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光纤通信与光网络复习内容一、填空题----2、光纤的典型结构是多层同轴圆柱体，它由纤芯、包层和涂覆层三部分组成4、光纤的色散分为 材料色散波导色散和模式色散6、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转换为电信号电流8、对于多模光纤来说，有　模间　色散和 　模内　色散10、EDFA 的工作波长范围是 1.53－1.56μm 12.对称薄膜波导是指敷层和衬底的_折射率相同_的薄膜波导14.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_自聚焦_现象16.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，称为本征层（I）层22.EDFA 的工作波长范围是__1.53~156um24.形成光纤损耗的原因很多，归结起来主要包括两大类：_吸收损耗_和散射损耗26.在保证达到系统误码率指标条件下，测得接收机的最低输入光功率为 0.1μW，则该接收机的接收灵敏度为____-40？_dBm28.SDH 的帧结构除行、列、字节、帧长等外，还包括信息净负荷区域、_支路单元指针区域 ？和管理单元指针区域30.EDFA 作前置放大器使用时，要求其有_高增益_和低噪声的特性。

11.在光纤通信系统中起主导作用的是光源、__________和光缆线路等三种部件 12.在光（电磁波）的传播形态中，TEM 波的含义是__________ 13.在薄膜波导中，可能产生的三种类型的波是导波、__________和敷层辐射模 14.对称薄膜波导中截止波长的表达式为__________ 15.光纤中的传输信号由于受到光纤衰减和色散的影响，使得信号的幅度受到衰减，波形__________ 16.所谓光纤的最佳折射指数分布是指__________的折射率分布 17.常用通信光缆的缆芯结构有层绞式、单位式、__________和骨架式等几种 18.激光器主要由能够产生激光的工作物质、__________和光学谐振腔等三部分组成 19.光发射机的消光比过大，会使接收机的__________特性变坏 20.光发射机中，__________的作用是使光源不至于因通过的电流过大而损坏 21.半导体 P-N 结上外加负偏电压产生的电场方向与__________方向一致，这有利于耗尽层的加宽 22.光接收机的灵敏度和__________是光接收机的两个重要特性指标 23.光定向耦合器的主要特性参数有：插入损耗、分光比和__________等。

24.利用光纤来传输光纤通信系统的监控信号时，通常可采用时分复用和__________两种传输模式 25.SDH 网由一系列 __________组成，是一个高度统一的、标准的智能化网络 26.STM-1 帧结构中信息净负荷区域的位置是第 1～9 行，第__________列 27.管理单元 AU 是 SDH 的一种信息结构，它是由一个相应的高阶 VC 和一个相应的__________构成的 28.目前 EDFA 采用的泵浦光波长为 0.98μm 和__________两种 29.EDFA 的主要特性指标有：功率增益、输出饱和功率和__________等 30.EDFA 作前置放大器使用时，其作用为__________二、单项选择题1、 光纤通信指的是：[ B ]A 以电波作载波、以光纤为传输媒介的通信方式；B 以光波作载波、以光纤为传输媒介的通信方式；C 以光波作载波、以电缆为传输媒介的通信方式；D 以激光作载波、以导线为传输媒介的通信方式2、 光纤单模传输条件，归一化频率 V 应满足：[ B ]A- V>2.405------ B- V3.832----- D- Vm9、如图所示，分析说明掺铒光纤放大器主要由几部分构成？各部分的作用是什么？掺铒光纤放大器结构图答：掺铒光纤放大器主要由一段掺铒光纤、泵浦光源、光耦合器及光隔离器等构成。

采用掺铒单模光纤作为增益物质，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泵浦光和信号光一起通过光耦合器注入掺铒光纤；光隔离器作用是只允许光单向传输，用于隔离反馈光信号，提高稳定性10、光纤通信系统构成的框图如图所示，分析说明各部分的作用光纤通信系统构成的框图（1）光发信机：光发信机是实现电/光转换的光端机它由光源、驱动器和调制器组成其功能是将来自于电端机的电信号对光源发出的光波进行调制， 成为已调光波，然后再将已调的光信号耦合到光纤或光缆去传输2） 光收信机：光收信机是实现光/电转换的光端机它由光检测器和光放大器组成其功能是将光纤或光缆传输来的光信号，经光检测器转变为电信号， 然后再将这微弱的电信号经放大电路放大到足够的电平，送到接收端的电端汲去3） 光纤或光缆：光纤或光缆构成光的传输通路 其功能是将发信端发出的已调光信号，经过光纤或光缆的远距离传 输后，耦合到收信端的光检测器上去，完成传送信息任务4）中继器：中继器由光检测器、光源和判决再生电路组成 它的作用有两个：一个是补偿光信号在光纤中传输时受到的衰减；另一个是对波形失真的脉冲近行政性5）光纤连接器、耦合器等无源器件： 由于光纤或光缆的长度受光纤拉制工艺和光缆施工条件的限制，且光纤的拉制长度也是有限度的（如 1Km)。

因此一条光纤线路可能存在多根光纤相连接的问题 于是，光纤间的连接、光纤与光端机的连接及耦合，对光纤连接器、耦合器等无源器件的使用是必不可少的1、何为单模光纤的截止波长 λ c？写出在阶跃型光纤中 λ c 的计算公式 2、简述光源直接调制方式的主要优缺点 3、在数字光接收机电路中，为什么要采用均衡器？ 4、在数字光纤通信系统中，线路码型应满足哪些条件？计算题1、阶跃型光纤中，已知纤芯折射率 n1=1.51，n 2＝1.49，纤芯半径 a＝4μm，工作波长λ＝1.31 μm求：（1）相对折射指数差；（2）光纤中传输的模式数量；（3）每公里长度光纤的模式色散解：（1）　n 1=1.51，n 2＝1.49△≈(n 1－n 2)/ n1=(1.51-1.49)/1.51=0.013(2) M=V2/21Va222441.3.50.13Mn(3) 1maxLc158.0136.s/kmn2、一光纤通信系统的光纤损耗为 0.35 dB/km，光发射机的平均发送光功率为-1 dBm，全程光纤平均接头损耗为 0.05 dB/km设计要求系统富裕度为 6 dB，无中继传输距离为70 km。

求：（1）满足上述要求，光接收机灵敏度至少应取多少？（2）若要求系统允许的最大接收功率为－10 dBm，则光接收机的动态范围至少应取多少？解：(1) 由 PT = Pmin + Lα + Lα1 + M Pmin = PT－ L(α + α1)－ M =-1-70×(0.35+0.05)-6=-35 dBm(2) 动态范围 D=Pmax－P minD=-10-(-35)=25 dB3、弱导波阶跃型光纤的纤芯折射率为 n1＝1.50，相对折射率差 Δ＝0.25，纤芯的半径a＝5μm，工作波长 λ＝1.31μm 计算：（1）该光纤的数值孔径 NA； （2）光纤中传输模式的数量； （3）为保证光纤的单模传输，光纤的芯径应取多大？ 4、某工程采用单模光纤通信系统，其发射机光源的入纤光功率为 0.5mW，接收机的灵敏度为 1μW，全程光纤平均接头损耗为 0.1dB/km，系统富裕度为 6dB现要求该系统的中继传输距离达 65km，请核算选用单位长度损耗为 0.27dB/km 的光纤是否满足传输的要求。