第一篇：光纖通信技術(shù)模擬試題

《光纖通信技術(shù)》模擬試題

一、填空（共10題，每題3分）

1、目前，實(shí)用光纖的三個(gè)低損耗窗口在、、附近。

2、在非均勻光纖中，處的折射率最大，因而此處的達(dá)到最大值，即表示該點(diǎn)捕捉光線的能力最。

3、導(dǎo)波的徑向歸一化相位常數(shù)U是表明，而波導(dǎo)的徑向歸一化衰減常數(shù)W是表明。

4、激活物質(zhì)是指。

5、接收靈敏度的定義是。

6、網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)接口是指。

7、光波分復(fù)用是指。

8、光纖數(shù)字傳輸系統(tǒng)的抖動(dòng)定義是，抖動(dòng)的程度目前大多用來(lái)表示，其符號(hào)為。

9、摻餌光纖放大器的工作波長(zhǎng)范圍在，與光纖的窗口一致。

10、現(xiàn)有接入MSTP平臺(tái)的多業(yè)務(wù)包括、和以太網(wǎng)業(yè)務(wù)。

二、選擇題：（共5題，每題2分）

1、反射定律表明了和之間的關(guān)系。

（a）入射波、反射波（b）反射波、入射波

(c)折射波、反射波(d)入射波、折射波

2、非零色散單模光纖的零色散點(diǎn)1.55μm.，而且色散值較。

（a）等于、大（b）不等于、小(c)趨于、大(d)等于、小

3、EDFA的功率增益與和等因素有關(guān)。

（a）光纖色散、光濾波器帶寬（b）泵浦光功率、光纖長(zhǎng)度

(c)光纖時(shí)延、隔離器帶寬(d)光纖衰減、工作頻率

4、激光器的P-I曲線隨溫度的變化而變化，從而導(dǎo)致

（a）波長(zhǎng)（b）譜寬(c)輸出光功率(d)頻率啁啾

5、是指復(fù)用器與中繼器之間、中繼器與中繼器之間傳輸線路。

（a）通道（b）耗盡層(c)復(fù)用段(d)再生段

三、畫(huà)圖題：（共1題，每題10分）

1、請(qǐng)畫(huà)出用LD管進(jìn)行數(shù)字信號(hào)內(nèi)調(diào)制原理圖

四、問(wèn)答題（共1題，每題15分）

1、什么是弱導(dǎo)波光纖？為什么標(biāo)量近似解法只適用于弱導(dǎo)波光纖？

五、計(jì)算題：（共3題,共35分）

1、.已知階躍型光纖的n1=1.5，Δ=0.01，芯子半徑a=10μm，波長(zhǎng)λ0=1.5μm, 試計(jì)算：

（1）數(shù)值孔徑NA（2）歸一化頻率（3）入射光線的激勵(lì)角范圍

2、已知光功率為2.4mw，光波頻率為1015Hz,求單位時(shí)間傳播的光子數(shù)。

3、有622Mbit/s速率的單模光纜傳輸系統(tǒng)，應(yīng)用InGaAs-LD，其It<50mA，標(biāo)稱波長(zhǎng)為1310nm，光譜寬度為2nm，發(fā)送光功率為-2.3dBm, 接收靈敏度為-38dBm, 動(dòng)態(tài)范圍≥20dB。采用的光纜其固有損耗為0.3dB/km, 接頭損耗為0.1dB/km，光連接器衰減為1dB，光纖色散系數(shù)≤2.0ps/nm·km, 光纖富余度為0.1dB/km。若考慮1dB色散代價(jià)（ε取0.115），5dB設(shè)備富余度，試計(jì)算在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，最大中繼距離為多少？

《光纖通信技術(shù)》模擬試題答案

一、填空（30分）

1、0.85μm、1.31μm、1.55μm、1.55μm2、r=0,本地?cái)?shù)值孔徑，強(qiáng)

3、在纖芯中，導(dǎo)波沿徑向場(chǎng)的分布規(guī)律，在纖芯包層中，場(chǎng)的衰減規(guī)律

4、可以處于粒子數(shù)反轉(zhuǎn)分布狀態(tài)的物質(zhì)

5、在保證接收機(jī)達(dá)到給定的誤碼率或信噪比指標(biāo)條件下，光接收機(jī)所需要的最低的輸入平均光功率Pmin。

6、表示網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間的接口

7、將兩種或多種各自攜帶有大量信息的不同波長(zhǎng)的光載波信號(hào)，在發(fā)射端經(jīng)復(fù)用器匯合，并將其耦合到同一跟光纖中進(jìn)行傳輸，在接收端通過(guò)解復(fù)用器對(duì)各種波長(zhǎng)的光載波信號(hào)進(jìn)行分離，然后由光接收機(jī)做進(jìn)一步的處理，使原信號(hào)復(fù)原。

8、數(shù)字信號(hào)的有效瞬間，與其理想時(shí)間位置的短時(shí)間偏離，數(shù)字周期，UI9、1．53～1.56μm,最小衰減

10、ATM和TDM業(yè)

二、選擇題（10分））

1、a；

2、b；

3、b；

4、c;

5、d.三、畫(huà)圖題：（10分）

見(jiàn)教材P98 圖4-1（c）

四、見(jiàn)教材p22（15分）

五、計(jì)算題：（共35分）

1、（1）NA?n12??1.5?2?0.01?0.2（10分）

（2）V?k0n1a2??2?0.01?2π?1.5?10?8.9 1.5

（3）NA?n0sinφmax?sinφmax

0.2?sinφmax

φ?φmax?11.5?

