光纖通信 課后答案 人民郵電出版社

1、光纖通信 人民郵電出版社 課后答案第一章 基本理論1、階躍型折射率光纖的單模傳輸原理是什么？答：當(dāng)歸一化頻率V 小于二階模 LP11 歸一化截止頻率，即 0V2.40483 時(shí)，此時(shí)管線中只有一種傳輸模式，即單模傳輸。2、管線的損耗和色散對(duì)光纖通信系統(tǒng)有哪些影響？（模式色散（2） 材料色散：由于光纖材料的折射率是波長(zhǎng)的非線性函數(shù)，從而使光的傳輸速度隨波長(zhǎng)的變化 而變化，由此引起的色散稱為材料色散波導(dǎo)色散：統(tǒng)一模式的相位常數(shù)隨波長(zhǎng)而變化， 即群速度隨波長(zhǎng)而變化，由此引起的色散稱為波導(dǎo)色散。56、單模光纖有哪幾類？答：?jiǎn)文９饫w分為四類：非色散位移單模光纖、色散位移單模光纖、截止波長(zhǎng)位移單模光纖、非

2、零色散位移單模光纖。12、光纜由哪幾部分組成？答：加強(qiáng)件、纜芯、外護(hù)層。、光纖優(yōu)點(diǎn)：巨大帶寬、傳輸損耗小、體積小重量輕、抗電磁干擾、節(jié)約金屬。*、光纖損耗：光纖對(duì)光波產(chǎn)生的衰減作用。引起光纖損耗的因素：本征損耗、制造損耗、附加損耗。*、光纖色散：由于光纖所傳輸?shù)男盘?hào)是由不同頻率成分和不同模式成分所攜帶的，不同頻率成分和不同模式成分的傳輸速度不同，導(dǎo)致信號(hào)的畸變。引起光纖色散的因素：光信號(hào)不是單色光、光纖對(duì)于光信號(hào)的色散作用。色散種類：模式色散（同波長(zhǎng)不同模式、材料色散（折射率、波導(dǎo)色散（數(shù)。*、單模光纖：指在給定的工作波長(zhǎng)上只傳輸單一基模的光纖。第二章 光源和光發(fā)射機(jī)1、光與物質(zhì)間的作用有哪三

3、種基本過程？它們各自的特點(diǎn)是什么？（1）自發(fā)輻射：處于高能級(jí)電子的自發(fā)行為，與是否存在外界激勵(lì)作用無關(guān)；自發(fā)輻射受激輻射全是全同光子，它們是相干的；受激輻射過程實(shí)質(zhì)上是對(duì)外來入射光的放大過程。受激吸收空穴對(duì)的光電轉(zhuǎn)化過程。2、什么是粒子數(shù)反轉(zhuǎn)分布？答：處于高能態(tài)的粒子數(shù)多于處于低能態(tài)的粒子數(shù)。3、怎樣實(shí)現(xiàn)光放大？答：使媒質(zhì)中高能級(jí)上的電子密度大于低能級(jí)上的電子密度，則受激輻射占主導(dǎo)地位，光波經(jīng)過媒質(zhì)時(shí)強(qiáng)度按指數(shù)規(guī)律增長(zhǎng)，光波被放大，則實(shí)現(xiàn)光放大。4、構(gòu)成激光器必須具備哪些功能部件？答：有源區(qū)，光反饋裝置，頻率選擇元件，光束的方向選擇元件，光波導(dǎo)。（）珀羅諧振腔P腔（）利用有源區(qū)一側(cè)的周期性波紋

4、結(jié)構(gòu)提供光耦合來形成光振蕩。激射的一般條件（）有源區(qū)里產(chǎn)生足夠的粒子數(shù)反轉(zhuǎn)分布（）在有源區(qū)里建立起穩(wěn)定的激光振蕩第三章 光接收機(jī)1、分析光電二極管和 APD 的工作原理。答：光電二極管：受激吸收，電子空穴對(duì)運(yùn)動(dòng)；APD：電子空穴對(duì)多次碰撞產(chǎn)生雪崩光倍增。2、分析光電二極管和 APD 性能參數(shù)上的異同點(diǎn)。答：APD APD 統(tǒng)的傳輸距離，在靈敏度要求不高的場(chǎng)合，一般用沒有增益的PIN 光電檢測(cè)器。第四章 光纖通信系統(tǒng)2、什么是 SDH？簡(jiǎn)述出主要特點(diǎn)（H 點(diǎn)接口等方面標(biāo)準(zhǔn)化的、主要采用光纖傳輸媒質(zhì)（少量微波和電纜）（2） 特點(diǎn)（優(yōu)點(diǎn)：具有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)光接口；開銷比特豐富；采用數(shù)字同步復(fù)用；數(shù)字分插2

