光纖通信(題和答案)

1、一、填空1. 光纖是由中心的纖芯和外圍的包層同軸組成的圓柱形細(xì)絲；為實(shí)現(xiàn)光能量在光纖中的傳輸，要求中心的 的折射率 稍高于 外圍的包層的折射率。2. 漸變型光纖的自聚焦效應(yīng)說明不同入射角的光線，雖然經(jīng)歷的路程不同，但最終都會聚在一點(diǎn)上。3. 單模光纖傳輸?shù)臈l件為v= ( 2 Ji a/ X )"I/ <=2.405 °4. 由于 色散 的存在，使得在光纖中傳輸?shù)墓饫w信號，無論是模擬信號還是數(shù)字信號的幅度都要減小；光纖的損 耗決定了系統(tǒng)的傳輸距離o (色散限制了4+b 心、帀寬)5. 通信網(wǎng)由 SDH傳送網(wǎng) 、 WDM光網(wǎng)絡(luò) 、光接入網(wǎng)組成。6. POMP無源光網(wǎng)絡(luò)中常

2、用的多址技術(shù)有三種：_頻分多址(FDMA)時分多址(TDMA)波分多址(WDMA) (AON有源光網(wǎng)絡(luò))7. 接入網(wǎng)由和用戶網(wǎng)絡(luò)接口(UNI)之間的一系列傳送實(shí)體組成，為供給電信業(yè)務(wù)而提供所需的傳送承載能力，可經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)管理接口 _Q一配置和管理。8. 在SDH中，將低速的支路信號復(fù)接為高速信號，需經(jīng)過 傳 輸媒質(zhì)層網(wǎng)絡(luò) 、通道層網(wǎng)絡(luò)、電路層網(wǎng)絡(luò)。9. DWDM系統(tǒng)可分為 雙纖單向傳輸 WDM系統(tǒng)和 單纖 雙向傳輸 WDM系統(tǒng)。光與物質(zhì)互相作用時有三種基木過程：受激吸收/自發(fā)輻射/受激輻射二、選擇題1. 1970年，光纖研制取得了重大突破，美國康寧公司成功研制 了損耗為（A ）的石英光纖，從而展

3、現(xiàn)了光纖通信美好的 前景。A） 20 dB/km B） 1000 dB/km C） 2. 5 dB/km D） 4 dB/km2.光纖中傳送的電磁場模式為 DA) TM 波B) EM 波C) TEM 波 D) TM、EM及其混合波3.影響多模光纖中的色散主要是C>A>BA）材料色散 B）波導(dǎo)色散0模式色散D）色度色散4.下列哪項(xiàng)不屬于光無源器件:DA）連接器B）光耦合器C）光隔離器D）光檢測器5. 下列不屬于數(shù)字光發(fā)射機(jī)調(diào)制特性的是DA）電光延遲 B）弛張振蕩 C）自脈動現(xiàn)象 D）暗電流 噪聲6. 平均故障間隔時間常用下列哪項(xiàng)表示BA） MTTR B） MTBF C）MFRB D）

4、MRTT7. EDFAT作的窗口是BA) 1310 nm B) 1550nm C)980nm D)1480nm8. 下列哪項(xiàng)不屬于我國在傳輸參考模型中提出的參考數(shù)字DA) 420 km B) 5000km C)280km D)6400km (美國)9. 二纖單向復(fù)用段倒換環(huán)利用下列甚磨協(xié)議實(shí)現(xiàn)倒換環(huán)功能(A)A) APS B) AIS C)AC D)S0A10. STM-1是SDH的同步傳輸模塊，傳輸速率是AA ) 155. 520 Mb/s B ) 2. 048 Mb/s C) 1. 544 Mb/sD)622. 080 Mb/s三、判斷正確與錯誤1. I960年，美國人梅曼發(fā)明了第一臺紅寶

