光纤通信系统第二章答案

第5章

光纤传输系统

学习目标知识要点业务层 电 话 数 据 图 像 多 媒 体

复用技术演进

电路层

SDH传输系统: 统一光接口;复用与映射; 强大的网管;网络的自愈

电时分复用

DWDM传输系统: 挖掘光纤带宽资源 ;提高容量,降低成本; 对速率和业务透明; 灵活组网和恢复保护

波分复用

光传输层OTDM传输系统: 以光域的OTDM+WDM 组合 实现超高速率超大容量传输 光时分复用

5.1.1 通信系统通信的目的是传递消息。通信系统则是实现消息传递 所需要的一切技术与信道的总和。最简单的通信系统是由 信源(发送端)、信道(传输介质)和信宿(接收端)共 同组成。人们通过使用通信系统来完成语音、文字、图形、 图像和多媒体等消息的传递。 在光纤通信中，按照对光源的调制的信号是模拟信号 还是数字信号，可以将光纤通信系统划分为模拟光纤通信 系统和数字光纤通信系统。有线电视网络、光纤测量和光 纤传感器领域采用的是模拟光纤通信系统。现在语音、数 据、图像、多媒体等通信业务普遍采用光纤数字通信系统， 究其原因是，数字通信具有抗干扰、可编解码、同步复用 解复用、便于加密、器件集成和设备微型化简单的优点

5.1.2 数字光纤通信系统(1)多路复用 多路低速率业务信号被复用成高

目 录

一、 二、 三、 四、 五、 六、 七、 八、

光纤的概述...................................................................................................... 2 光纤的导光原理.............................................................................................. 3 光纤的分类...................................................................................................... 4 光缆的概述...................................................................................................... 6 光纤通信概述..........................................................

第1章

2、试述光纤通信系统的组成及各部分的关系。

答：光纤通信系统主要由光发送机、光纤光缆、中继器和光接收机组成。

系统中光发送机将电信号转换为光信号，并将生成的光信号注入光纤光缆，调制过的光信号经过光纤长途传输后送入光接收机，光接收机将光纤送来的光信号还原成原始的电信号，完成信号的传送。

中继器就是用于长途传输时延长光信号的传输距离。 3、光纤通信有哪些优缺点？

答：光纤通信具有容量大，损耗低、中继距离长，抗电磁干扰能力强，保密性能好，体积小、重量轻，节省有色金属和原材料等优点；但它也有抗拉强度低，连接困难，怕水等缺点。

第2章

1．光纤是由哪几部分组成的？各部分有何作用？

答：光纤是由折射率较高的纤芯、折射率较低的包层和外面的涂覆层组成的。纤芯和包层是为满足导光的要求；涂覆层的作用是保护光纤不受水汽的侵蚀和机械擦伤，同时增加光纤的柔韧性。

2．光纤是如何分类的？阶跃型光纤和渐变型光纤的折射率分布是如何表示的？

答：（1）按照截面上折射率分布的不同可以将光纤分为阶跃型光纤和渐变型光纤；按光纤中传输的模式数量，可以将光纤分为多模光纤和单模光纤；按光纤的工作波长可以将光纤分为短波长光纤、长波长光纤和超长波长光纤；按照ITU-T关于

实 习 报 告

课程名称实习题目专 业班 级

学 号 学生姓名

实习成绩 指导教师

通信系统认知实习 移动通信 与 光纤通信

年 月 日

一、 实习题目

通信系统认知实习

二、实习任务与要求

1、熟悉移动通信的原理，了解TD-SCDMA无线网络控制器：ZXTR RNC（V3.0）的组成和基本工作方式。

2、熟悉光纤通信的原理，了解多功能城域光传送设备：ZXMP S320

的组成和基本工作方式。

三、实习具体实施情况（附上图表、原始数据等）

I、移动通信原理部分：

（一）移动通信理论及设备（中兴ZXTR RNC） 1.移动通信传播媒介的特点

移动通信常常在快速移动中进行 ：引起多普勒频移、产生随机调频、使得电波传播特性发生快速的随机起伏

2.无线电波的传播特性

无线电波在自由空间传播时，其单位面积中的能量会因为扩散而减少。这种减少称为自由空间的传播损耗Ls。

2

时间

实际的无线信道衰落因子可表示为

??t????t????t?

3.阴影衰落

《光纤通信》第1章课后习题答案 张宝富等主编 西安电子科技大学出版社

习题一

1．光纤通信的优缺点各是什么？

答：优点有：带宽资源丰富，通信容量大；损耗低，中继距离长；无串音干扰，保密性好；适应能力强；体积小、重量轻、便于施工维护；原材料来源丰富，潜在价格低廉等。

缺点有：接口昂贵，强度差，不能传送电力，需要专门的工具、设备以及培训，未经受长时间的检验等。

2．光纤通信系统由哪几部分组成？各部分的功能是什么？

答：光纤通信系统由三部分组成：光发射机、光接收机和光纤链路。

光发射机由模拟或数字电接口、电压—电流驱动电路和光源组件组成。光源组件包括光源、光源—光纤耦合器和一段光纤（尾纤或光纤跳线）组成。

模拟或数字电接的作用是实现口阻抗匹配和信号电平匹配（限制输入信号的振幅）作用。光源是LED或LD，这两种二极管的光功率与驱动电流成正比。电压—电流驱动电路是输入电路与光源间的电接口，用来将输入信号的电压转换成电流以驱动光源。光源—光纤耦合器的作用是把光源发出的光耦合到光纤或光缆中。

光接收机由光检测器组件、放大电路和模拟或数字电接口组成。光检测器组件包括一段光纤（尾纤或光纤跳线）、光纤—光检波器耦合器、光检测器和电流—电压转换器。

光检测器将光信号转化为电流信号。常

1．光放大器包括哪些种类？简述它们得原理与特点EDFA有哪些优点?

