衰减可以消除鬼影。
参考答案:错8.分别从光纤两端测,测出的衰减值是一样的。
参考答案:错第三章测试1.把多个不同波长的光信号复合在一起并注入到一根光纤传输的器件是()。
参考答案:光波分复用器2.我国电信网采用的螺旋连接的活动连接器是()。
参考答案:FC3.EDFA的应用形式有()。
参考答案:PA;BA;LA4.光纤断点接续的损耗一般不超过()dB。
参考答案:0.055.光缆不能保护光纤有效地防止()。
参考答案:粗心的挖掘6.下面哪种结构在直接掩埋光缆中出现,但不在架空中光缆中出现()。
参考答案:铠装7.典型的光纤连接器估计可以插拨多少次而不损失?参考答案:10008.在光纤接头的标注中,如“SC/PC”,“/”前半部分的SC表示连接器型号,“/”后半部分的PC是指什么?参考答案:光纤接头截面工艺9.以下哪项的作用是滤除光放大器中的噪声,提高EDFA的信噪比?参考答案:半导体光放大器10.光纤连接器的性能主要指()。
光纤试题及答案
光纤试题及答案第一章导论一. 填空1. 光纤通信的通信窗口波长范围为()。
2. 光纤通信是以()为载频,以()为传输介质的通信方式。
3. 光纤通信的最低损耗波长是(),零色散波长是()。
二. 选择题(有一个或者多个答案) 1. 目前光纤通信常用的窗口有()。
A、0.85 μmB、2 μmC、1.31 μmD、1.55 μm 2. 目前纤光通信常用的光源有()。
A、 LEDB、 LDC、PCMD、PDH3. 光纤通信是以光波为载波,以()为传播介质的通信方式。
A、电缆 B、无线电磁波 C、光纤 D、红外线三. 简答题1. 光纤通信主要有哪些优点?2. 为什么说光纤通信比电缆通信的容量大?参考答案一、1、0.7~1.7μm 2、光波光纤 3、1.55μm 1.31μm 二、1、ACD 2、AB 3、C 三、1、通信容量大,中继距离长,保密性能好,抗电磁干扰,体积小、重量轻、便于施工和维护,价格低廉。
2、光纤通信的载波是光波,电缆通信的载波是电波。
虽然光波和电波都是电磁波,但频率差别很大。
光纤通信用的近红外光(波长约1μm)的频率(约300THz)比电波(波长为0.1m~1mm)的频率(3~300GHz)高三个数量级以上。
载波频率越高,频带宽度越宽,因此信息传输容量越大。
第二章光纤与光缆一、填空1.单模光纤中不存在()色散,仅存在()色散,具体来讲,可分为()和()。
2. 光纤中的最低阶非线性效应起源于()阶电极化率,它是引起()、()和()等现象的原因。
3、光缆大体上都是由()、()和()三部分组成的。
4、散射损耗与()及()有关。
5、允许单模传输的最小波长称为()。
6、数值孔径(NA)越大,光纤接收光线的能力就越(),光纤与光源之间的耦合效率就越()。
二、选择(一个或多个答案)1、从横截面上看,光纤基本上由3部分组成:()、()、()。
A、折射率较高的芯区B、折射率较低的包层C、折射率较低的涂层D、外面的涂层E、外面的包层2、单模光纤只能传输一个模式,即(),称为光纤的基模。
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第一章作业1、光纤通信与电通信有什么不同?在光纤通信中起主导作用的部件是什么?光纤通信,就是用光作为信息的载体、以光纤作为传输介质的一种通信方式。
起主导作用的是激光器和光纤。
2、常规的光纤的三个的低损耗窗口是在哪个波段?其损耗值各为多少?850nm 3db/km ;1310nm 0.4db/km;1550nm 0.2db/km3、光纤通信有哪些优点?(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)无窜音干扰,保密性好(5)光纤线径细,重量轻,柔软(6)光纤原材料丰富,用光纤可节约金属材料(7)耐腐蚀,抗辐射,能源消耗小4、PDH和SDH各表示什么?其速率等级标准是什么?PDH表示准同步数字序列,即在低端基群采用同步,高次群复用采用异步,SDH表示同步数字序列PDH速率标准SDH速率等级标准:STM-1:155.520Mbit/s STM-4:622.080 Mbit/s STM-16:2.5 Gbit/s STM-64:10 Gbit/s5、图示光纤通信系统,解释系统基本结构。
输入输出光发送机通信信道光接收机光纤通信系统由光发送机、光纤光缆与光接收机等基本单元组成。
系统中包含一些互连与光信号处理部件,如光纤连接器、隔离器、调制器、滤波器、光开关及路由器等。
在长距离系统中还设置有中继器(混合或全光)。
