《光纤通信》复习题(整理版).doc

10/10《光纤通信》复习题（整理版）第一章：21题1.2.3.4.5.1966年英籍华裔学者高锟(C.K.Kao)和霍克哈姆(C.A.Hockham)发表了关于传输介质新概念的论文指出了利用光纤(OpticalFiber)进行信息传输的可能性和技术途径，奠定了现代光通信——光纤通信的基础。光纤通信有四个发展阶段。光纤工作波长：①0.85μm②1.31μm③1.55μm光纤通信用的近红外光(波长约1μm)的频率(约300THz)。简述光纤通信的优点：1)2)3)4)5)6)6.7.8.9.容许频带很宽，传输容量很大损耗很小，中继距离很长且误码率很小重量轻、体积小抗电磁干扰性能好泄漏小，保密性能好节约金属材料，有利于资源合理使用光纤通信系统的容许频带(带宽)取决于：光源的调制特性、调制方式和光纤的色散特性。简述光纤通信的应用：①通信网②构成因特网的计算机局域网和广域网③有线电视网的干线和分配网④综合业务光纤接入网光纤通信系统可以传输：数字信号和模拟信号单向传输光纤通信系统的基本组成：发射基本光纤传输系统10.光发射机的功能：把输入电信号转换为光信号，并用耦合技术把光信号最大限度地注入光纤线路。11.光发射机的组成：光源、驱动器和调制器。12.光发射机的性能基本上取决于光源的特性。13.光纤线路的功能：把来自光发射机的光信号，以尽可能小的畸变(失真)和衰减传输到光接收机。14.光接收机的功能：把从光纤线路输出、产生畸变和衰减的微弱光信号转换为电信号，并经放大和处理后恢复成发射前的电信号。15.光接收机：由光检测器、放大器和相关电路组成光检测器是光接收机的核心。16.对光检测器的要求是：响应度高、噪声低和响应速度快。17.数字通信系统：用参数取值离散的信号(如脉冲的有和无、电平的高和低等)代表信息，强调的是信号和信息之间的一一对应关系。18.模拟通信系统：用参数取值连续的信号代表信息，强调的是变换过程中信号和信息之间的线性关系。19.简述数字通信系统的优点1)抗干扰能力强，传输质量好2)可以用再生中继，传输距离长3)4)5)适用各种业务的传输，灵活性大容易实现高强度的保密通信数字通信系统大量采用数字电路，易于集成，从而实现小型化、微型化，增强设备可靠性，有利于降低成本20.P13：1-121、P13：1-4第二章：32（6）题1.2.3.光纤（OpticalFiber）是由中心的纤芯和外围的包层同轴组成的圆柱形细丝。设纤芯和包层的折射率分别为n1和n2，光能量在光纤中传输的必要条件是：n1>n2纤芯和包层的相对折射率差典型值Δ=（n1-n2）n1：1)2)3)4.一般单模光纤为0.3%~0.6%，多模光纤为1%~2%。Δ越大，把光能量束缚在纤芯的能力越强，但信息传输容量却越小实用光纤主要有三种基本类型：①突变型多模光纤（StepIndexFiber,SIF）②渐变型多模光纤（GradedIndexFiber,GIF）光信号输出光信号输入信息源电发射机电信号输入光发射机光纤线路光接收机接收电接收机电信号输出信息宿③单模光纤（SingleModeFiber,SMF）5.6.7.8.9.突变型多模光纤：纤芯折射率为n1保持不变，到包层突然变为n2。突变型多模光纤特点：①光线以折线形状沿纤芯中心轴线方向传播③特点是信号畸变大渐变型多模光纤：在纤芯中心折射率最大为n1，沿径向r向外围逐渐变小直到包层变为n2。渐变型多模光纤特点：①光线以正弦形状沿纤芯中心轴线方向传播②特点是信号畸变小单模光纤：只能传输一个模式的光纤。10.多模光纤：传输多个模式的光纤。11.突变型多模光纤的数值孔径NA：12.NA物理意义：1)NA越大i.ii.iii.2)iv.光纤接收光的能力越强，从光源到光纤的耦合效率越高。对于无损耗光纤，在临界角θc内的入射光都能在光纤中传输。纤芯对光能量的束缚越强，光纤抗弯曲性能越好。经光纤传输后产生的信号畸变越大，因而限制了信息传输容量。22NA?n2?n2?n12?12但NA越大22NAmax?n1?n213.渐变型多模光纤的数值孔径NA：NA(r)?n(r)?n214.渐变型多模光纤自聚焦效应：渐变型多模光纤具有自聚焦效应，不仅不同入射角相应的光线会聚在同一点上，而且这些光线的时间延迟也近似相等。2?a2215.光纤归一化频率：V?n1?n22a?22V?n1?n2?2.405?16.光纤单模传输条件：?17.色散(Dispersion)：是在光纤中传输的光信号，由于不同成分的光的时间延迟不同而产生的一种物理效应。18.色散一般包括：①模式色散②材料色散③波导色散19.理想单模光纤没有模式色散，只有材料色散和波导色散。20.光纤的三类基本特性参数：1)2)3)法。22.测量光纤带宽基本方法：1)2)时域法：是测量通过光纤的光脉