p2.4?10?32、n???3.62?1015個(gè)（10分）?3415hf6.625?10?103、L??PT?PR?2AC?Pd?ME?2.3?38?2?1?5??55.4km Af?As?MC0.3?0.1?0.1

??1060.115?106

??46.2kmLD?B????D622?2?2

最大中繼距離為46.2km。（15分）

第二篇：光纖通信技術(shù)試題

1．什么是弱導(dǎo)波光纖？為什么標(biāo)量近似解法只適用于弱導(dǎo)波光纖？

2.請(qǐng)簡(jiǎn)述階躍型折射率分布光纖和梯度型折射率分布光纖的不同導(dǎo)光原理 3．試證明：階躍型光纖的數(shù)值孔徑為什么等于最大射入角的正弦？ 4.數(shù)值孔徑的定義是什么？請(qǐng)用公式推導(dǎo)出其計(jì)算式：NA?n12?

5.光纖色散有哪幾種？它們分別與哪些因素有關(guān)？

6.為什么說(shuō)采用漸變型光纖可以減少光纖中的模式色散？ 7.如何解釋光纖中的模式色散、材料色散及波導(dǎo)色散？

8.光與物質(zhì)間的作用有哪三種基本過(guò)程？說(shuō)明各具有什么特點(diǎn)？ 9．什么是激光器的閾值條件？ 10.簡(jiǎn)述半導(dǎo)體的光電效應(yīng)？ 11.光纖通信系統(tǒng)都有哪些噪聲？

12．請(qǐng)寫出費(fèi)米分布函數(shù)的表達(dá)式，并說(shuō)明式中各符號(hào)的含義。13．什么是量子噪聲？形成這一噪聲的物理原因是什么？ 14.什么是模分配噪聲？它是如何產(chǎn)生的？ 15．請(qǐng)寫出誤碼率的三種性能分類及定義。

16.什么是接收靈敏度和動(dòng)態(tài)范圍，它們之間的表示式是什么？ 17．什么是碼間干擾？其產(chǎn)生的原因是什么？

18．什么是可靠性？什么是可靠度？它們之間的區(qū)別是什么？ 19．請(qǐng)用公式推導(dǎo)出串聯(lián)系統(tǒng)總的故障率等于各部件故障率之和。20.抖動(dòng)容限的指標(biāo)有幾種？并說(shuō)明其含義？ 21．光波分復(fù)用通信技術(shù)的特點(diǎn)有哪些？ 光纖WDM與同軸電纜FDM技術(shù)不同點(diǎn)有哪些？ 23 什么是光通信中的斯托克斯頻率? 24 什么是光通信中的受激拉曼散射? 25 在理論上，光通信中的克爾效應(yīng)能夠引起哪些不同的非線性效應(yīng)? 26 簡(jiǎn)述光纖通信中激光器直接調(diào)制的定義、用途和特點(diǎn)。

27什么是光纖色散？光纖色散主要有幾種類型？其對(duì)光纖通信系統(tǒng)有何影響？ 28分別說(shuō)明G.652G.653光纖的性能及應(yīng)用。

1.當(dāng)光纖中纖芯折射率n1略高于包層折射率n2，它們的差別極小時(shí)，這種光纖為弱導(dǎo)波光纖。在弱導(dǎo)波光纖中，由于

n2?1，在光纖中形成導(dǎo)波時(shí)，光射線的入射角θ1應(yīng)滿足的n1?1全反射條件為90°>θ1>θC=Sin

n2,由此可得θ1→90°，亦即在弱導(dǎo)波光纖中，光射線幾n1乎與光纖軸平行。從波動(dòng)理論講，導(dǎo)波是均勻平面波，即E和H與傳播方向（光射線指向）垂直，故弱導(dǎo)波光纖中的E和H分布是近似TEM波。其橫向場(chǎng)的極化方向不變。由于E（或H）近似在橫截面上，且空間指向基本不變，這樣就可把一個(gè)大小和方向都沿傳輸方向變化的E（或H）變?yōu)檠貍鬏敺较蚱浞较虿蛔兊臉?biāo)量E（或H），它將滿足標(biāo)量的亥姆霍茲方程，進(jìn)而求出弱導(dǎo)波光纖的近似解，這種方法稱為標(biāo)量近似解法。2.階躍光纖中入射光線在纖芯和包層分界面上發(fā)生全反射，從而在纖芯中沿之字形的曲折路徑前進(jìn)，實(shí)現(xiàn)光的傳輸。

非均勻光纖中入射光線按折射定律在纖芯中傳輸?shù)侥骋稽c(diǎn)時(shí)發(fā)生全反射，折向光纖軸線，從而以曲線形式在光纖中傳輸。

3．當(dāng)光射線從空氣射向光纖端面時(shí)，發(fā)生折射，滿足折射定律n0sin?=n1sin?z，此光線在纖芯中沿?z角方向前進(jìn)，此光線若能在纖芯中傳輸，則需滿足全反射條件，即

?1≥?C?Sin?1n2n?sin?1≥2，又因?yàn)棣葄= 90°-θn1n1

1所以可得sin?=n1sin?z=

222n1sin?1?n11?sin2?1≤n12?n2，由此可見(jiàn)，有sin?max=n1?n2，只要光射線的射入角?≤?max，此光線就可在纖芯中形成導(dǎo)波，也即這些光線被光纖捕捉到了。而反映這種捕捉光線能力的物理量就定義為數(shù)值孔徑，所以數(shù)值孔徑等于最大射入角的正弦。4.數(shù)值孔徑是用來(lái)表示光纖收集光線的能力的。NA?n0sinφmax

見(jiàn)教材P30，圖2-6 n0sinφ?n1sinθt

θt?90??θi

若發(fā)生全反射，θi至少應(yīng)等于θC，所以θt?90??θC，此時(shí)對(duì)應(yīng)入射角φmax，NA?n0sinφmax?n1cosθ2n12?n2 因?yàn)??? 22n1C?n11?sin2θC?n11?(n222)?n12?n2 n1 所以 NA?n12?

