变折射率光纤折射率分布的测量

《光纤通信》习题解答

第1章 1.光通信的优缺点各是什么？ 答：优点有：通信容量大；传输距离长；抗电磁干扰；抗噪声干扰；适应环境；重量轻、安全、易敷设；保密；寿命长。 缺点：接口昂贵；强度差；不能传送电力；需要专用的工具、设备以及培训；未经受长时间的检验。 2.光通信系统由哪几部分组成，各部分功能是什么？ 答：通信链路中最基本的三个组成部分是光发射机、光接收机和光纤链路。各部分的功能参见1.3节。 3.假设数字通信系统能够在载波频率1%的比特率下工作，试问在5GHz的微波载波和1.55 μm的光载波上能传输多少路64kb/s的音频信道？ 答：5GH z×1％/64k＝781路 （3×108/1.55×10-6）×1％/64k＝3×107路 4.SDH体制有什么优点？ 答：主要为字节间插同步复用、安排有开销字节用于性能监控与网络管理，因此更加适合高速光纤线路传输。 5.简述未来光网络的发展趋势及关键技术。 答：未来光网络的发展趋势为全光网，关键技术为多波长传输和波长交换技术。 6.简述WDM的概念。 答：WDM的基本思想是将工作波长略微不同，各自携带了不同信息的多个光源发出的光信号，一起注入同一根光纤，进行传输。这样就充分利用光纤的巨大带宽资源，可以同时传输多种不同类型的信号，节约线路投资，降低器件的超高速要求。 7.解释光纤通信为何越来越多的采用WDM+EDFA方式。 答：WDM波分复用技术是光纤扩容的首选方案，由于每一路系统的工作速率为原来的1/N，因而对光和电器件的工作速度要求降低了，WDM合波器和分波器的技术与价格相比其他复用方式如OTDM等，有很大优势；另一方面，光纤放大器EDFA的使用使得中继器的价格和数量下降，采用一个光放大器可以同时放大多个波长信号，使波分复用（WDM）的实现成为可能，因而WDM＋EDFA方式是目前光纤通信系统的主流方案。 8.WDM光传送网络（OTN）的优点是什么？ 答：（1）可以极大地提高光纤的传输容量和节点的吞吐量，适应未来高速宽带通信网的要求。 （2）OXC和OADM对信号的速率和格式透明，可以建立一个支持多种电通信格式的、透明的光传送平台。 （3）以波长路由为基础，可实现网络的动态重构和故障的自动恢复，构成具有高度灵活性和生存性的光传送网。

光纤通信原理试题讲解学习

1.决定光纤通信中继距离的主要因素是( B ) A.光纤的型号 B.光纤的损耗和传输带宽 C.光发射机的输出功率 D.光接收机的灵敏度 2.弱导光纤中纤芯折射率n1和包层折射率n2的关系是( A ) A.n1≈n2 B.n1=n2 C.n1>>n2 D.n1<

传输与接入-计算题公式汇总

1、光纤的归一化频率参数 计算公式： a为光纤纤芯半径，λ为光纤中光波的工作波长，n1为纤芯的折射率，n2为包层的折射率。 △=(n1^2 - n2^2) /2 n1^2 2、光纤损耗 是指光波在光纤中传输一段距离后能量会衰减。a（λ）表示，单位为dB/km。 L 表示光纤长度，Pout表示光纤接出口功率，Pin为光纤接入口功率。Pout和Pin要是mW来计算。 功率（mw） = 10^ (功率（dBm）/10) 记得功率（dBm)一定要除以10，才能算出毫瓦的功率 3、数据孔径 计算公式：NA = n1为纤芯的折射率，n2为包层的折射率。 4、消光比 计算公式：EXT ＝10Lg（Ａ/B） A表示传输1信号的功率 B表示传输0信号的功率。 5、功率密度 功率密度 P D为：

Pt为发射功率，Gt为发射天线增益，r为发射天线到接收位置的距离 6、自由空间传播损耗 Lp = 32.44 + 20Lg d + 20Lg f d是距离单位是km，f是频率单位是MHz 7、香农信道容量公式： C = W Lg（1+ S/N) S/N 为信道的信与噪声功率比简称信噪比，W为信道带宽，N=N0W N0为单边 噪声功率谱密度。 8、等效地球半径Re： Re 为等效地球半径，R0为实际地球半径，K为等效地球半径系数，dn/dh为折射率梯度。 温带地区K = 4/3 称为标准折射，0

