光纤通信资料.doc

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1、光纤通信系统第一章所谓光纤通信，就是用光作为信息的载体、以光纤作为传输介质的一种通信方式。通信系统的容量通常用比特率—距离积BL表示，B为比特率,L为中继间距。三种低损耗窗850nm、3dB/km；1310nm、0.4dB/km；1550nm、0.2dB/km4、PDH和SDH各表示什么？其速率等级标准是什么？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。PDH速率等级标准：SDH速率等级标准：STM-1：155.520Mbit/sSTM-4：622.080M

2、bit/sSTM-16：2.5Gbit/STM-64：10Gbit/s3、光纤通信有哪些优点？答：1、频带宽，通信容量大2、损耗低，中继距离长3、抗电磁干扰4、无串音干扰，保密性好5、光纤线径细、重量轻、柔软6、光纤的原材料资源丰富，用光纤可节约金属材料7、光纤具有耐腐蚀力强、抗核幅射、能源消耗小等优点。5、图示光纤通信系统，解释系统基本结构。答：光纤通信系统由光发送机、光纤光缆与光接收机等基本单元组成。系统中包含一些互连与光信号处理部件，如光纤连接器、隔离器、调制器、滤波器、光开关及路由器等。在长距离系统中

3、还设置有中继器(混合或全光)。1.光纤由哪几部分构成？从横截面上看由三部分构成：纤芯、包层、涂敷层；2、光纤中的纤芯折射率与包层折射率的关系？单模光纤和多模光纤中中两者的芯经一般分别为多少？答：纤芯折射率大于包层折射率；单模光纤纤芯直径：2a=8μm～１２μm，包层直径：2b=125μm；多模光纤纤芯直径：2a=50μm，包层直径：2b=125μm。3、根据芯、包折射率分布及模式传播情况，指出有哪些典型形式光纤？答：按照折射率：折射率在纤芯与包层介面突变的光纤称为阶跃光纤；折射率在纤芯内按某种规律逐渐降低的光

4、纤称为渐变光纤。按照传输模式：单模光纤和多模光纤。5、数值孔径NA的物理意义？表达式是什么？答：光纤的数值孔径NA,它的含义是反映光纤对光信号的集光能力（接收能力），NA值越大，对光信号集光（接收）能力越强。NA＝sinqC6、什么是光纤的自聚焦？产生在何种类型光纤里？产生自聚焦的条件？答：若折射率分布合适，可以使以不同角度入射的全部光射线以相同的轴向速度，同时到达光纤轴上的某点，即所有光射线都具有相同的空间周期L，这种现象称为自聚焦，具有自聚焦特性的光纤称为自聚焦光纤；梯自聚焦---以不同角度入射的光射线以

5、相同的轴向速度，具有相同的空间周期L，这种光纤称为自聚焦光纤。产生在渐变（梯度）型光纤中；当折射率分布按平方率分布（即双曲正割变化），可形成自聚焦特性。第二章7、阶跃光纤的纤芯和包层折射率分别为n1＝1.46和n2＝1.45，试计算：(a)相对芯包折射率差△；(b)若该光纤的端面外为空气(n0=1)，计算允许的最大入射角q0及数值孔径NA；(c)若该光纤浸于水中(n0=1.33)，计算q0及NA的大小。解：8、有一SI型多模光纤的芯径为50mm，芯包折射率分别为nl=1.465和n2=1.46。计算与光纤轴线

6、夹角最大的那条子午射线，在1m的传输距离上共要反射多少次?解：2.21、导模的传播常数应满足什么条件？答：2、归一化频率V与什么参量有关？其值与导模数的关系？答由式（2.2.21），与自由空间波数、芯经、波长、折射率和相对折射率差有关。3、什么是单模光纤？实现单模传输的条件是什么？答：单模光纤是在给定的工作波长上，只传输单一基模的光纤。当阶跃光纤的归一化频率V<2.405时，实现单模传输。2.4什么是光纤色散？光纤色散包括哪些？零色散点所处的波长在那儿？决定什么因素？a）光纤的色散是在光纤中传输的光信号，随传

7、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。（b）材料色散（模内）、波导色散（模内）、模式（模间）色散、偏振色散。（d）在1310nm处，决定因素是材料色散和波导色散。全色散为两种色散的近似相加，即D＝Dmat+DW[ps/(nm.km)]全色散为零的波长约在1.31mm。2.51、什么叫光纤损耗？写出损耗的表达式。光纤损耗有哪几种？造成光纤损耗的原因是什么？答：当光在光纤中传输时，随着传输距离的增加，光功率逐渐减小，这种现象即称为光纤的损耗。损耗一般用损耗系数α表示。光纤损耗有：吸收损

8、耗、散射损耗和辐射损耗。损耗产生的主要原因是光纤材料的吸收、散射作用和光纤在使用过程中由于连接、弯曲而导致附加光功率损失。光纤的衰减机理主要有3种，即光能量的吸收损耗、散射损耗和辐射损耗。吸收损耗与光纤材料有关；散射损耗则与光纤材料及光纤中的结构缺陷有关；辐射损耗是由光纤几何形状的微观和宏观扰动引起的。2.72、光纤有那些类型？G.652、G.653、G.654、G.655光纤各表示什么？答：G.6