光纤通信(题和答案)

1、一、填空1. 光纤是由中心的 纤芯和外围的 包层 同轴组成的圆柱形细丝；为实现光能量在光纤中的传输，要求中心的 的折射率 稍高于外围的 包层 的折射率。2. 渐变型光纤的 自聚焦效应 说明不同入射角的光 线，虽然经历的路程不同，但最终都会聚在 一点上。3. 单模 光 纤传 输 的 条件 为 v=( 2 a/ ) n12 n22 2.405 。4. 由于 色散 的存在，使得在光纤中传输的光纤信号， 无论是模拟信号还是数字信号的幅度都要减小；光纤的 损 耗 决定了系统的 传输距离 。(色散限制了 带宽)5. 通信网由SDH传送网 、 WDM 光网络 、光接入网 组成。6. PON 即 无源光网络

2、中常用的多址技术有三种： 频分多址 (FDMA) 时 分多址(TDMA) 波分多址 (WDMA) ( AON有源光网络)7. 接入网由 业务节点接口 (SNI)和 用户网络接口( UNI)之间的一系列传送实体组成，为供给电信业务而提供所需的传送承载能力，可经由网络管理接口Q3配置和管理。8. 在 SDH中，将低速的支路信号复接为高速信号，需经过传输媒质层网络 、通道层网络 、 电路层网络。9. DWDM 系统可分为 双纤单向传输 WDM 系统和 单纤双向传输WDM 系统。光与物质互相作用时有三种基本过程：受激吸收 /自发辐射 /受激辐射二、选择题1. 1970 年，光纤研制取得了重大突破，美国

3、康宁公司成功研制 了损耗为（ A ）的石英光纤， 从而展现了光纤通信美好的 前景。A） 20 dB/kmB）1000 dB/kmC） dB/km D） 4dB/km2. 光纤中传送的电磁场模式为 DA）TM波B）EM波C） TEM波 D） TM、EM及其混合波3. 影响多模光纤中的色散主要是 C>A>BA） 材料色散B）波导色散色散C） 模式色散D）色度4. 下列哪项不属于光无源器件 :DA）连接器B）光耦合器C）光隔离器D）光检测器5. 下列不属于数字光发射机调制特性的是 DA）电光延迟B）弛张振荡C）自脉动现象D）暗电流噪声6. 平均故障间隔时间常用下列哪项表示A)MTTRB)

4、 MTBF C)MFRB D)MRTT7. EDFA工作的窗口是BA) 1310 nmB) 1550nm C)980nm D)1480nm8. 下列哪项不属于我国在传输参考模型中提出的参考数字 D A) 420 kmB) 5000kmC)280km D)6400km (美国)9. 二纤单向复用段倒换环利用下列甚磨协议实现倒换环功能 (A)A) APSB) AISC)AC D)SOA10. STM-1是 SDH的同步传输模块，传输速率是 AA) Mb/s B) Mb/s C) Mb/s D) Mb/s三、判断正确与错误1. 1960 年，美国人梅曼发明了第一台红宝石激光器( T )2. NA 越

5、大，则光纤中的信息传输量越大。 ( F )3. 高能级的粒子数多， 低能级的粒子数少称为粒子数反转分布。 ( T)4. 耦合器的主要特性参数如下： 耦合比、附加损耗、方向性 DIR、 一致性。( F)还有插入损耗5. SDH传输系统中使用的线路编码是扰码。 ( )6. SDH的帧结构是块形，有 9 行，每帧有 9*270*N 个字节；字 节发送顺序是由下往上逐行发送，每行先右后左。 ( F )7. 抖动的定义是：数字信号在各有效瞬时对标准时间位置的偏 差。( T )8. 当光载波波长间隔小于时的复用技术，称为密集波分复用 （DWDM）。（ F ）9. 故障率的单位， 1等于在 1010h 内发

6、生一次故障的概率 （ F）10. 光弧子通信可实现超长距离的通信，目前还处于试验阶段。 （T ）四、计算与应用1、写出下列波长对应的频率：（ a）850 nm V/F=3*108/850*109 =*1014（b）1300 nm *1014（c）1550 nm*10142、考虑 10km 长，NA=的多模阶跃折射率光纤。 如果纤芯折 射率为，计算光纤带宽2 n1L n1 n2 L （NA）2 * * 1034nsc n2 c 2n1F3dB 441/ MHz=3、设 140 Mb/s 数字光纤通信系统发射光功率为 -3dBm，接收机 灵敏度为 -38 dBm，系统余量为 4 dB，连接器损耗为