光纤通信典型计算题

计算题 1．一阶跃折射率光纤，纤芯折射率n=1.5,相对折射率差Δ=0.01，光纤长L=1km ，纤芯半径a=25μm 。LP 01，LP 02模的归一化截止频率分别为0和3.832。 求：（1）光纤的数值孔径； （2）子午光线的最大时延差； （3）若入射光波长λ=0.85μm ，问该光纤能否实现单模传输，若不能，则光纤中传输的模式数量为多少？a 为多少时，该光纤可以实现单模传输。 （4）若该光纤分别与面发光二极管，半导体激光器（?=?=⊥30,10//θθ）耦合，求直接耦合效率。 （5）计算LP 01，LP 02模的截止波长。 解：（1）212.001.025.121=?=?=n NA （2）km s c n /10510 301.05.1851-?=??=?≈?τ （3）405.22.391085.001.025.1102514.3222661?=??????=? =--λ πan V 不能实现单模传输 7682.392 12122=?== V M 要实现单模传输须 m a an μλπ53.102 .05.114.3285 .0405.2405.2221=?????? 则 （4）与面发光二极管的耦合效率%5.4)(2==NA η 与激光器的耦合效率%31120)(//2 ==⊥θθηNA （5）LP 01模的截止波长∞=?=22101 01a n V LP c LP c πλ LP 02模的截止波长?=2210202a n V LP c LP πλ 因为V c 02LP =3.832 m LP c μλ69.801.02832 .35.1102514.32602=?????=- 2.某阶跃折射率光纤，其芯区折射率n 1=1.46，芯半径a=4.5μm ，相对折射率差Δ=0.25%。计算其截止波长c λ并判断当工作波长分别为1.31μm 和0.85μm 时该光纤是单模还是多模工作？

光纤通信原理试题__参考答案

光纤通信原理试题＿1 参考答案 一、单项选择题（本大题共10小题，每小题1分，共10分） 在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。 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.已知某Si-PIN 光电二极管的响应度R 0＝0.5 A/W ，一个光子的能量为2.24×10－19 J ，电子电荷量为1.6×10 －19 C ，则该光电二极管的量子效率为（ ） A.40％ B.50％ C.60％ D.70％ R 0=e 错误！未找到引用源。 /hf 3.STM-4一帧中总的列数为（ ） A.261 B.270 C.261×4 D.270×4 4.在薄膜波导中，要形成导波就要求平面波的入射角θ1满足（ ） A.θc13<θ1<θc12 B.θ1=0° C.θ1<θc13<θc12 D.θc12<θ1<90° 5.光纤色散系数的单位为（ ） A.ps/km B.ps/nm C.ps/nm.km ? D.nm/ps?km 6.目前掺铒光纤放大器的小信号增益最高可达（ ） A.20 dB B.30 dB C.40 dB D.60 dB 7.随着激光器使用时间的增长，其阈值电流会（ ） A.逐渐减少 B.保持不变 C.逐渐增大 D.先逐渐增大后逐渐减少 8.在阶跃型（弱导波）光纤中，导波的基模为（ ） A.LP00 值为0 B.LP01 C.LP11为第一高次模 D.LP12 9.在薄膜波导中，导波的截止条件为（ ） A.λ0≥λC B.λ0<λC C.λ0≥0 D.λ0≤1.55μm 10.EDFA 在作光中继器使用时，其主要作用是（ ） A.使光信号放大并再生 ? B.使光信号再生 C.使光信号放大 D.使光信号的噪声降低 二、填空题（本大题共20小题，每小题1分，共20分） 请在每小题的空格中填上正确答案。错填、不填均无分。 1.根据传输方向上有无电场分量或磁场分量，可将光（电磁波）的传播形式分为三类：一为_TEM_波；二为TE 波；三为TM 波。 2.对称薄膜波导是指敷层和衬底的_折射率相同_的薄膜波导。 3.光学谐振腔的谐振条件的表示式为__错误！未找到引用源。______。q L c n 2= λ 4.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。 5.利用_光_并在光纤中传输的通信方式称为光纤通信。 6.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。 7. 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