答：光放大器包括半导体光放大器、光纤放大器（由可分为非线性光纤放大器与掺杂光纤放大器）。

1）半导体光放大器

它就是根据半导体激光器得工作原理制成得光放大器。将半导体激光器两端得反射腔去除，就成为没有反馈得半导体行波放大器。它能适合不同波长得光放大，缺点就是耦合损耗大，增益受偏振影响大，噪声及串扰大。韧滯灿担紅残鄲。

2）光纤放大器

（1）非线性光纤放大器

强光信号在光纤中传输，会与光纤介质作用产生非线性效应，非线性光纤放大器就就是利用这些非线性效应制作而成。包括受激拉曼放大器

（SRA与受激布里渊放大器（SBA两种。葉輊鮞为喷餘驶。

（2）掺杂光纤放大器（常见得有掺铒与掺镨光纤放大器）在泵浦光作用下，掺杂光纤中出现粒子数反转分布，产生受激辐射，从而使光信号得到放大。

EDFA优点：高增益、宽带宽、低噪声及放大波长正好就是在光纤得最低损耗窗口等。

2. EDFA得泵浦方式有哪些？各有什么优缺点？

答：EDFA得三种泵浦形式：同向泵浦、反向泵浦与双向泵浦。同向泵浦：信号光与泵浦光经WDR复用器合在一起同向输入到掺铒光纤中，在掺铒光纤中同向传输；反向泵浦：信号光与泵浦在掺铒光纤中反向传输；双向泵浦：在

练习题

光纤通信练习题 一、填空题

1. 单模光纤中不存在 色散，仅存在 色散，具体来讲，可分为 和 。 2. 光纤中的最低阶非线性效应起源于 阶电极化率，它是引起 、 、 和 等现象的原因。 3．光纤通信中常用的三个低损耗窗口的中心波长为 ， ， ；最低损耗窗口的中心波长是在 。

4.数值孔径（NA）越大，光纤接收光线的能力就越 ，光纤与光源之间的耦合效率就越 。

5．光与物质的粒子体系的相互作用主要有三个过程是 ， ， ；产生激光的最主要过程是 。

6．光纤单模传输条件，归一化频率V应满足 。

7、光源的作用是将 变换为 ；光检测器的作用是将 转换为 。 8. 散射损耗与 及 有关。

9. 单模光纤只能传输一个模式，即 ，称为光纤的基模。

10. 光缆的种类很多，但是不论它的具体结构如何，都是由 、 和 组成。 11. 限制光纤传输容量（BL积）的两个基本因素是 和 。

12.

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光纤通信基础

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光纤通信原理

第一章 概论 内容摘要：

------本章主要介绍光纤通信的发展简史，光纤通信的特点，概括了光纤通信系统的主要构成，并且简单说明了光纤通信系统中的多媒体应用，最后指出光纤通信的发展方向。 -本章重点要求：

-- ---了解光纤通信的发展史，理解光在电磁波谱中的位置、光纤通信所用光波的波长范围。掌握光纤通信系统的组成、光纤通信的特性。 第一节. 光纤通信简史

----光纤通信是以光作为信息载体，以光纤作为传输媒介的通信方式。光纤通信技术是近30年迅猛发展起来的高新技术，给世界通信技术乃至国民经济、国防事业和人民生活带来了巨大变革。为了使读者对光纤通信的发展历程有个基本了解，现将该技术的进程简要介绍如下。

（1）1966年，英籍华人高锟 (C·K·Kao)预见利用玻璃可以制成衰减为20dB／km的通信光导纤维(简称光纤)。当时，世界上最优秀的光学玻璃衰减达l000dB／km左右。1970年，美国康宁公司首先研制成衰减为20dB／km 的光纤。从此，光纤就进入了实用化的发展阶段，世界各国纷纷开展光纤通信的研究。

----光纤的主要作用是引导光在光纤内沿直线或弯曲的途径传播。为了实现长距离的光纤通信，必须减小光纤的衰减。C·K·Kao

福建农林大学金山学院考试试卷( A )卷

2015——2016 学年第 1 学期 考试形式： 闭卷

课程名称： 光纤通信 考试时间 120分钟

电信 专业 2012 年级 班 学号 姓名 题号 得分 一 二 三 四 五 复核人签字 总得分 评卷人签字 得分 一、填空题（每空0.5分，共15分）

1,1996年7月，华裔物理学家高锟从理论上分析了玻璃纤维 的原因，从而使光纤通信作为通信介质成为可能。被誉为“光纤之父”，并于2009年获得诺贝尔物理学奖。

2，基本光纤传输系统的三个组成部分 、 和 。 3，光发射机的核心是 ，其作用是 。 4，光接收机的核心是 ，其作用是 。 5，光纤的传输特性有 和