5、Mbit/s；數(shù)字交叉連接提高網(wǎng)絡(luò)靈活性；環(huán)形網(wǎng)具有“自愈”能力。3、SDH 的幀結(jié)構(gòu)由哪幾部分組成？各部分的作用是什么？H 的幀結(jié)構(gòu)由三部分組成（N 凈負(fù)荷：存放N 傳送的各種用戶信息碼塊；段開銷 SOH：保證信息凈負(fù)荷正常傳送所必須附加的運(yùn)行、管理和維護(hù)（OAM）字節(jié)；管理單元指針STM-N 幀內(nèi)的準(zhǔn)備位置。4SDH 信號(hào)的速率等級(jí)是如何規(guī)定的？信號(hào)的速率等級(jí)是在傳輸線路的基礎(chǔ)上定義的，傳輸線路可以是光線，也可以是微波和衛(wèi)星傳輸通道。7、光纖放大器有哪些類型？答：半導(dǎo)體光放大器、摻鉺光放大器、拉曼放大器。8、EDFA 能放大哪個(gè)波段的光信號(hào)？簡(jiǎn)述 EDFA 的結(jié)構(gòu)？工作原理？（A 能對(duì)m

6、（結(jié)構(gòu)：由摻鉺光纖、泵浦源、波分復(fù)用原理9980nm 1480nm （）m 泵浦的A 功率轉(zhuǎn)換效率高，可達(dá)，而m的只有（）前者的噪聲系數(shù)小，只有，而后者最小約為 （）這是因?yàn)椴捎胢 泵浦的方向泵浦時(shí)，具有高的量子轉(zhuǎn)換效率。10、拉曼光纖放大器突出的優(yōu)點(diǎn)是什么？（1）（2）增益波長(zhǎng)由泵浦光波長(zhǎng)（） 、舉例說明光纖放大器在光纖通信領(lǐng)域中的應(yīng)用。（A 在密集波分復(fù)用大容量超長(zhǎng)光纖傳輸方面發(fā)揮巨大作用，如在M C （）A 的應(yīng)用：獨(dú)RFA+EDFA RFA 制成有源無損器件或動(dòng)態(tài)均衡器件。第五章 無源光器件和 WDM 技術(shù)2、試分析光耦合器的功能有哪些？如何實(shí)現(xiàn)光耦合？如何改變耦合器的分光比？（1）功

7、能：以光為媒介傳輸電信號(hào)，對(duì)輸入、輸出電信號(hào)有良好的隔離作用；把多實(shí)現(xiàn)：在光耦合器輸入端加電信號(hào)改變分光比：改變耦合區(qū)的長(zhǎng)度，就能改變耦合臂分配到的光功率，從而改變分光比。4、光纖偏振控制器和光纖布拉格光柵的工作原理是什么？（1）光纖偏振控制器：將光纖纏繞在盤上，由應(yīng)力引起光纖感生雙折射，使輸入光在兩個(gè)偏振方上產(chǎn)生相移，起偏振控制作用（）G 單模光纖中入社的基模根據(jù)光柵和不同傳輸常數(shù)決定的相位條件（原理應(yīng)用于光分插復(fù)用器中，將光隔離器反射回來的光信號(hào)通過另外一個(gè)端口輸出，可與光纖光柵構(gòu)成WDM 系統(tǒng)。13答：密集波分復(fù)用系統(tǒng)0.8nm（1.55um 10GHz 頻率間隔） 的整數(shù)倍。、M開放式系統(tǒng)和集成式系統(tǒng)的區(qū)別？（）長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器T，將H 非規(guī)范的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)波長(zhǎng)）集成式系統(tǒng)是把標(biāo)準(zhǔn)的光波長(zhǎng)和SDH 中，整個(gè)系統(tǒng)比較簡(jiǎn)單，沒有增加多于設(shè)備。M 系統(tǒng)中監(jiān)控信道的作用是什么？對(duì)其有什么要求？（作用：