5.光纖的色散有材料色散、波導(dǎo)色散和模式色散。

材料色散由光纖材料的折射率隨頻率的變化而變化引起的。

波導(dǎo)色散由模式本身的群速度隨頻率的變化而變化引起的。

模式色散由光纖中的各模式之間的群速度不同而引起的。6.漸變型光纖纖芯折射率隨 r的增加按一定規(guī)律減小，即n1(r),則就有可能使芯子中的不同射線以同樣的軸向速度前進(jìn)，產(chǎn)生自聚焦現(xiàn)象，從而減小光纖中的模式色散。

7.材料色散是由于材料本身的折射率隨頻率而變化，使得信號(hào)各頻率成份的群速不同引起的色散。

波導(dǎo)色散是對(duì)于光纖某一模式而言，在不同的頻率下，相位常數(shù)β不同，使得群速不同而引起的色散。模式色散是指光纖不同模式在同一頻率下的相位常數(shù)β不同，因此群速不同而引起的色散。

8.自發(fā)輻射、受激輻射、受激吸收

自發(fā)輻射：可自發(fā)光，是非相干光，不受外界影響。

受激輻射：吸收外來(lái)光子能量，發(fā)相干光，產(chǎn)生全同光子，產(chǎn)生光放大。

受激吸收：吸收外來(lái)光子能量，不發(fā)光。

9.為了補(bǔ)償激光器內(nèi)光學(xué)諧振腔存在的損耗，使激光器維持穩(wěn)定的激光輸出需要滿足的振幅平衡條件，就是閾值條件。10.光照射到半導(dǎo)體的P-N結(jié)上，使半導(dǎo)體材料中價(jià)帶電子吸收光子的能量，從價(jià)帶越過(guò)禁帶到達(dá)導(dǎo)帶，在導(dǎo)帶中出現(xiàn)光電子，在價(jià)帶中出現(xiàn)光空穴，總稱光生載流子。光生載流子在外加負(fù)偏壓和內(nèi)建電場(chǎng)的共同作用下，在外電路中出現(xiàn)光電流，這就實(shí)現(xiàn)了輸出電信號(hào)隨輸入光信號(hào)變化的光電轉(zhuǎn)換作用。11.量子噪聲，光電檢測(cè)器噪聲、雪崩管倍增噪聲，光接收機(jī)中的熱噪聲，晶體管噪聲。12.f(E)=11?e(E?Ef)/KT

式中f(E)——費(fèi)米分布函數(shù)，即能量為E的能級(jí)被一個(gè)電子占據(jù)的幾率。E——某一能級(jí)的能量值。K——波爾茲曼常數(shù)，K=1.38×10

?2

3J/K T——絕對(duì)溫度 Ef——費(fèi)米能級(jí)

13.由于光波的傳播是由大量光子傳播來(lái)進(jìn)行的。這樣大量的光量子其相位和幅度都是隨機(jī)的。因此，光電檢測(cè)器在某個(gè)時(shí)刻實(shí)際接收到的光子數(shù)是在一個(gè)統(tǒng)計(jì)平均值附近浮動(dòng)，因而產(chǎn)生了噪聲。這就是量子噪聲，這就是量子噪聲，這也是量子噪聲的形成原因。

14.高速率的激光器，其譜線呈現(xiàn)多縱模譜線特性，而且各譜線的能量呈現(xiàn)隨機(jī)分配。因而單模光纖具有色散，所以激光器的各譜線（各頻率分量）經(jīng)光纖傳輸之后，發(fā)生不同的延時(shí)，在接收端造成脈沖展寬。又因?yàn)楦髯V線的功率呈現(xiàn)隨機(jī)分布，因此當(dāng)它們經(jīng)過(guò)上述光纖傳輸后，在接收端取樣點(diǎn)得到取樣信號(hào)就會(huì)有強(qiáng)度起伏，至此引入了附加噪聲，這種噪聲就稱為模分配噪聲，這也是模分配噪聲產(chǎn)生的原因。

15.劣化分：1分鐘的誤碼率劣于1×10嚴(yán)重誤碼秒：1分鐘內(nèi)誤碼率劣于1×10

?6。

?3誤碼秒：1秒內(nèi)出現(xiàn)誤碼。

16.所謂接收靈敏度是指滿足給定誤碼率（BER）的條件下，光端機(jī)光接口R的最小平均光功率電平值。

所謂動(dòng)態(tài)范圍是指在滿足給定誤碼率的條件下，光端機(jī)輸入連接器R點(diǎn)能夠接收的最大功率電平值LR與最小功率電平值LR（即接收靈敏度）之差。'D?L'R?LR

17.由于激光器發(fā)出的光波是由許多根線譜構(gòu)成，而每根譜線的傳播速度不同，因而前后錯(cuò)開(kāi)，使合成的波形的寬度展寬，出現(xiàn)拖尾，造成相鄰兩光脈沖之間的相互干擾，這種現(xiàn)象稱為碼間干擾。這也是碼間干擾產(chǎn)生的原因。