5、石激光器(T )2. NA越大，則光纖中的信息傳輸量越大。(F )3. 高能級的粒子數(shù)多，低能級的粒子數(shù)少稱為粒子數(shù)反轉(zhuǎn)分布。(T)4. 耦合器的主要特性參數(shù)如下：耦合比、附加損耗、方向性DIR、 一致性。(F)還有插入損耗5. SDH傳輸系統(tǒng)中使用的線路編碼是擾碼。()6. SDH的幀結(jié)構(gòu)是塊形，有9行，每幀有9*270*N個字節(jié)；字 節(jié)發(fā)送順序是由下往上逐行發(fā)送，每行先右后左。(F )7. 抖動的定義是：數(shù)字信號在各有效瞬時對標(biāo)準(zhǔn)時間位置的偏差。(T )8. 當(dāng)光載波波長間隔小于0. 8nm時的復(fù)用技術(shù)，稱為密集波分 復(fù)用(DWDM)。( F )9. 故障率的單位，1等于在10i0h內(nèi)發(fā)生

6、一次故障的概率。(F)10. 光弧子通信可實(shí)現(xiàn)超長距離的通信，目前還處于試驗(yàn)階段。(T )四、計(jì)算與應(yīng)用1、寫岀下列波長對應(yīng)的頻率：(a) 850 nm V/F= X =3*108/850*109 =3 . 53*1014(b) 1300 nm 2. 31* W(c) 1550 nm 1. 94*IO142、考慮10km長，XA=O. 30的多模階躍折射率光纖。如果纖芯折射率為1.450,計(jì)算光纖帶寬A nL n-n2 L (NA$r =*= *= 1034/25c n2 c 2n=441/ t MHz二0. 426MHz3、設(shè)140 Mb/s數(shù)字光纖通信系統(tǒng)發(fā)射光功率為-3dBm,接收機(jī)靈敏

7、度為-38 dBm,系統(tǒng)余量為4 dB,連接器損耗為0. 5 dB/對,平均接頭損耗為0. 05 dB/km,光纖衰減系數(shù)為0. 04dB/km,光纖損耗余量為0.5 dB/km,計(jì)算中繼距離L。解(Pt-Pr-2Ac-Me) / (Af+As+Am) 由題可知 Pt=-3dBm,Pr=-38dBm ,Me二4dB,Ac二0. 5dB/ 對，As二0. 05Db/km, Af=0. 4dB/km, Am二0. 05dB/km. 固得 L W (Pt-Pr-2Ac-Me)/(Af+As+Am) =(-3+38-2*0. 5-4)/(0. 05+0. 4+0. 05) =60km 所以受損耗限制的

8、中繼距離等于 60km.4、具有光功率x(t)的一個非常窄的脈沖(理想情況下一個單位 脈沖函數(shù))，被輸入光纖并產(chǎn)生一個輸出波形。輸出脈沖y(t)相 應(yīng)于光纖的脈沖響應(yīng)。假設(shè)輸出脈沖是高斯型：其中7是脈沖寬度的均方根值。證明FWHM (半峰值寬度)帶寬為:BW=Vjn2_答：因?yàn)閥 (t)為沖擊響應(yīng)，故H ( f ) = f y exp(-j2頑)dfJ+X1即為頻率響應(yīng)，設(shè)f二/辺時為半峰值寬度，則因?yàn)镠（0）=£xy（r）J/ = l30fH（ fidB）="b *exp（-虧）* exp（-j2尬加）山=exp （-2兀&心）所以上式二1/2即得FWHM帶寬五、

9、簡答題1.光纖通信系統(tǒng)由哪幾部分組成？簡述各部分作用，試畫岀系統(tǒng)框圖。答：光纖通信系統(tǒng)由發(fā)射機(jī)、接收機(jī)和光纖線路三個部分組成（參看圖1 .4）。發(fā)射機(jī)又分為電發(fā)射機(jī)和光發(fā)射機(jī)。相應(yīng)地，接收機(jī)也分為光接收機(jī)和電接收機(jī)。電 發(fā)射機(jī)的作又分為電發(fā)射機(jī)和光發(fā)射機(jī)。電發(fā)射機(jī)的作用是 將信（息）源輸出的基帶電信號變換為適合于信道傳輸?shù)碾?信號，包括多路復(fù)接、碼型變換等，光發(fā)射機(jī)的作用是把輸 入電信號轉(zhuǎn)換為光信號，并用藕合技術(shù)把光信號最大限度地 注人光纖線路.光發(fā)射機(jī)由光源、驅(qū)動器、調(diào)制器組成，光 源是光發(fā)射機(jī)的核心。光發(fā)射機(jī)的性能基本取決于光源的特 性；光源的輸出是光的載波信號，調(diào)制器讓攜帶信息的電信 號