第2章1节布置的作业1、光纤的主要材料是什么?光纤由哪几部分构成?各起什么作用?SiO2;芯区、包层、图层;芯区:提高折射率,光传输通道;包层:降低折射率,将光信号封闭在纤芯内,并保护纤芯;图层:提高机械强度和柔软性2、光纤中的纤芯折射率与包层折射率的关系?单模光纤和多模光纤中两者的纤芯直径一般分别为多少?纤芯折射率较高,包层折射率较小单模光纤纤芯直径:2a=8μm ~12μm ,包层直径:2b=125μm ;多模光纤纤芯直径:2a=50μm ,包层直径:2b=125μm 。
3、根据芯、包折射率分布及模式传播情况,指出有哪些典型形式光纤?折射率在纤芯与包层介面突变的光纤称为阶跃光纤;折射率在纤芯内按某种规律逐渐降低的光纤称为渐变光纤;根据模式传播情况不同分为多模光纤和单模光纤4、什么是全反射?它的条件是什么?指光从光密介质入射到光疏介质是,全部被反射会原介质的现象条件:光从光密介质入射至光疏介质;入射角大于或等于临界角(θ=arcsin (n 2/n 1))在光纤端面:要求入射角 θ < θo 全;在芯包界面:要求入射角 θ1 > θC 芯包界面全反射5、数值孔径NA 的物理意义?表达式是什么?反映光纤对光信号的集光能力,定义入射临界角θmax 的正弦为数值孔径N A ,N A 越大,对光信号的接受能力越强N A =sin θmax =√n 12−n 226、什么是光纤的自聚焦?产生在何种类型光纤里?如果折射率分部合适,就用可能使以不同角度入射的全部光线以同样的轴向速度在光纤中传播,同时到达光纤轴上的某点,即所有光线都有相同的空间周期L ,这种现象称为自聚焦。
出现在渐变光纤里。
当折射率分布按平方率分布(即双曲正割变化),可形成自聚焦特性。
7、阶跃光纤的纤芯和包层折射率分别为n1=1.46和n2=1.45,试计算:(a)相对芯包折射率差△;(b)若该光纤的端面外为空气,计算允许的最大入射角θ0及数值孔径NA ;(c)若该光纤浸于水中,n0=1.33,计算θ0及NA 的大小。
解:(a )∆=n 12−n 222n 12=6.8x10−3(b )由n 0sinθ0=n 1sinθ1=√n 12−n 22得 θ0=9.8°N A =sin θ0=0.17(c )同上8、有一SI 型多模光纤的芯径(纤芯直径)为50 μm ,芯包折射率分别为nl=1.465和n2=1.46。
计算与光纤轴线夹角最大的那条子午射线,在1m 的传输距离上共要反射多少次? 解:θ=arcsin n 2n 1⁄=85.3° 反射一次的轴向距离L=2*a/2*tan θ=2*50/2*tan85.3°=604μm 反射次数=(1*106)/604=1656第2章2节布置的作业1、导模的传播常数应满足什么条件?k 2<β<k 1 或k 0n 2≤β≤k 0n 12、归一化频率V 与什么参量有关?其值与导模数的关系?V=k 0a √n 12−n 22≈(2π/λ)a*n 1*√2∆归一化常量与波长、芯径、芯包折射率等有关多模阶跃光纤导模数M=V 2/2多模渐变光纤导模数M=V 2/43、什么是单模光纤?实现单模传输的条件是什么?在给定的工作波长上只传输单一基模的光纤阶跃光纤的归一化常量(频率)V<2.4054、 有一阶跃型单模光纤,其截止波长为1.4 μm ,芯包折射率分别为nl=1.465,n2=1.46,计算它的纤芯半径及在波长分别为0.85及1.3 μm 的模式数。
解:∆=n 12−n 222n 12=3.4x10−3由V=(2π/λ)an 1√2∆得 a=c2πn √2Δ=c 2.6n √2Δ=4.43μm当λ=0.85μm 时 V=(2π/λ)a*n 1*√2∆=3.96 m=V 2/2=8当λ=1.3mm 时 V=(2π/λ)a*n 1*√2∆=2.3 m=V 2/2=3 (四舍五入)5、有一阶跃光纤,N A =0.2,当λ=850 nm 时可支持1000个左右的模式,计算:(a)纤芯直径;(b)在λ=1310 nm 波长时的传输模式数;(c)在λ=1550 nm 波长时的传输模式数。
解:(a )M=V 2/2 = V=(k 0a )2(n 12−n 22)=2π2a 2λ2N A 2代入数据可得a=30.25μm ,则纤芯直径2a=60.5μm(b )当λ=1310nm 时,M=2π2a 2λ2N A 2=421 (c )当λ=1550nm 时,M=2π2a 2λ2N A 2=301第2章4节布置的作业1、什么是光纤色散?光纤色散包括哪些?这些色散分别由什么引起?零色散点所处的波长在哪儿,由哪些因素决定?光纤的色散是在光纤中传输的光信号,随传输距离增加,由于不同成分的光传输时延不同引起的脉冲展宽的物理效应。