18．可靠性是指產(chǎn)品在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，完成規(guī)定功能的能力。可靠度是指產(chǎn)品在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，完成規(guī)定功能的概率。可靠性對(duì)產(chǎn)品做出了定性的 分析，它反映了總的性能，可靠度對(duì)產(chǎn)品做出了定量的分析，它反映出一種數(shù)量特性。

19.若光纖數(shù)字通信系統(tǒng)由幾個(gè)部分串聯(lián)而成，系統(tǒng)的可靠度 表示為：

RS?R1?R2????????Rn

式中R1，R2，·······Rn分別是串聯(lián)系統(tǒng)中n個(gè)部分的可靠度。

RS?e??St?R1?R2????????Rn =e??1te??2t??????e??nt =e?(?1??2????????n)t

?S??1??2????????n???i?1ni

由上式可見(jiàn)，系統(tǒng)總的故障率等于各串聯(lián)部件故障率之和。

20.抖動(dòng)容限的指標(biāo)分為輸入抖動(dòng)容限和無(wú)輸入抖動(dòng)時(shí)的最大輸出抖動(dòng)容限。

輸入抖動(dòng)容限是指光纖通信系統(tǒng)（或設(shè)備）允許輸入脈沖存在抖動(dòng)的范圍。

無(wú)輸入抖動(dòng)時(shí)的最大輸出抖動(dòng)容限是指輸入信號(hào)無(wú)抖動(dòng)的情況下，光纖通信系統(tǒng)（或設(shè)備）輸出信號(hào)的抖動(dòng)范圍。

21.①光波分復(fù)用器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、可靠性高

②不同容量的光纖系統(tǒng)以及不同性質(zhì)的信號(hào)均可兼容傳輸

③提高光纖的頻帶利用率

④可更靈活地進(jìn)行光纖通信組網(wǎng) ⑤存在插入損耗和串光問(wèn)題

22⑴傳輸媒質(zhì)不同，WDM系統(tǒng)是光信號(hào)上的頻率分割，同軸系統(tǒng)是電信號(hào)上的頻率分割利用。

⑵在每個(gè)通路上，同軸電纜系統(tǒng)傳輸?shù)氖悄M信號(hào)4kHz語(yǔ)音信號(hào)，而WDM系統(tǒng)目前每個(gè)波長(zhǎng)通路上是2.5Gbit/sSDH或更高速率的數(shù)字信號(hào)系統(tǒng)。

23當(dāng)一定強(qiáng)度的光入射到光纖中時(shí)，會(huì)引起光纖材料的分子振動(dòng)，低頻邊帶稱斯托克斯線，高頻邊帶稱反斯托克斯線，前者強(qiáng)度強(qiáng)于后者，兩者之間的頻差稱為斯托克斯頻率

24當(dāng)兩個(gè)頻率間隔恰好為斯托克斯頻率的光波同時(shí)入射到光纖時(shí)，低頻波將獲得光增益，高頻波將衰減，高頻波的能量將轉(zhuǎn)移到低頻波上，這就是所謂的受激拉曼散射(SRS)。

25在理論上，克爾效應(yīng)能夠引起下面三種不同的非線性效應(yīng)，即自相位調(diào)制(SPM)、交叉相位調(diào)制(XPM)和四波混頻(FWM)。

26直接調(diào)制：即直接對(duì)光源進(jìn)行調(diào)制，通過(guò)控制半導(dǎo)體激光器的注入電流的大小，改變激光器輸出光波的強(qiáng)弱，又稱為內(nèi)調(diào)制。傳統(tǒng)的PDH和2.5Gbit／s速率以下的SDH系統(tǒng)使用的LED或LD光源基本上采用的都是這種調(diào)制方式。直接調(diào)制方式的特點(diǎn)是，輸出功率正比于調(diào)制電流，簡(jiǎn)單、損耗小、成本低。一般情況下，在常規(guī)G.652光纖上使用時(shí)，傳輸距離≤100km，傳輸速率≤2.5Gbit/s。

27由于光纖中所傳信號(hào)的不同頻率成分，或信號(hào)能量的各種模式成分，在傳輸過(guò)程中，因群速度不同互相散開(kāi)，引起傳輸信號(hào)波形失真，脈沖展寬的物理現(xiàn)象稱為色散。光纖色散的存在使傳輸?shù)男盘?hào)脈沖畸變，從而限制了光纖的傳輸容量和傳輸帶寬。從機(jī)理上說(shuō)，光纖色散分為材料色散，波導(dǎo)色散和模式色散。前兩種色散由于信號(hào)不是單一頻率所引起，后一種色散由于信號(hào)不是單一模式所引起。28 G.652稱為非色散位移單模光纖，也稱為常規(guī)單模光纖其性能特點(diǎn)是：(1)在1310nm波長(zhǎng)處的色散為零。

(2)在波長(zhǎng)為1550nm附近衰減系數(shù)最小，約為0.22dB/km，但在1550nm附近其具有最大色散系數(shù)，為17ps/(nm2km)。

(3)這種光纖工作波長(zhǎng)即可選在1310nm波長(zhǎng)區(qū)域，又可選在1550nm波長(zhǎng)區(qū)域，它的最佳工作波長(zhǎng)在1310nm區(qū)域。G.652光纖是當(dāng)前使用最為廣泛的光纖。G.653 稱為色散位移單模光纖。色散位移光纖是通過(guò)改變光纖的結(jié)構(gòu)參數(shù)、折射率分布形狀，力求加大波導(dǎo)色散，從而將零色散點(diǎn)從1310nm位移到1550nm，實(shí)現(xiàn)1550nm處最低衰減和零色散波長(zhǎng)一致。這種光纖工作波長(zhǎng)在1550nm區(qū)域。它非常適合于長(zhǎng)距離單信道光纖通信系統(tǒng)。