光纤通信考试题库

一．单项选择题（每题1分,共20分） 1、在激光器中，光的放大是通过（Ａ） Ａ．粒子数反转分布的激活物质来实现的Ｂ．光学谐振腔来实现的 Ｃ．泵浦光源来实现的Ｄ．外加直流来实现的 2、下列哪一项不是要求光接收机有动态接收范围的原因?( B ) A．光纤的损耗可能发生变化B．光源的输出功率可能发生变化 C．系统可能传输多种业务D．光接收机可能工作在不同系统中 3、光纤通信中光需要从光纤的主传输信道中取出一部分作为测试用时，需用（Ｂ）Ａ．光衰减器Ｂ．光耦合器Ｃ．光隔离器Ｄ．光纤连接器 4、使用连接器进行光纤连接时，如果接头不连续时将会造成（D） Ａ．光功率无法传输Ｂ．光功率的菲涅耳反射 Ｃ．光功率的散射损耗Ｄ．光功率的一部分散射损耗或以反射形式返回发送端5、在系统光发射机的调制器前附加一个扰码器的作用是（A） A．保证传输的透明度B．控制长串“1”和“0”的出现 C．进行在线无码监测D．解决基线漂移 6、下列关于交叉连接设备与交换机的说法正确的是（A） A．两者都能提供动态的通道连接B．两者输入输出都是单个用户话路 C．两者通道连接变动时间相同D．两者改变连接都由网管系统配置 7、目前EDFA采用的泵浦波长是( C ) A．0.85μm和1.3μm B．0.85μm和1.48μm C．0.98μm和1.48μm D．0.98μm和1.55μm 8、下列不是WDM的主要优点是( D ) A．充分利用光纤的巨大资源B．同时传输多种不同类型的信号 C．高度的组网灵活性，可靠性D．采用数字同步技术不必进行玛型调整9、下列要实现OTDM解决的关键技术中不包括（ D ） A．全光解复用技术B．光时钟提取技术 C．超短波脉冲光源D．匹配技术 10、掺饵光纤的激光特性（A） Ａ．由掺铒元素决定Ｂ．有石英光纤决定 Ｃ．由泵浦光源决定Ｄ．由入射光的工作波长决定 11、下述有关光接收机灵敏度的表述不正确的是( A) A．光接收机灵敏度描述了光接收机的最高误码率 B．光接收机灵敏度描述了最低接收平均光功率 C．光接收机灵敏度描述了每个光脉冲中最低接收光子能量 D．光接收机灵敏度描述了每个光脉冲中最低接收平均光子数 12、光发射机的消光比，一般要求小于或等于（B） A．5％B．10％C．15％D．20％ 13、在误码性能参数中，严重误码秒（SES）的误码率门限值为（D） A．10-6B．10-5C．10-4D．10-3 14、日前采用的LD的结构种类属于（D） A．F-P腔激光器（法布里—珀罗谐振腔）B．单异质结半导体激光器 C．同质结半导体激光器D．双异质结半导体激光器 15、二次群PCM端机输出端口的接口码速率和码型分别为（B）

光纤通信新增计算题汇编

《光纤通信》试题公布 新增加的计算题 张延锋 2013/12/10

第一章计算题 1、某种光纤的纤芯和包层的折射率分别是1.48和1.46，则其临界传播角为。 解：αC=arc sin√1?（n2 n1） 2 =arc sin√1?（1.46 1.48 ）=9.4° 2、光接收机的灵敏度S r是指在满足给定误码率或信噪比条件下，接收机接受微弱信号的能力，工程上常用最低平均光功率P min来描述，现若有最低平均光功率P min为10mW，则其灵敏度S r为。解：该处必须注意单位S r的单位是dBm，P min的单位是mW，计算时要注意单位以免出错，依据公式S r=10lgP min=10lg10=10 dBm 3、光接收机的动态范围D是指在保证系统误码率指标要求下，接收机的最低光功率P min和最大允许光功率P max之比，现知P min和P max分别是10W和100W，则其动态范围D为。 解：D=10lg P max P min =10lg100 10 =1 dB，注意单位！ 4、一阶跃折射率光纤，已知纤芯和包层的折射率分别是：n1= 1.486,n2=1.472,现仅考虑模式色散，则： （1）每1km长度的脉冲宽度。 （2）假设输入光脉冲的宽度T与模式色散产生的展宽?t相比可以忽略不计，在以上情况下计算可传输光脉冲的最大比特率。 解：（1）光纤长度单位和光速单位分别是km和km/s，则?t= Ln1 c (n1?n2 n2 )=1×1.486 3×105 (1.486?1.472 1.472 )=1.47×10?8(s)=47.1(ns) (2)输入光脉冲的宽度T与模式色散产生的展宽?t相比可以忽略不计，