材料色散(模内)、波导色散(模内)、模式(模间)色散、偏振色散。
材料色散--- 这是由于光纤材料的折射率随光频率呈非线性变化引起的色散,而光源有一定谱宽,于是不同的波长引起不同的群速度。
波导色散--- 这是某个导模在不同波长(光源有一定的谱宽)下的群速度不同引起的色散,它与光纤结构的波导效应有关,因此又称结构色散。
模间色散--- 多模光纤中由于各个导模之间群速度不同造成模间色散。
在发送端多个导模同时激励时,各个导模具有不同的群速,到达接收端的时刻不同。
偏振模色散--- 普通单模光纤实际上传输两个相互正交的模式,若光纤中结构完全轴对称,则这两个正交偏振模有完全相同的群时延,不产生色散。
实际单模光纤存在少量的不对称性,造成两个偏振模的群时延不同,导致偏振模色散。
在1310nm 处,决定因素是材料色散和波导色散。
全色散为两种色散的近似相加,即D =Dmat + D W [ps/(nm.km)]全色散为零的波长约在1.31μm 。
2、光纤有那些类型?G.652、G.653、G.654、G.655光纤各表示什么?G.652光纤(SSF ):常规单模光纤,色散在零的波长约在1310nm ,1550nm 具有更低的损耗; G.653光纤(DSF ):色散位移光纤,将零色散波长从1.3μm 移到1.55mm ,这种低损耗、低色散的光纤,有益于长距离大容量光纤通信;G.654光纤(CSF ):截止波长位移光纤,进一步降低1550nm 处的衰弱,零色散波长仍为1310nm ;G.655光纤(NZ-DSF ):非零色散位移光纤,将零色散波长移至1550nm 附近,目的是应用DWDM ,克服非线性产物四波分频(FWM )3、已知一弱导波阶跃型光纤,纤芯和包层的折射率分别为n1=1.5,n2=1.45,纤芯半径a =4μm ,λ=1.31μm ,L =1km 。
计算:(a )光纤的数值孔径;(b )光纤的归一化频率;(c )光纤中传输的模数量;(d )光纤的最大时延差。
解(a )N A =√n 12−n 22=0.384(b )V=(2π/λ)aN A =7.37(c )M=V 2/2=27(d )∆=n 12−n 222n 12=0.0328τmax =(n 1×∆×L)C ⁄=(1.5×0.0328×1km)3×105km/s ⁄=16.4ns4、有一个波长为1310nm LED ,其谱宽45 nm 。
则光纤材料色散造成的单位长度脉冲展宽是多少?若是谱宽为2 nm 的LD ,则脉冲展宽又是多少?D M =1.22(1—λc λ)=1.22(1—1.2731.31)=3.4x10-2 ps/nm kmΔτLED =D*L*Δλ=|3.4|(ps/nm km )x1(km )x45(nm )=1.55psΔτLD =D*L*Δλ=|3.4|(ps/nm km )x1(km )x2(nm )=0.068ps第2章5节作业1、写出损耗的表达式。
光纤损耗有哪几种?造成光纤损耗的原因是什么?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。
α(db/km )=—(10/L )lg (P out /P in );吸收损耗、散射损耗、辐射损耗;光纤材料本身吸收、散射作用和光纤受外力而产生的曲率半径弯曲2、为什么光纤通信向长波长、单模传输方向发展?因为从损耗和色散与波长的关系中反映出在长波长区损耗(瑞利散射的大小与光波长4次方成反比)和色散特性均比短波长区小,而单模光纤中没有模式色散,总色散小于多模光纤,且单模光纤在长波长区可以实现零色散,所以光纤通信向长波长、单模方向发展可以获得更大传输容量和传输距离。
3、有一个1300/1550 nm的WDM系统,在1300nm和1550 nm波长上的入纤信号光功率分别为150 μw和100 μw。
若这两个波长上的光纤损耗分别为O.5 dB/km和0.25dB/km,试计算当光纤长度为50 km时它们的输出光功率。
解:P(100μw)=10lg100μw=—10dbm1mw=—8.24dbmP(150μw)=10lg150μw1mw则在50km长光纤的出端功率为:P out(1300nm)=—8.24dbm—(0.5db/km)x50(km)=—33.24dbm=0.47μwP out(1550nm)=—10dbm—(0.25db/km)x50(km)=—22.5dbm=5.6μw4、设一长度L = 1km的光纤,其损耗常数α=2.3×10—5/cm,光纤输入端的功率为l mw。