第三篇：光纖通信技術(shù)試題及答案

試題1

《光纖通信技術(shù)》綜合測(cè)試1

一、(20分)填空題：光纖通信的主要優(yōu)點(diǎn)有、、、、和。2光纖的數(shù)值孔徑是表示定義式為。光纖損耗的理論極限值是由和一起構(gòu)成的。

4激光器由、和三部分組成。

5光復(fù)用技術(shù)有：技術(shù)、技術(shù)、技

術(shù)、技術(shù)和技術(shù)。光接收機(jī)的主要指標(biāo)是和。

二、（30分）選擇題：目前光纖通信所用光波的波長(zhǎng)有三個(gè)，它們是：[] A B C D 0.850.800.850.80、1.20、1.51、1.31、1.20、1.80、1.80、1.55、1.70 ；；。下面說(shuō)法正確的是：[]

A 光纖通信只能用于數(shù)字通信，不能用于模擬通信；

B 光纖通信不能用于數(shù)字通信，只能用于模擬通信；

C 光纖通信即可以用于數(shù)字通信，也可用于模擬通信；

D 光纖通信不能用于數(shù)字通信，也不能用于模擬通信。下面說(shuō)法正確的是：[]

A 光纖的典型結(jié)構(gòu)是多層同軸圓柱體，自內(nèi)向外為包層、纖芯和涂覆層；

B 光纖的典型結(jié)構(gòu)是多層同軸圓柱體，自內(nèi)向外為纖芯、包層和涂覆層；

C 光纖的典型結(jié)構(gòu)是兩層同軸圓柱體，自內(nèi)向外為纖芯和涂覆層；

D 光纖的典型結(jié)構(gòu)是兩層同軸圓柱體，自內(nèi)向外為包層和涂覆層。

4下面說(shuō)法正確的是：[]

A 為了使光波在纖芯中傳輸，包層的折射率必須等于纖芯的折射率；

B 為了使光波在纖芯中傳輸，包層的折射率必須大于纖芯的折射率；

C 為了使光波在纖芯中傳輸，包層的折射率必須小于纖芯的折射率；

D 為了使光波在纖芯中傳輸，包層的折射率必須大于涂覆層的折射率。下面說(shuō)法正確的是：[]

A 多模光纖指的是傳輸多路信號(hào)；

B 多模光纖可傳輸多種模式；

C 多模光纖指的是芯徑較粗的光纖；

D 多模光纖只能傳輸高次模。光纖的連接分為：[]

A 固定連接和永久性連接；

B 固定連接和熔連接；

C 固定連接和活動(dòng)連接；

D 粘連接和熔連接。光合波器是：[]

A 將多個(gè)光波信號(hào)合成一個(gè)光波信號(hào)在一根光纖中傳輸；

B 將多路光信號(hào)合并成一路光信號(hào)在光纖中傳輸；

C 將同波長(zhǎng)的多個(gè)光信號(hào)合并在一起耦合到一根光纖中傳輸；

D 將不同波長(zhǎng)的多個(gè)光信號(hào)合并在一起耦合到一根光纖中傳輸。前向泵浦摻鉺光纖放大器是：[]

A 表示泵浦光比信號(hào)光稍前進(jìn)入摻鉺光纖；

B 表示兩個(gè)泵浦光從兩個(gè)相同方向進(jìn)入摻鉺光纖；

C 表示信號(hào)光比泵浦光稍前進(jìn)入摻鉺光纖；

D 表示信號(hào)光和泵浦光同向進(jìn)入摻鉺光纖。下面說(shuō)法中正確的是：[]

A 光發(fā)信機(jī)是實(shí)現(xiàn)光/電轉(zhuǎn)換的光端機(jī)；

B 光發(fā)信機(jī)任務(wù)是把模擬信號(hào)轉(zhuǎn)為數(shù)字信號(hào)；

C 光發(fā)信機(jī)是由光源、驅(qū)動(dòng)器和調(diào)制器等組成；

D光發(fā)信機(jī)任務(wù)是把光信號(hào)耦合到光纖或光纜去傳輸。光纖單模傳輸條件，歸一化頻率V應(yīng)滿足：[]