FTTH的光缆选用及损耗计算

FTTH的光缆选用及光功率预算（2011-2-25）热★★★ FTTH(Fiber To The Home，光纤到户)建设已经成为光网络建设的重点，是所有从事光通信工作者的梦想，即使在2008年各国遭受金融危机时，仍然把FTTH建设放在头等位置，把发展宽带作为拉动经济发展的重要措施。亚洲是全球FTTH 发展最快的地区，日本和韩国以国家战略推动光纤宽带发展，取得骄人业绩。我国在2008 年FTTH快速发展的基础上，2009 年各电信运营商继续推行“光进铜退”的战略，加大了FTTH的投入，是全球FTTH 用户数增长最快的国家。2010年6月30号，随着国务院办公厅发出《关于印发第一批三网融合试点地区(城市)名单的通知》，标志着我国三网融合试点工作的正式启动，FTTH建设必将在市场带动下快速发展。本文基于FTTH良好的发展势态，重点介绍了FTTH中接入网的应用模式、ODN光链路的设计和注意点、常用光缆类型和光纤的选用。 一、FTTH中接入网的应用模式 FTTH系统的基本组成包括FTTH光线路终端(OLT)、光分配网(ODN)、FTTH光网络单元(ONU)三大部分组成。在光纤接入网中，ONU的位置具有很大的灵活性，安装ONU在接入网中所处位置的不同，可以将光纤接入网划分为光纤到路边(FTTC)、光纤到大楼(FTTB)、光纤到办公室(FTTO)、光纤到户(FTTH)等模式。 1. 光纤到路边 在FTTC结构中，光网络单元设置在路边的机柜或电线杆上的分线盒处(或交接箱处)。此时从光网络单元到各个用户之间的部分仍为双绞线铜缆。如果传送宽带图像业务的数据，则这一部分就需要同轴电缆或xDSL。 2. 光纤到大楼 FTTB将ONU直接放到楼内(通常为居民住宅公寓或小企业事业单位办公室)，再经多对双绞线或五类线将业务分送到各个用户。FTTB是一种点到多点的结构。FTTB的光纤化程度比FTTC更进一步，光纤已敷设到楼，因而更适于高密度用户区，也更接近于长远发展目标，应用较广泛，特别是那些新建工业网和居民楼等应用场合。 3. 光纤到办公室和光纤到户 在原来的FTTC结构中，如果将设置在路边的ONU移到用户家中即为FTTH结构。如果将ONU放在大企事业用户大楼终端设备处并能提供一定范围的灵活业务，则构成所谓的光纤到办公室。考虑FTTO也是一种纯光纤连接网络，因而可以归入与FTTH一类的结构。但FTTO主要用于大企事业用户，业务量需求大，结构上可以适用于点对点或环形结构。而FTTH用于居民住宅用户，业务量需求较小，因而经济的结构必须是点到多点方式。 二、OND光链路的设计和注意点 FTTH系统中ODN的光链路损耗包括了从S/R参考点和R/S参考点之间的光损耗，以dB计算。包括光纤、光分路器、光活动连接器和光纤熔接接头所引入的衰减总和。光链路的损耗计算公式如下： ODN光链路损耗=光纤损耗+光分路器插入损耗+光活动连接器损耗+光纤熔接损耗 计算时相关参数取值如下：

光纤通信必考填空题、计算题及答案 知识点

光纤通信必考填空题、计算题及其答案知识点 一、填空题 1The main constituents of an optical fiber communications link . The key sections are a transmitter consisting of a light source and its associated drive circuitry, a cable offering mechanical and environmental protection to the optical fibers contained inside, and a receiver consisting of a photodector plus amplification and signal-restoring circuitry. 光纤通信链路的主要成分。的关键部分是一个发射机包括一个光源及其相关的驱动电路，一个电缆提供机械和环境保护于光纤内部包含，和一个接收器包括一个光电探测器加放大和信号复原电路。 2 Attenuation of a light signal as it propagates along a fiber is an important consideration in the design of an optical communication system, the basic attenuation mechanisms in a fiber are absorption, scattering, and radiative losses of the optical energy. 因为它传播沿纤维是在光通信系统的设计中的重要考虑因素的光信号的衰减，在一个光纤中的基本衰减机制是吸收，散射，以及光学能量的辐射损失。 3 Intermodal dispersion or modal delay appears only in multimode fibers. This signal-distorting mechanism is a result of each mode having a different value of the group velocity at a single frequency. 模间色散或模延迟只出现在多模光纤。这个信号扭曲机构是在单一频率具有群速度的不同值的每个模式的结果。 4 In general, LEDs are used with multimode fibers, since normally t is only into a multimode fiber that the incoherent optical output power from an LED can be coupled in sufficient quantities to be useful. 在一般情况下，使用LED与多模光纤，因为通常t是只有到多模光纤，从一个LED的非相干光输出功率可被耦合以足够的量是有用的。 5 At the output end of an optical transmission line, there must be a receiving device that interprets the information contained in the optical signal. The first element of this receiver is a photodetecor. It senses the luminescent power falling upon it and converts the variation of this optical power into a corresponding varying electric current. 在光传输线的输出端，必须有用于解释包含在光学信号中的信息的接收装置。该接收器的第一个元素是光检测器。它检测在发光功率落下后，它与该光功率的变化转换成相应的不同的电流。

光纤通信试卷AWord版

一、 填空题（每空1分，共20分） 1、 光纤通信是以（ ）为载频，以（ ）为传输介质的通信方式。 2、光纤中允许单模传输的最小光波长称为（ ）。 3、（ ）、色散和带宽是光纤最重要的传输特性，色散一般包括（ ）、材料色散和波导色散。 4、在ITU-T 公布的光纤分类标准中，G.652光纤的特点是在波长1.31μm 色散为（ ），G.655光纤是一种（ ）色散光纤。 5、基本光纤传输系统包括（ ）、光纤线路和（ ）三个部分。 6、在1.3μm 波段通常用掺（ ）光纤放大器，1.55μm 波段通常用掺（ ）光纤放大器。 7、模拟电视光纤传输系统中的SCM 中文称呼为（ ）。 电子科技大学中山学院考试试卷 课程名称: 光纤通信 试卷类型： A 卷 20 08 —20 09 学年度第 一 学期 考试方式： 闭卷 拟题人： 何志红 日期： 12月10日 审题人： 日期： 系别： 电子工程系 班 级： 通信05A(本)、通信05B （本） 学号： 姓 名：

