《光纤通信系统》第二版-李履信,沈建华-习题解答 .pdfVIP

光电子器件导论习题解答

1-1.光纤通信有哪些优点？

答：光纤通信具有下面一些优点：

1、传输容量大；

2、传输损耗小，中继距离长；

3、泄漏小，必威体育官网网址性好；

4、节约大量有色金属；

5、抗电磁干扰性能好；

6、重量轻，可挠性好，敷设方便。

1-2.比较五代光纤通信系统的主要特点与差别。

答：五代光纤通信系统的主要特点与差别如下：

1、第一代光纤通信系统在20世纪70年代后期投入使用，工作

波长在850nm波长段的多模光纤系统。

光纤的衰减系统为2.5~4.0dB/Km，系统的传输速率在20～

100Mbit/s之间，实用的系统容量为脉冲编码调制（PCM）三次群，

最高传输速率为34Mbit/S，中继距离为8～10km。20世纪80年代初，

工作波长在1310nm波长段的多模光纤系统投入使用，光纤衰减系数

为0.55～1.0dB/Km，传输速率达140Mbit/s，中继距离为20~30Km。

2、第二代光纤通信系统在20世纪80年代中期投入使用，工作

波长在1310nm波长段的单模光纤通信系统。

光纤衰减系数为0.～0.5dB/Km，可传送准同步数字体系（PDH）

的各次群信号，最高传输速率可达1.7Gbit/s，中继距离约为50Km。

3、第三代光纤通信系统在20世纪80年代后期投入使用，工作

波长在1550nm波长段的单模光纤系统。

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光纤衰减系数为0.2dB/Km，应用在同步数字体系（SDH）光纤

传输网，传输速率达2.5～10Gbit/s，中继距离可超过100Km。

4、第四代光纤通信系统采用光放大器来增加中继距离，同时采

用波分复用/频分复用（WDM/FDM）技术来提高传输速率。

已完成的有单信道传输速率为40Gbit/s，不采用电中继器，结

合先进的调制技术和编码技术等，实现传输距离达10000Km的试验。

20世纪90年代初光纤放大器的研制成功并投入使用，已经引起了光

纤通信的重大变革。目前在实验室中最高的系统容量已经达到

10Tbit/s级。

5、第五代光纤通信系统是基于利用光纤的非线性效应，抵消由

于光纤色散产生的脉冲展宽而产生的光孤子，来实现光脉冲信号的保

形传输。

20世纪90年代后，各国的试验都取得了重大的进展。例如在日

本，实验室中已经实现了将80Gbit/s和160Gbit/s的数据分别传输

了500Km和200Km，目前已经开始有商用化的光孤子通信系统面世。

1-3.为什么使用石英光纤的光纤通信系统中，工作波长只能选择

850nm、1310nm和1550nm三种。

答：石英光纤的损耗一波长特性中有三个低损耗的波长区，即：

波长为850nm、1310nm、1550nm。为此光纤通信系统的工作波长只能

是选择在这三个波长窗口。

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2-1.光纤产生衰减的原因是什么？衰减对通信有什么影响？

在一个光纤通信系统中，光源波长为1550nm，光波经过5Km长

的光纤线路传输后，其光功率下降了25%，求该光纤的衰减系数为

多少？

答：1、光纤产生衰减的原因是：光纤中存在损耗。

损耗包括：①吸收损耗；②散射损耗；③辐射损耗；

2、衰减限制了系统的传输距离。

10P

i

3、lg（dB/Km）

LP

o

10P



1550nm