AV>2.405 B V<2.405C V>3.832DV<3.832

三、（30分）簡(jiǎn)答題：

1、請(qǐng)畫(huà)出光纖的折射率分布圖并寫出折射率的分布函數(shù)表達(dá)式。

2、試畫(huà)出光發(fā)送機(jī)的構(gòu)成方框圖并寫出各部分的主要作用。

3、分析說(shuō)明LD的工作原理，并畫(huà)出它的結(jié)構(gòu)圖。

四、（20分）計(jì)算題：

均勻光纖纖芯與包層的折射率分別為n1=1.5,nc=1.485試計(jì)算：

（1）光纖纖芯與包層的相對(duì)折射率差△為多少？

（2）光纖的數(shù)值孔徑NA為多少？

（3）如果去掉光纖的包層和涂敷層，求裸光纖的△和NA分別為多少？

（4）在1m長(zhǎng)的光纖上，由子午線的光程差所引起的最大時(shí)延差為多少

答案1

答案

一、填空（每題1分。共計(jì)30分）

1、光纖、光端機(jī)、光中繼機(jī)、0、85μm、1、31μm、1、55μm、1、31μm、1、55μm。

2、吸收損耗、散射損耗、模式色散、材料色散、波導(dǎo)色散。

3、受激輻射、自發(fā)輻射、IM、DD。

4、量子噪聲、暗電流、熱。

5、活動(dòng)連接器、光分路/合路器、光波分復(fù)用/解復(fù)用器、光耦合器、光隔離

器等。

6、映射、定位、復(fù)用、TM、ADM、DXC、REG。

二、名詞解釋（每題2分。共計(jì)4分）

1、嚴(yán)重誤碼秒，一秒內(nèi)平均誤碼率超過(guò)10E-3。

2、光源在收到全“1”碼時(shí)的平均發(fā)送光功率與收到全“0”碼時(shí)的平均發(fā)送

光功率的比值。

三、判斷題（每題2分。共計(jì)10分）

1、×

2、×

3、×

4、×

5、√

四、簡(jiǎn)答題（每題6分。共計(jì)18分）

1、見(jiàn)教材。

五、計(jì)算題（共計(jì)38分）

1、① n1 =1.51 ② NA=0.22 ③250ns④0;882

2、① 174、0896Mb/s ② 120 ③ 1088kb/s

3、－30dBm、20dB4、52km.

第四篇：光纖通信 模擬試題 J

光纖通信模擬試題1

一、選擇題

1.目前光纖通信中所使用的光波的波長(zhǎng)區(qū)域是()

A.紅外區(qū)B.遠(yuǎn)紅外區(qū)C.紫外區(qū)D.近紅外區(qū)

2.表示光纖色散程度的物理量是()

A.時(shí)延B.頻帶帶寬C.時(shí)延差D.相位差

3.在外來(lái)光子的激發(fā)下，低能級(jí)E1上的電子吸收了光子的能量hf(=E2-E1)而躍遷到高能級(jí)E2的過(guò)程稱為()

A.自發(fā)輻射B.受激輻射C.受激吸收D.康普頓效應(yīng)

4.EDFA中，光濾波器的主要作用是()

A.使泵浦光和信號(hào)光耦合B.濾除光放大器的輸出噪聲

C.提高光放大增益D.使信號(hào)再生

5.目前，摻鉺光纖放大器的噪聲系數(shù)可低達(dá)()

A.-3 dB～0 dBB.0 dB～3 dBC.4 dB～5 dBD.10 dB～15 dB

二、填空題11.利用光波作為載頻的通信方式稱為_(kāi)__________________。

12.通常根據(jù)傳播方向上有無(wú)電場(chǎng)分量或磁場(chǎng)分量，可將光(電磁波)的傳播形態(tài)分成TE波，TEM波和___________________三類。

15.按照射線理論，階躍型光纖中光射線主要有___________________和斜射線兩類。

16.漸變型光纖中，子午射線的自聚焦是指光纖中不同的射線具有___________________的現(xiàn)象。

17.光纖是一種介質(zhì)光波導(dǎo),具有把光封閉在其中進(jìn)行傳播的導(dǎo)波結(jié)構(gòu)。它是由直徑大約只有___________________的細(xì)玻璃絲構(gòu)成。

18.處于粒子數(shù)反轉(zhuǎn)分布狀態(tài)的工作物質(zhì)稱為_(kāi)__________________。

19.激光器能產(chǎn)生激光振蕩的最低限度稱為激光器的___________________。

20.隨著激光器溫度的上升，其輸出光功率會(huì)___________________。

21.EDFA的輸出飽和功率是指___________________時(shí)所對(duì)應(yīng)的輸出功率。

22.EDFA作為發(fā)射機(jī)功率放大器使用的主要作用是___________________。

23.在光纖通信系統(tǒng)中，利用光纖來(lái)傳輸監(jiān)控信號(hào)時(shí)，通常可采用頻分復(fù)用和___________________兩種傳輸方式。

24.對(duì)光隔離器的主要要求是：插入損耗低和___________________。

25.光纖通信系統(tǒng)中(武漢自考)常用的線路碼型有：mBnB碼、插入比特碼和___________________等。

26.STM-1幀結(jié)構(gòu)中，管理單元指針的位置在___________________列中的第4行。

27.虛容器是SDH中最重要的一種信息結(jié)構(gòu)，它由容器輸出的信息凈負(fù)荷和_________來(lái)組成。

28.STM-1信號(hào)中，一幀中包含的字節(jié)數(shù)為_(kāi)__________________。

29.由光電檢測(cè)器引入的噪聲主要有量子噪聲、___________________和雪崩管倍增噪聲等三種。

30.在保證系統(tǒng)誤碼率指標(biāo)的要求下，測(cè)得接收機(jī)的最低輸入光功率為0.1 μW，最大允許輸入光功率為0.1 mW，則該接收機(jī)的動(dòng)態(tài)范圍為_(kāi)__________________dB。

三、名詞解釋題

31.光纖中的模式32.本地?cái)?shù)值孔徑33.激光器的溫度特性34.誤碼率(BER)35.光接收機(jī)靈敏度

四、畫(huà)圖題

36.畫(huà)出光纖數(shù)字通信系統(tǒng)中光發(fā)射機(jī)的基本組成原理框圖。

37.畫(huà)出光纖數(shù)字通信系統(tǒng)中光接收機(jī)的基本組成原理框圖。

五、簡(jiǎn)答題

38.何謂漸變型光纖的最佳折射指數(shù)分布?其最佳折射指數(shù)分布形式又是什么?

39.光纖通信對(duì)半導(dǎo)體光源有哪些基本要求?

40.在我國(guó)采用的準(zhǔn)同步數(shù)字體系中，PCM端機(jī)輸出端口的接口碼速率和接口碼型分別是什么?

41.什么是雪崩光電二極管的雪崩倍增效應(yīng)?