8、SDH自愈环结构可分为两大类：通道倒换环和（）倒换环。 9、光孤子的形成是光纤的群速度色散和（）效应相互平衡的结果。 10、为确保波分复用系统的性能，对波分复用器的基本要求是：（） 小，隔离度大，温度稳定性好，带内平坦，尺寸小等。 11、在光通路中防止光反射回光源，即只允许光单向传输的无源器件是 （）。 12、光交换技术主要有：空分交换、时分交换、（）交换三种方式。 13、为进行系统性能研究，ITU-T建议中提出的最长标准数字HRX为 （）km。 14、与直接检测方式比较，相干检测可以提高（）。 15、在光接入网中，PON指的是（）。 二、选择题（在本题的每一小题的备选答案中，只有一个答案是正确的， 请把你认为正确答案的题号，填入题干的括号内。多选不给分。每题2分，共20分） 1、半导体激光器的发光机理是（） A、受激吸收 B、自发吸收 C、自发辐射 D、受激辐射 2、一个光纤放大器，其输入光功率为1mW，输出光功率为100mW, 则其增益为

光纤的传输特性

光纤的传输特性 光纤的传输特性主要包括光纤的损耗特性，色散特性和非线性效应。 光纤的损耗特性 *************************************************************概念：光波在光纤中传输，随着传输距离的增加光功率逐渐下降。 衡量光纤损耗特性的参数：光纤的衰减系数（损耗系数），定义为单位长度光纤引起的光功率衰减，单位为dB／km。其表达式为： 式中求得波长在λ处的衰减系数； Pi 表示输入光纤的功率， Po 表示输出光功率， L 为光纤的长度。 （1）光纤的损耗特性曲线 ?损耗直接关系到光纤通信系统的传输距离，是光纤最重要的传输特性之一。自光纤问世以来，人们在降低光纤损耗方面做了大量的工作，1.31μm光纤的损耗值在0．5dB/km以下，而1.55

μm的损耗为0.2dB/km以下，接近了光纤损耗的理论极限。总的损耗随波长变化的曲线，叫做光纤的损耗特性曲线—损耗谱。 ?从图中可以看到三个低损耗“窗口”：850nm波段—短波长波段、1310nm波段和1550nm波段—长波长波段。目前光纤通信系统主要工作在1310nm波段和1550nm波段上。 （2）光纤的损耗因素 光纤损耗的原因主要有吸收损耗和散射损耗，还有来自光纤结构的不完善。这些损耗又可以归纳以下几种： 1、光纤的吸收损耗 光纤材料和杂质对光能的吸收而引起的，把光能以热能的形式消耗于光纤中，是光纤损耗中重要的损耗。包括：本征吸收损耗；杂质离子引起的损耗；原子缺陷吸收损耗。 2、光纤的散射损耗 光纤内部的散射，会减小传输的功率，产生损耗。散射中最重要的是瑞利散射，它是由光纤材料内部的密度和成份变化而引起的。物质的密度不均匀，进而使折射率不均匀，这种不均匀在冷却过程中被固定下来，它的尺寸比光波波长要小。光在传输时遇到这些比光波波长小，带有随机起伏的不均匀物质时，改变了传输方向，产生散射，引起损耗。另外，光纤中含有的氧化物浓度不均匀以及掺杂不均匀也会引起散射，产生损耗。 3、波导散射损耗 交界面随机的畸变或粗糙引起的模式转换或模式耦合所产生的散射。在光纤中传输的各种模式衰减不同，长距离的模式变换过程中，衰减小的模式变成衰减大的模式，连续的变换和反变换后，虽然各模式的损失会平衡起来，但模式总体产生额外的损耗，即由于模式的转换产生了附加损耗，这种附加的损耗就是波导散射损耗。要降低这种损耗，就要提高光纤制造工艺。对于拉得好或质量高的光纤，基本上可以忽略这种损耗。 4、光纤弯曲产生的辐射损耗 光纤是柔软的，可以弯曲，可是弯曲到一定程度后，光纤虽然可以导光，但会使光的传输途径改变。由传输模转换为辐射模，使一部分光能渗透到包层或穿过包层成为辐射模向外泄漏损失掉，从而产生损耗。当弯曲半径大于5～10cm时，由弯曲造成的损耗可以忽略。 另外还可以按以下损耗机理分类：

