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光纤通信系统考点

一、填空

1、 光纤通信用光波作为传输信号，用光纤作为传输线路。

2、 通信窗口：第一代：波长0.85mm,损耗3dB/km；第二代:1.31

um,0.4dB/km；第三代：1.55mm,0.2dB/km；第四代：WDM,OA

EDFA

3、 通信系统的信号：模拟信号，数字信号

4、 数模转换的方法：取样，量化，编码

5、 比特率：B=1/T

6、 PDH（准同步数字序列）的两种模式：（1）北美和日本：24，速率为1.544Mb/s。（2）欧洲和中国：30路，速率为2.048Mb/s

7、 SDH（同步数字序列）：STM-1：155Mb/s，STM-4:622Mb/s

STM-16：2488Mb/s，STM-64：9953Mb/s

8、 光纤的基本结构：纤芯，包层，涂覆层

9、 导波条件.knPkn

、： 02 01

10、 脉冲展宽公式：章=DL△人（D为色散系数会给，L为长度，景为谱宽）

11、 光纤衰减机理：材料吸收，材料散射，材料辐射

12、 光缆结构：层绞式、骨架式、带状式、束管式

13、 P-I曲线：工作电流小于阈值电流时，自发辐射，光能量低；工

作电流大于阈值电流，产生激光

14、 光谱特性：

15、 温度特性：T增大，P-I曲线右移，阈值电流增大，斜率减小

16、 数字光接收机的组成：前端：光电检测器与前置放大器；线性通

道：主放大器与均衡器；再生电路:判决器与时钟恢复

17、 灵敏度：接收机工作于10-9的BER所要求的最小平均接收光功率K。

18、 光放大器的类型：半导体激光放大器和光纤型光放大器（FRA，FBA，EDFA，FPA）。

19、 EDFA增益饱和特性：放大器增益随泵浦功率按指数增长，当泵浦功率超过某一值时，增长变慢

20、 光放大器的应用：在线，功率放大，前置放大

21、 当比特率小于100Mb/s时，损耗限制为主，大于时，色散限制为主。

二、简答题

1、 PDH和SDH各表示什么？

答：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。

2、 光纤通信的优点。

答：频带宽；损耗低；抗电磁干扰；无串音干扰，必威体育官网网址性好；光纤线径细、重量轻、柔软；光纤的原材料资源丰富，用光纤可节约金属材料；光纤具有耐腐蚀力强、抗核幅射、能源消耗小等优点。

3、光纤色散的定义和分类。

答：（1）定义：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。

（2）分类：材料色散、波导色散、模式色散、偏振色散。多模光纤中，有模式色散、波导色散和材料色散，以模式色散为主。单模光纤中，有材料色散和波导色散，一般情况下以材料色散为主。偏振模式色散是单模光纤一种特殊的模式色散。

4、 LD和LED的比较。

答：LED以自发辐射为基础，发普通荧光，发散角大，是无阈值的器件，发射功率一般为微瓦级。

LD以受激辐射为基础，发相干（激）光，是有阈值的器件（电流大于阈值点，发射线性激光；小于阈值点为自发辐射光），发射功率一般为毫瓦级。

5、 分别画出用发光二极管和激光器进行数字调制的原理图。

用发光一极管进行数字信？内调制原理图

隔出功率

5。 100 I浏 ，奇2

L

用半导体激光器进彳r数字-侑号内调制曝理.图

6、 EDFA的工作原理和增益谱特性以及分类。

答：（1）掺铒光纤放大器（简称EDFA）采用掺铒离子单模光纤作为增益介质，在泵浦光激发下产生粒子数反转，在信号光诱导下实现受激辐射放大。（2）对给定的放大器长度L，放大器增益先随泵浦功率按指数增长，当泵浦功率超过某一值时，增长变慢了。（3）按泵浦光的注入方式可分为前向泵、后向泵和双向泵掺铒光纤放大器。

7、 有哪几类无源器件？作用是什么？

答：光纤连接器：实现光纤与光纤之间可拆卸的连接、光纤衰减器：对光功率进行衰减、光隔离器：限定光只能在一个方向传输、光纤耦合器：实现光信号分路/合路、自聚焦透镜（滤波器、分路器、复用器）：波长选择、光调制器及光开关等。

三、计算题

1牛一主

1、^第—二章

有一SI型单模光纤，其截止波长为1?4pm，芯

包折射率分别为气=1?465,n2=1?46,计算它的纤芯半径及在波长分别为0?85及1?3pm的模式数。

解：

a?处i—如1.465—1.46A_AO.

△e =——■,…——=0.0034

Ac九1~~-z—l.465—1.46_八

从式(乏51)得到此时纤芯半径为

从式(2.3.51)得这时的芯半径为

Ac 1.4ptm

6^72^2.6X1.4672X0.0034

=4.43p.m

当当人=0.