六、計(jì)算題

42.階躍型光纖，已知纖芯折射率n1=1.51，相對(duì)折射率差Δ=0.18%，纖芯半徑a=3.5 μm，工作波長(zhǎng)λ=1.31 μm。

求：(1)每公里光纖的模式色散；

(2)光纖中可以傳輸?shù)哪Ｊ健?/p>

43.某光纖通信系統(tǒng)中，已知光接收機(jī)靈敏度為-38 dBm，光發(fā)射機(jī)光源的入纖光功率為0.mw，光纖衰減系數(shù)為0.34 dB/km，全程光纖平均接頭損耗為0.05 dB/km。設(shè)計(jì)要求系統(tǒng)富裕度為6 dB，試核算該系統(tǒng)的無(wú)中繼傳輸距離能否滿足100 km的要求。

光纖通信模擬試題2

一、選擇題

1.通常，影響光接收機(jī)靈敏度的主要因素是()

A.光纖色散B.噪聲C.光纖衰減D.光纜線路長(zhǎng)度

2.目前，摻鉺光纖放大器噪聲系數(shù)可低至()

A.－3 dB～0 dBB.0 dB～3 dBC.4 dB～5 dBD.10 dB～15 dB

3.不屬于半導(dǎo)體激光器特性參數(shù)的是()

A.輸出光功率B.閾值電流C.轉(zhuǎn)換效率D.消光比

4.光纖衰減系數(shù)的單位是()

A.dBB.dBmC.dBm/kmD.dB/km

5.在EDFA中，用于降低放大器噪聲的器件是()

A.光耦合器B.波分復(fù)用器C.光濾波器D.光隔離器

二、填空題

11.在光纖通信系統(tǒng)中起主導(dǎo)作用的是光源、__________和光纜線路等三種部件。

12.在光（電磁波）的傳播形態(tài)中，TEM波的含義是__________。

15.光纖中的傳輸信號(hào)由于受到光纖衰減和色散的影響，使得信號(hào)的幅度受到衰減，波形__________。

16.所謂光纖的最佳折射指數(shù)分布是指__________的折射率分布。

17.常用通(武漢自考)信光纜的纜芯結(jié)構(gòu)有層絞式、單位式、__________和骨架式等幾種。

18.激光器主要由能夠產(chǎn)生激光的工作物質(zhì)、__________和光學(xué)諧振腔等三部分組成。

19.光發(fā)射機(jī)的消光比過(guò)大，會(huì)使接收機(jī)的__________特性變壞。

20.光發(fā)射機(jī)中，__________的作用是使光源不至于因通過(guò)的電流過(guò)大而損壞。

21.半導(dǎo)體P-N結(jié)上外加負(fù)偏電壓產(chǎn)生的電場(chǎng)方向與__________方向一致，這有利于耗盡層的加寬。

22.光接收機(jī)的靈敏度和__________是光接收機(jī)的兩個(gè)重要特性指標(biāo)。

23.光定向耦合器的主要特性參數(shù)有：插入損耗、分光比和__________等。

24.利用光纖來(lái)傳輸光纖通信系統(tǒng)的監(jiān)控信號(hào)時(shí)，通?？刹捎脮r(shí)分復(fù)用和__________兩種傳輸模式。

25.SDH網(wǎng)由一系列__________組成，是一個(gè)高度統(tǒng)一的、標(biāo)準(zhǔn)的智能化網(wǎng)絡(luò)。

26.STM-1幀結(jié)構(gòu)中信息凈負(fù)荷區(qū)域的位置是第1～9行，第__________列。

27.管理單元AU是SDH的一種信息結(jié)構(gòu)，它是由一個(gè)相應(yīng)的高階VC和一個(gè)相應(yīng)的__________構(gòu)成的。

28.目前EDFA采用的泵浦光波長(zhǎng)為0.98 μm和__________兩種。

29.EDFA的主要特性指標(biāo)有：功率增益、輸出飽和功率和__________等。

30.EDFA作前置放大器使用時(shí)，其作用為_(kāi)_________。

三、名詞解釋題31.光纖的時(shí)延32.受激輻射33.光電檢測(cè)器的響應(yīng)時(shí)間34.單位間隔（UI）

35.網(wǎng)絡(luò)自愈

四、畫(huà)圖題36.畫(huà)出半導(dǎo)體激光器（LD）數(shù)字信號(hào)的直接調(diào)制原理圖。

37.畫(huà)出光接收機(jī)自動(dòng)增益控制的工作原理框圖。

五、簡(jiǎn)答題38.何為單模光纖的截止波長(zhǎng)λc？寫出在階躍型光纖中λc的計(jì)算公式。

39.簡(jiǎn)述光源直接調(diào)制方式的主要優(yōu)缺點(diǎn)。

40.在數(shù)字光接收機(jī)電路中，為什么要采用均衡器？

41.在數(shù)字光纖通信系統(tǒng)中，線路碼型應(yīng)滿足哪些條件？

六、計(jì)算題42.弱導(dǎo)波階躍型光纖的纖芯折射率為n1＝1.50，相對(duì)折射率差Δ＝0.25，纖芯的半徑a＝5 μm，工作波長(zhǎng)λ＝1.31 μm。

計(jì)算：（1）該光纖的數(shù)值孔徑NA；（2）光纖中傳輸模式的數(shù)量；

（3）為保證光纖的單模傳輸，光纖的芯徑應(yīng)取多大？

43.某工程采用單模光纖通信系統(tǒng)，其發(fā)射機(jī)光源的入纖光功率為0.5 mW，接收機(jī)的靈敏

度為1 μW，全程光纖平均接頭損耗為0.1 dB/km，系統(tǒng)富裕度為6 dB。現(xiàn)要求該系統(tǒng)的中繼傳輸距離達(dá)65 km，請(qǐng)核算選用單位長(zhǎng)度損耗為0.27 dB/km的光纖是否滿足傳輸?shù)囊蟆?/p>