《光纤通信》作业(2016.1.28)2

《光纤通信》作业（2016.1.30） 1.1 光纤通信有哪些特点？ 1、光纤通信的优点： （1）传输容量大。（2）传输损耗小，中继距离长。（3）信号泄漏小，保密性好。（4）节省有色金属。（5）抗电磁干扰性能好。（6）重量轻，可挠性好，敷设方便。 2、光纤通信的缺点： （1）抗拉强度低。（2）连接困难。（3）怕水。 1.2 简述光纤通信系统的主要组成部分。 光纤通信系统的主要组成部分为：（1）光纤光缆、（2）光源（光发送机）、（3）光检测器（光接收机）、（4）无源器件、（5）光放大器（光中继器）。 1.4为什么使用石英光纤的光纤通信系统中，工作波长只能选择850nm、1310nm、1550nm三种？ 由于目前使用的光纤均为石英光纤，而石英光纤的损耗——波长特性中有三个低损耗的波长区，即波长为850nm、1310nm、1550nm三个低损耗区。为此，光纤通信系统的工作波长只能是选择在这三个波长窗口。 2.1 光纤传输信号产生能量衰减的原因是什么？光纤的损耗系数对通信有什么影响？ 1、光纤产生能量衰减的原因包括：（1）吸收、（2）散射和（3）辐射。 2、光纤的损耗系数会导致信号功率损失，造成信号接收困难。 2.2 在一个光纤通信系统中，光源波长为1550nm，光波经过5km长的光纤线路传输后，其光功率下降了25%，则该光纤的损耗系数为多少？ 2.3 光脉冲在光纤中传输时，为什么会产生瑞利散射？瑞利散射损耗的大小与什么有关？ 瑞利散射是由于光纤内部的密度不远匀引起的，从而使折射率沿纵向产生不均匀，其不均匀点的尺寸比光波波长还要小。光在光纤中传输时，遇到这些比波长小，带有随机起伏的不均匀物质时，改变了传输方向，产生了散射。 2、瑞利散射损耗的大小与成正比。 2.4 光纤中产生色散的原因是什么？色散对通信有什么影响？ 1、光纤的色散是由于光纤中所传输的光信号不同的频率成分和不同模式成分的群速度不同而引起的传输信号畸变的一种物理现象。

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北京邮电大学高等函授教育、远程教育 《光纤通信技术》综合练习题及答案 适用于高等函授教育： 光纤通信、移动通信、计算机通信专业（专科）四年级 通信工程专业（高起本）五年级 适用于远程教育：通信工程专业（专科）四年级 通信工程专业（高起本）五年级第一部分习题 注:带*的为《光纤通信原理》的阶段作业题 一、填空题： 1. 矢量是指即有又有的量。 2．所谓场是指在空间或一部分空间中的分布。 3．梯度既有大小又有方向，是一。 4．积分形式的麦克斯韦方程为。 5．变化电场和变化磁场的相互激发，从而形成了的传播。 6．相位常数是。 7. 光的全反射是指的全反射，此时折射波 是。 8. 导波是

指 。 波导是指/ 9. 光纤 是 。 10.所谓光纤通信是的一种通信方式。 11.光纤通信是以作为传输信号，是以作 为传输线路。 12.在光纤通信中起主导作用的是和。 * 13.光纤通信的主要优点是、、、 14.在光纤中，纤芯是由稍高的构 成，它的作用是 15.目前实用的光纤通信系统普遍采用的是的光纤通信系统。 16.强度调制直接检波光纤数字通信系统是 由、、

、、、构成的。 * 17.目前在光纤通信系统中采用的调制方式是。 *18.目前，实用光纤的三个低损耗窗口在、、附近,色散位移单模光纤是在处，实现和 . * 19.光波在均匀介质里，沿传播，当光射线遇到两种介质交界面时，将产生或。 20.均匀光纤的导光原理为，它的数值孔径表示了，定义式为，也可表示为。 21. 均匀光纤的光路长度的表示式为，对于长度和折射率确定的光纤来说，光路长度随着的变化而变化，从而不同光线经过光纤的不同，从而引起。 22. 采用非均匀光纤的目的是为了，这样会在光纤中近似产生 现象，这需要纤芯折射率服从分布。 23. 在非均匀光纤中，处的折射率最大，因而此处的

光缆容量(芯数)的简易计算方法

光缆容量（芯数）的简易计算方法 2016-12-15 作者：电气行者郭工 随着2013年4月1日GB50846-2012《住宅区和住宅建筑内光纤到户通信设施工程设计规范》的正式颁布实施，在已经实现光纤传输的县级及以上城区，要求对新建住宅区和住宅建筑的通信设施实现两网合一，即电话、网络系统合用光纤进线。 GB50846-2012的实施，适应了城市现代化发展过程中对信息通信技术的并行发展要求，实现了资源共享，避免了重复建设，极大满足了居民对通信业务的需求，保障了居住者的合法权益，为今后更加便捷、高效的三网合一地实施推广打下了坚实的基础。 电气设计人员作为GB50846-2012实施过程中诸多环节中至关重要的第一环节，国家相关主管部门也给予了越来越多的重视，在对光纤入户工程的历次抽检中，针对存在的问题，提出了比以往弱电设计更高的要求。鉴于此，电气设计人员在具体操作的过程中，遇到了一些前所未有的新问题，其中一个比较集中的问题就是：如何确定各级光缆的容量（芯数）？下面就这个问题，告诉大家一个简易的计算方法。 光缆由通信公司基站配出后，最多可以进行两级分光扩容。 第一级分光扩容：光缆由通信公司基站配出进入住宅区后，按照GB50846-2012的要求，首先要进入住宅区的弱电设备间，也就是本住宅区的总弱电设备房，在这里，实现第一级分光扩容。第一级分光可以扩容到32倍，比如由通信公司基站引入的是24

