光纤通信练习题(调整格式)

、填空题

1. 单模光纤中不存在模间色散，仅存在模内色散，具体来讲，可分为波导色散和材料色散

2. 光纤中的最低阶非线性效应起源于三阶电极化率，它是引起三次谐波、

四波混频、自相位调制和非线性折射等现象的原因。

3. 光纤通信中常用的三个低损耗窗口的中心波长为850nm , 1310nm , 1550nm

最低损耗窗口的中心波长是在1550nm 。

4. 数值孔径（NA越大，光纤接收光线的能力就越强，光纤与光源之间的耦合效率就越高

5. 光与物质的粒子体系的相互作用主要有三个过程是自发辐射，受激辐射，

受激吸收；产生激光的最主要过程是受激辐射。

6. 光纤单模传输条件，归一化频率V应满足

W2.40483 。

7. 光源的作用是将电信号电流变换为光信号功率；光检测器的作用是

将光信号功率转换为电信号电流。

8. 散射损耗与光纤自身缺陷_____ 及材料分布不均匀____ 有关。

9. 单模光纤只能传输一个模式，即HEi1 模_，称为光纤的基模。

10. 光缆的种类很多，但是不论它的具体结构如何，都是由缆芯、加强元件和护套组成.

11. 限制光纤传输容量（BL积）的两个基本因素是光纤色散和光纤损耗。

12. LD是一种阈值器件，它通过受激发射发光，具有输出功率高、输出光

发散角窄、与单模光纤耦合效率高、辐射光谱线窄等优点。

13. PIN二极管的特点包括耗尽层很宽、偏置电压小和附加噪声小。

14. LED的主要特性参数为输出功率与效率、输出光谱特性和响应速率与带宽

15. 光纤和光纤连接的方法有两大类活动连接和固定连接。

16. 影响光纤耦合性能的主要因素有插入损耗、附加损耗、分光比和隔离度

17. 在光波系统中得到广泛应用的两种光检测器是PIN光电二极管和APD光电二极管。

18. 光发送机主要由光源、驱动电路和辅助电路组成。

19. 接收机中存在的噪声源可分为光电检测器的噪声和光接收机电路的噪声组成。

20. 构成SDH网络的基本单元称为网元。该设备有终端复用器、分插复用器、

再生复用器和数字交叉连接设备四种。

21. 段开销可以实现不间断误码监测、自动倒换、公务通信和数据通信等功能。

22. 对于码速率不同的信号，如果进行复接，则会出现重叠和错位现象。

23. 数字复接中的码速调整有正码速调整、负码速调整和正负零码速调整三种方式。

24. 光传输设备包括光发射机、光中继器和光接收机等。

25. 1.7Gb/s 的单个比特间隔是0.588 ns 。

26. 光纤衰减为0.00435dB/m,则10km长光纤的总衰减为43.5dB 。

27. SDH线路码型一律采用NRZ码加扰码。

、简答

1. 光接收机前端的作用是什么？有哪三种不同的前端设计方案？各有何特点？

2、光接收机曲端的作用是将光纤线路末端耦合到光电:极管的光比特流转换为时变电流，然肓进行预放大，—边后级作进一步处埋「三种方案暑（1）低削抗前端：电路简单，不需要成只婆很少的均衡，前置级的动态范闱也比较大，但缺点是灵敏度较低，噪声比较高。（2）髙矶抗前端’ 一般只适用于低速茶统.（3）跨H1抗前端：具有频带宽、噪声低.灵敏度高、动态范鬧广等综合优点，被广泛采用。

2. 论述光纤损耗和色散对系统设计的限制。

3、由干损耗的存在，在光纤的传输的光信号，不役是模拟信号还是数字脉冲，其幅度都要减小，它在

很大程度上决世了系统的传输距臥所以系统在设计的时候要考虑用光信号的放大中继’色散是光纤的传输特性之一°由于不同波怅光脈冲在光纤中貝有不同的传播速度*因此，色散反应了光脉冲沿光纤传播时的展血光纤的色倣现象对光纤迺信极为不利。光纤数字昨传输的是一系列脉冲码，光纤在传输中的脉冲展宽，导致了脉冲与脉冲相重吾现象，即产生了码间干扰，从而形成传输码的失逞，造成差错。为避免谋码出现，就要拉长脉冲间距*导致传输速率降低，从而减少了逋信容战。另一方面，光纤脉冲的展宽程度随着传输距离的増长而越來越严重口阖此，为了避免谋码，光纤的传输距离也要缩短.

3、WD系统是按什么标准进行分类的？各自的特点是什么？

答：WD系统按照通道间隙分类，可分为波分复用、密集波分复用和粗波分复用。

波分复用是原始的波分复用，由于容量有限（容量较单通道系统提高一倍）和光放大不能有效解决EDFA工作在1550nm窗口，无法实现1310nm光放大而应用受限。

粗波分复用（CWDM的特点：由于CWD系统采用的DFB激光器不需要冷却，在成本、功耗要求和设备尺寸方面，CWD系统比DWD系统更有优势。

密集波分复用（DWDM/I的特点：主要应用于长距离传输系统，DWD能够在同一根光纤中把不同的波长同时进行组合和传输，传输容量大。

4、光接收机中存在哪些噪声？

答：光接收机中存在的基本噪声是散粒噪声和热噪声，另外还有激光器引起的强度噪声。

5、光放大器的作用？它在哪些方面得到应用？

答：是对复用后的光信号进行放大，以解决WDM系统的超长距离传输和系统中波分复用器件的插损问题，具体应用在下述几个方面：

（1）在WDM系统中应用；（2）在光纤通信网中；（3）在光孤子通信中的应用。

6•试比较PN结光电二极管、PIN光电二极管以及APD雪崩光电二极管的优缺点。答：PN型优点是暗电流小，一般情况下，响应速度较低。

PIN型缺点是暗电流大，因结容量低，故可获得快速响应。

ADP型响应速度非常快，因具有倍速作用，故可检测微弱光，缺点是电流噪声大。

7、在设计一个光纤通信系统时，路由、系统传输速率及光纤的类型如何选择？答：在选择路由时，需

要确定路由、计算中继距离、选择中继站地址等。

在选择系统传输速率时，考虑通信容量和成本合理选择传输速率和设备。

在选择光纤类型时，根据传输距离、色散系数、传输容量和传输频率合理选择光纤。