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光纤通信课后答案--第1页

第一章基本理论

1、阶跃型折射率光纤的单模传输原理是什么？答：当归一化频率

V小于二阶模LP11归一化截止频率，即0＜V＜2.40483时，此时管

线中只有一种传输模式，即单模传输。

2、管线的损耗和色散对光纤通信系统有哪些影响？答：在光纤通

信系统中，光纤损耗是限制无中继通信距离的重要因素之一，在很大

程度上决定着传输系统的中继距离；光纤的色散引起传输信号的畸变，

使通信质量下降，从而限制了通信容量和通信距离。

3、光纤中有哪几种色散？解释其含义。答：（1）模式色散：在

多模光纤中存在许多传输模式，不同模式沿光纤轴向的传输速度也不

同，到达接收端所用的时间不同，而产生了模式色散。（2）材料色

散：由于光纤材料的折射率是波长的非线性函数，从而使光的传输速

度随波长的变化而变化，由此引起的色散称为材料色散。（3）波导

色散：统一模式的相位常数随波长而变化，即群速度随波长而变化，

由此引起的色散称为波导色散。

5、光纤非线性效应对光纤通信系统有什么影响？答：光纤中的非

线性效应对于光纤通信系统有正反两方面的作用，一方面可引起传输

信号的附加损耗，波分复用系统中信道之间的串话以及信号载波的移

动等，另一方面又可以被利用来开发如放大器、调制器等新型器件。

6、单模光纤有哪几类？答：单模光纤分为四类：非色散位移单模光

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光纤通信课后答案--第2页

纤、色散位移单模光纤、截止波长位移单模光纤、非零色散位移单模

光纤。12、光缆由哪几部分组成？答：加强件、缆芯、外护层。

*、光纤优点：巨大带宽（200THz）、传输损耗小、体积小重量轻、

抗电磁干扰、节约金属。

*、光纤损耗：光纤对光波产生的衰减作用。

引起光纤损耗的因素：本征损耗、制造损耗、附加损耗。

*、光纤色散：由于光纤所传输的信号是由不同频率成分和不同模

式成分所携带的，不同频率成分和不同模式成分的传输速度不同，导

致信号的畸变。

引起光纤色散的因素：光信号不是单色光、光纤对于光信号的色

散作用。

色散种类：模式色散（同波长不同模式）、材料色散（折射率）、

波导色散（同模式，相位常数）。

*、单模光纤：指在给定的工作波长上只传输单一基模的光纤。

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第二章光源和光发射机

1、光与物质间的作用有哪三种基本过程？它们各自的特点是什

么？

答：（1）自发辐射：处于高能级电子的自发行为，与是否存在外

界激励作用无关；自发辐射可以发生在一系列的能级之间，用此材料

的发射光谱范围很宽；即使跃迁过程满足相同能级差，它们也是独立

的、随机的辐射，产生的光子能量相同而彼此无关，各列光波可以有

不同的相位和偏振方向，而且向空间各个角度传播，是一种非相干光。

（2）受激辐射：感应光子的能量等于向下跃迁的能级之差；受激

辐射产生的光子与感应光子全是全同光子，它们是相干的；受激辐射

过程实质上是对外来入射光的放大过程。

（3）受激吸收：受激吸收时需要消耗外来光能；受激吸收过程对

应光子被吸收，生成电子—空穴对的光电转化过程。

2、什么是粒子数反转分布？答：处于高能态的粒子数多于处于低

能态的粒子数。

3、怎样实现光放大？答：使媒质中高能级上的电子密度大于低能

级上的电子密度，则受激辐射占主导地位，光波经过媒质时强度按指

数规律增长，光波被放大，则实现光放大。4、构成激光器必须具备

哪些功能部件？

答：有源