芯光缆，第一级分光后可以扩容到24×32=768芯。 第二级分光扩容：光缆由弱电设备间经第一级分光后，配出至单体建筑内的电信间，在这里，实现第二级分光扩容。第二级分光可以扩容到8倍，比如由弱电设备间引入本电信间的是24芯光缆，第二级分光后可以扩容到24×8=192芯。 通过上面的两级分光扩容原理，可以看出，经过两级分光后，住户能够有效使用的芯数，将可以提高到由通信公司基站引入光缆芯数的：32×8=256倍。举个例子：由通信公司基站引入的是24芯光缆，经过两级分光后，总的有效容量可以达到：24×32×8=6144芯。 在具体设计过程中，按照GB50846-2012的要求，除了要满足远期各类通信业务的要求，还要预留不少于10%的维修容量。 目前，随着光纤到户业务的蓬勃发展，由于地域的不同，各地通信业务的发展各有特色，形成了南移动北联通的大格局。据了解，在某些地方，由于某些通信公司实施的是一级分光，使得其网速较之其他实施二级分光的通信公司，有着很大的优势。因此除了价格、服务外，一级分光也可以成为智友们选择通信公司的一个理由。

光纤通信计算题(免费)

1、普朗克辐射定律 黑体为理想的余弦辐射体，其光谱辐射出射度M e,s,λ（角标“s”表示黑体）由普朗克公式表示为： ()) 1e (π252,s ,e -=kT hc h c T M λλλ 式中，k 为波尔兹曼常数；h 为普朗克常数；T 为绝对温度；c 为真空中的光速。 上式表明，黑体表面向半球空间发射波长为λ的光谱，其辐射出射度M e,s,λ是黑体温度T 和波长λ的函数，这就是普朗克辐射定律。 2、斯忒藩-波尔兹曼定律 将黑体的普朗克公式对波长λ求积分，得到黑体发射的总辐射出射度： ?∞ ==04,s ,e s ,e d T M M σλλ 式中，σ是斯特藩-波尔兹曼常数，它由下式决定： 428234 5K Wm 1067.515π2---?==c h k σ 可见，M e, s 与T 的四次方成正比，这就是黑体辐射的斯忒藩-波尔兹曼定律。 3、维恩位移定律 将黑体的普朗克公式对波长λ求微分后令其等于0，则可以得到峰值光谱辐射出射度所对应的波长λm 与绝对温度T 的关系为： )(2898m T m μλ= 可见，峰值光谱辐出度对应的波长与绝对温度的乘积是常数。当温度升高时，峰值光谱辐射出射度对应的波长向短波方向位移，这就是维恩位移定律。 将式λm 代入普朗克公式，得到黑体的峰值光谱辐出度： )(10309.1512155,s ,e ----????=K m cm W T M m μλ 以上三个定律统称为黑体辐射定律。 ###########################################################

1、在卫星上测得大气层外太阳光谱的最高峰值在0.465μm 处，若把太阳作为黑体，试计算太阳表面的温度及其峰值光谱辐射出射度M e,s,λm 。 【解】：2898m T λ=628980.46510-=?36.2310≈?（K ） （4分） 峰值光谱辐射出射度为：155,s ,e 10309.1-?=T M m λ5151.309623210-=?? 41.2310≈?()512---???K m cm W μ 2、在距离标准钨丝灯2m 远处放置一个照度计探头，已知探头的光敏面积为0.5 cm 2，若照度计测得的最大照度为100(lx)。试求：（1）标准钨丝灯在该方向的发光强度？（2）它所发出的总光通量？（3）所发出的总辐射通量？ 【解】：（1）先计算光电探头对标准钨丝灯所张的立体角： )sr (1025.12 105.0524 2--?=?==Ωr S 再计算光电探头所接收的光通量：S E v v =Φ4105.0100-??=3100.5-?=（lm ） 计算灯在该方向上的发光强度：ΩΦ=v v I 531025.1100.5--??=400=（cd ） （2）灯所发出的总光通量为： )l (500010 25.14100.5453v v m S E Φ≈???=Ω=--ππ （3）灯所发出的总辐射通量为：()W 2941.175000w v e ≈== K ΦΦ 3、将标准钨丝灯为黑体时，试计算它的峰值辐射波长，峰值光谱辐射出射度和它的总辐射出射度。 【解】：标准钨丝灯的温度为T W =2856K ，因此它的峰值辐射波长为： 015.12856 28962898≈==T m λ(μm) 峰值光谱辐射出射度为：155,s ,e 10309.1-?=T M m λ=1.309×28565×10-15 ≈248.73()512---???K m cm W μ 总辐射出射度为() 426484,1077.328561067.5---???≈??=?=K m W T M s e σ