7、 dB/对，平 均接头损耗为 dB/km ，光纤衰减系数为 km，光纤损耗余量为dB/km ，计算中继距离 L。解 L (Pt-Pr-2Ac-Me)/(Af+As+Am) 由 题 可 知 Pt=-3dBm ， Pr=-38dBm ， Me=4dB,Ac=对 ， As=km,Af=km,Am=km.固 得 L (Pt-Pr-2Ac-Me)/(Af+As+Am)=( -3+38-2*)/+=60km 所以受损耗限 制的中继距离等于 60km.4、具有光功率 x(t)的一个非常窄的脉冲 (理想情况下一个单位脉 冲函数)，被输入光纤并产生一个输出波形。 输出脉冲 y(t)相应于 光纤的脉冲响应。假设输

8、出脉冲是高斯型：y(t)= 1 exp(-t2/2 2)2其中 是脉冲宽度的均方根值。 证明 FWHM(半峰值宽度) 带宽为：BW=ln2答：因为 y( t)为冲击响应，故H(f)= y(t)exp( j2 ft)dt即为频率响应，设 f= f3dB 时为半峰值宽度，则H( f3dB)H(0)|=1/2H( f3dB ) =t21/( * 2 )exp( 2t 2 ) * exp( j2 f3dbt)dt=exp(-2 2 2 f32dB )所以上式 =1/2即得 FWHM 带宽五、简答题1. 光纤通信系统由哪几部分组成简述各部分作用，试画出系统 框图。答：光纤通信系统由发射机、接收机和光纤线

9、路三个 部分组成（参看图 1 . 4 ）。发射机又分为电发射机和光发射机。 相应地，接收机也分为光接收机和电接收机。电发射机的作 又分为电发射机和光发射机。电发射机的作用是将信（息） 源输出的基带电信号变换为适合于信道传输的电信号，包括 多路复接、码型变换等，光发射机的作用是把输入电信号转 换为光信号，并用藕合技术把光信号最大限度地注人光纤线 路光发射机由光源、驱动器、调制器组成，光源是光发射 机的核心。光发射机的性能基本取决于光源的特性；光源的输出是光的载波信号，调制器让携带信息的电信号去改变光 载波的某一参数 （如光的强度）光纤线路把来自于光发射机 的光信，能小的畸变（失真）和衰减传输到光

10、接收机光纤 线路由光纤、光纤接头和光纤连接器组成。光纤是光纤线路 的主体， 接失和连接器是不可缺少的器件光接收机把从光 线路输出的产生畸变和衰减的微弱光信号还原为电信号光 接收机的功能主要由光检测器完成，光检测器是光接收机的 核心。电接收机的作用一是放大，二是完成与电发射机换， 包括码型反变换和多路分接等2. 说明把 2Mb/s 的支路信号复接到 STM-1的复接过程 首先， 2Mb/s 信号映射到容器 VC-12中， 加上通路 开销 VC-12 POH 之后， 得到 VC-12； 然后在 VC-12 信号上加上指针 TU-PTR， 得到 支路单元 TU-12；将3 个 TU-12 按字节间插

11、同步复接成一个 TUG-2； 7 个 TUG-2 又按字节同步复接， 并在前面加上两列固定填 充字节， 构成 TUG-3； 然后 3 个 TUG-3 按字节间插同 步复接， 同时在前面 加上两列装入 VC-4， 再加上管 理单元指针 AU-PTR， 就构成了一个 AU-4， 最后以固 定相位的形式置入含有 STM-1 的段开销 SOH， 就 完成 了从 2Mb/s 的信号到 STM-1 的复用3. 解释 SDH传送网和接入网的概念SDH传送网： SDH不仅适合于点对点传输， 而且适合于多点之间的网 络传输。 SDH传输网为拓扑结构，它由 SDH终接设备 （或称 SDH终端 复用器 TM）、分插

12、复用设备 ADM、数字交叉连接设备 DXC等网络单 元以及连接它们的 （光纤）物理链路构成。 SDH终端的主要功能是复接 / 分接和提供业务适配，例如将多路 E1 信号复接成 STM1信号及完成 其逆过程，或者实现与非 SDH网络业务的适配。 ADM 是一种特殊的 复用器，它利用分接功能将输入信号所承载的信息分成两部分： 一部 分直接转发， 另一部分卸下给本地用户。 然后信息又通过复接功能将 转发部分和本地上送的部分合成输出。 DXC类似于交换机，它一般有 多个输入和多个输出，通过适当配置可提供不同的端到端连接接入网：由用户-网络接口 （UNI）到业务节点接口 （SNI）之间的一系列传送实体所

13、组成的全部设施（选择一些答上）4. 说明 5B6B 线路编码的原理5B码共有 32个码字，变换 6B码时共有 64 个码字，其中 WDS=0有20个，WDS=± 2有 15个， WDS=-2有 15个，共有 50个|WDS|最小 的码字可供选择。由于变换为 6B 码时只需 32 个码字，为减少连“”和连 “0”的数目， 删去： 000011、 110000、 001111和 111100。当然禁用 WDS=±4 和±6 的码字。 表示出根据这个规则编 制的一种 5B6B 码表，正组和负组交替使用。 表中正组选用 20 个 WDS=0和 12个 WDS=+2，负组选用 20个 WDS=