10、去改變光載波的某一參數(shù)（如光的強(qiáng)度）.光纖線路把來自 于光發(fā)射機(jī)的光信，能小的畸變（失真）和衰減傳輸?shù)焦饨?收機(jī).光纖線路由光纖、光纖接頭和光纖連接器組成。光纖 是光纖線路的主體，接失和連接器是不可缺少的器件.光 接收機(jī)把從光線路輸出的產(chǎn)生畸變和衰減的微弱光信號還原 為電信號.光接收機(jī)的功能主要由光檢測器完成，光檢測器 是光接收機(jī)的核心。電接收機(jī)的作用一是放大，二是完成與 電發(fā)射機(jī)換，包括碼型反變換和多路分接等.2. 說明把2Mb/s的支路信號復(fù)接到STM-1的復(fù)接過程？首先，2Mb/s信號映射到容器VC-12中，加上通路 開銷VC-12 POH 之后，得到VC-12；然后在VC-12信號上加

11、上指針TU-PTR,得到 支路單元TU-12；將3個TU-12按字節(jié)間插同步復(fù)接成一個TUG-2； 7個TUG-2又按字節(jié)同步復(fù)接，并在前面加上兩列固定填 充字節(jié)， 構(gòu)成TUG-3；然后3個TUG-3按字節(jié)間插同步復(fù)接，同時在前而 加上兩列裝入VC-4,再加上管理單元指針AU-PTR,就構(gòu)成了一個 AU-4,最后以固定相位的形式置入含有STM-1的段開銷SOH,就完成了從2Mb/s的信號到STM-1的復(fù)用3. 解釋SDH傳送網(wǎng)和接入網(wǎng)的概念？SDH傳送網(wǎng)：SDH不僅適合于點(diǎn)對點(diǎn)傳輸，而且適合于多點(diǎn)之間的網(wǎng) 絡(luò)傳輸。SDH傳輸網(wǎng)為拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，它由SDH終接設(shè)備（或稱SDH終端 復(fù)用器TM）、分插復(fù)

12、用設(shè)備ADM、數(shù)字交叉連接設(shè)備DXC等網(wǎng)絡(luò)單元 以及連接它們的（光纖）物理鏈路構(gòu)成。SDH終端的主要功能是復(fù)接/ 分接和提供業(yè)務(wù)適配，例如將多路E1信號復(fù)接成STM1信號及完成其 逆過程，或者實(shí)現(xiàn)與非SDH網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的適配。ADM是一種特殊的復(fù)用 器，它利用分接功能將輸入信號所承載的信息分成兩部分：一部分直 接轉(zhuǎn)發(fā)，另一部分卸下給本地用戶。然后信息又通過復(fù)接功能將轉(zhuǎn)發(fā) 部分和木地上送的部分合成輸出。DXC類似于交換機(jī)，它一般有多個 輸入和多個輸出，通過適當(dāng)配置可提供不同的端到端連接接入網(wǎng)：由用戶-網(wǎng)絡(luò)接口（UNI）到業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)接 （SNI）之間的一系列傳送實(shí)體所組成的全部設(shè)施（選擇一些答上）4. 說明5B6B線路編碼的原理？ 5B碼共有32個碼字，變換6B碼時共有64個碼字，其中WDS=O有20 個，WDS二±2有15個，WDS二-2有15個，共有50個WDS|最小的碼字 可供選擇。由于變換為6B碼時只需32個碼字，為減少連“ 1 ”和連“0” 的數(shù)目，刪去：000011、110000、001111 和 111100。當(dāng)然禁用WDS=±4和±6的碼字。表4. 4示出根據(jù)這個規(guī) 則編制的一種5B6B碼表，正組和負(fù)組交替使用。表中正組選用20 個WDS二0和12個WDS=+2,負(fù)組選用20個W