光纤传输技术

监控系统中的信号有三类：图像、音频、数据，如何将这三种信号置于有效的控制之下要考虑的因素之一是传输问题。在光纤应用之前，铜缆因为费用低廉而被大量采用（但在远距离传输上采用光纤传输的成本要低于采用铜缆传输），但是铜缆传输越来越暴露其缺点，传输距离短，保密性差，容易受到电磁干扰，维护费用高等等。光纤出现之后，光纤通讯的应用得到迅猛发展，已经成为远距离/近距离传输（超过500/800米的距离）的首选，可以预料当光纤成本进一步下降，光纤必将取代铜缆大量应用。 光纤监控系统的传输中，按传送信号的模式大致可分为两种方式：其一是模拟光纤传输，其二是数字光纤传输。目前，模拟光纤传输因为其成熟的技术保证而得到广泛的应用。通常采用的模拟光纤传输，大致可分为以下几类：VIDEO、DATA、AUDIO、VIDEO+DATA、VIDEO+AUDIO、VIDEO+DATA+AUDIO等。 在本篇中主要讨论模拟光纤传输的技术、工艺、设备类型、视频信号的几个重要参数名词解释、测试问题以及设计方案（选用设备）要考虑的安全、有效的维护保证和成本等因素。 一、光纤传输设备的技术和工艺 （1）传统的模拟光端机所采用的技术有两种：FM和AM。早期各大公司的光纤传输设备大多采用AM技术，而随着时间的推移，FM技术已经成为市场的主流，表1将AM与FM的特点作以定性比较： 由表1比较可知，FM技术较AM技术更为可靠：抗干扰能力强，保真度高，在线形良好的介质中传输，对非线形失真的要求不高，可大幅度提高光接收机的灵敏度。 （2）早期的光纤传输设备所采用的焊接工艺为插件式，插件焊接工艺有其先天不足的一面，如板间电磁干扰大，设备功耗大，产品体积大等等，这样就对传输系统造成了一定的影响，由于板间电磁干扰较大，系统引入的噪声也较大，从而影响

光纤通信典型例题试题附答案

光纤通信典型例题试题附答案 班级：姓名：满分：100分考试时间：60分钟 卷面（3分），能做到书写端正，卷面整洁（时间：60分钟满分：100分），知识技能（73分） 一、填空题（答题要求：每题只有一个正确答案，选择正确给分，不正确不 给分。） 1．目前实用的光纤通信系统普遍采用的调制方式是___直接强度调制________。2．光纤通信系统是以光波为信息载体，以光纤为传输媒质的通信系统。3．目前研制的光放大器可分为半导体光放大器和_光纤光放大器____两类。4．光纤的主要损耗是吸收损耗和散射损耗，其色散主要有模式色散、材料色散、波导色散。 5．光与物质的粒子体系的相互作用主要有三种形式是受激吸收、受激辐射、自发辐射。 6．STM-1整个帧结构分成、、三个区域。

7．发光二极管与激光器的主要区别是在其内部没有__泵浦源？__。 8．在SDH帧结构中，段开销又可以分为再生段开销和复接段开销两种。9．目前光纤通信的长波长低损耗工作窗口是1.31 μm和 1.55μm 。10．按照光纤中传输模式的多少，可以将光纤分为_单模光纤___和__多模光纤___两类。 11．按照射线理论，阶跃型光纤中光射线主要有___子午光线____和斜射线两类。12．常用的SDH设备有：终端复用器、_分插复用器____和交叉连接设备等。 13．光纤中的传输信号由于受到光纤的损耗？和色散的影响，使得信号的幅度受到衰减，波形出现失真。这一题当年就不确定 14．雪崩光电二极管具有_雪崩倍增效应，使光电流在管子内部就获得了倍增。15．在SDH帧结构中AU指针处于帧结构左侧1－9N列第__4__行的区域中。16．STM-1整个帧结构分成信息净负荷区域、段开销区域、管理单元指针区域三个区域。 17．处于粒子数反转分布状态的工作物质称为激活物质（或增益物质）_______________。 18．受激辐射过程中发射出来的光子与外来光子不仅频率相同，而且相位、偏振方向、传播方向都相同，因此，称它们是__全同光子。 19．激光器能产生激光振荡的最低限度称为激光器的_阀值条件_____。 20．光纤中不同速度的信号，传输同样的距离，需要不同的时间，这种时延上的差别，称为__时延差___。 21．光纤数字传输系统的误码性能用___误码率？_来描述。