光纖通信模擬試題3

一、選擇題

1.處于高能級(jí)E2上的電子，當(dāng)受到外來(lái)光子的激發(fā)而躍遷到低能級(jí)E1時(shí)，同時(shí)放出一個(gè)能量為hf=E2-E1的光子，這個(gè)躍遷過(guò)程為()

A.自發(fā)輻射B.受激吸收C.受激輻射D.電光效應(yīng)

2.影響光接收機(jī)靈敏度的一個(gè)主要因素是()

A.光纖色散B.光電檢測(cè)器噪聲C.光纖衰減D.光纜線路長(zhǎng)度

3.EDFA中將光信號(hào)和泵浦光混合起來(lái)送入摻鉺光纖中的器件是()

A.光濾波器B.光耦合器C.光環(huán)形器D.光隔離器

7.目前，大多數(shù)通信用光纖的纖芯和包層的組成材料是()

A.多組分玻璃B.石英C.石英和塑料D.塑料

8.表示光纖色散程度的物理量是()

A.時(shí)延B.相位C.時(shí)延差D.群速度

二、填空題激光器主要由能夠產(chǎn)生激光的工作物質(zhì)、泵浦源和_________等三部分構(gòu)成。

12.光發(fā)射機(jī)的消光比過(guò)大，會(huì)使接收機(jī)的_________特性變壞。

13.在PIN光電二極管中，P型材料和N型材料之間加的一層輕摻雜N型材料，稱為

_________層。

14.光接收機(jī)中，由APD引入的噪聲主要有量子噪聲、暗電流噪聲和_________等三種。

15.光纖通信系統(tǒng)中的監(jiān)控信號(hào)除了可借助光纜中的金屬導(dǎo)線傳輸外，還可利用_________

來(lái)傳輸。

16.在準(zhǔn)同步數(shù)字體系中，我國(guó)和歐洲采用的基礎(chǔ)速率為_(kāi)________。

17.在SDH的幀結(jié)構(gòu)中段開(kāi)銷又可分為再生段開(kāi)銷和_________兩種。

18.按照泵浦方式的不同，EDFA可分為_(kāi)________、反向泵浦結(jié)構(gòu)和雙向泵浦結(jié)構(gòu)等三種

形式。

19.EDFA功率增益的定義式為_(kāi)________。

20.目前光纖通信系統(tǒng)中，長(zhǎng)波長(zhǎng)低損耗的工作窗口是_________和1.55μm。

21.在光（電磁波）的傳播形態(tài)中，TEM波是_________波的英文縮寫。

24.所謂弱導(dǎo)波光纖是指纖芯折射指數(shù)_________包層折射指數(shù)的光纖。

25.常用通信光纜的纜芯結(jié)構(gòu)有層絞式、單位式、_________和骨架式等幾種。

三、解釋26.APD的雪崩倍增因子27.誤碼率28.網(wǎng)絡(luò)自愈29.波導(dǎo)色散30.光源的直接強(qiáng)度調(diào)制

四、畫(huà)圖題

31.畫(huà)出光發(fā)射機(jī)輸入盤的原理方框圖。32.畫(huà)出最簡(jiǎn)單的光中繼器原理方框圖。

五、簡(jiǎn)答題33.簡(jiǎn)述光隔離器的主要作用和要求。

34.何謂漸變型光纖的最佳折射指數(shù)分布？最佳折射指數(shù)分布形式又是什么？

35.光纖通信系統(tǒng)對(duì)光發(fā)射機(jī)有哪些要求？ 36.什么是APD的雪崩倍增效應(yīng)？

六、計(jì)算題

37.階躍型光纖纖芯和包層的折射指數(shù)分別為n1=1.51，n2=1.49，纖芯半徑a=4μm，工作波長(zhǎng)λ=1.31μm。試計(jì)算：（1）相對(duì)折射指數(shù)差△；（2）光纖的數(shù)值孔徑NA；

（3）光纖中傳播的模式數(shù)量。

38.已知一光纖通信系統(tǒng)發(fā)射機(jī)的平均發(fā)送光功率為0.5mW，接收機(jī)靈敏度為-38dBm，光

纖損耗為0.34dB/km，全程光纖平均接頭損耗為0.05dB/km，設(shè)計(jì)要求系統(tǒng)富裕度為6dB。試核算該系統(tǒng)的無(wú)中繼傳輸距離是否滿足100km的要求。考試大收集整理

光纖通信模擬試題4

一、選擇題

1.光纖包層需要滿足的基本要求是()

A.為了產(chǎn)生全內(nèi)反射，包層折射率必須比纖芯低

B.包層不能透光，防止光的泄漏

C.必須是塑料，使得光纖柔軟D.包層折射率必須比空氣低

2.一段20km長(zhǎng)、衰減為0.5dB/km的光纖，其輸出為0.005mW，則輸入功率為()

A.0.5mWB.0.1mWC.0.05mWD.0.03mW

3.哪種類型光纖的色散最大？()

A.階躍折射率多模光纖B.漸變折射率多模光纖

C.階躍折射率單模光纖D.色散移位單模光纖

4.以下哪個(gè)是摻鉺光纖放大器的功率源()

A.通過(guò)光纖的電流B.EDFA不需要功率源

C.在980nm或1480nm發(fā)光的泵浦激光器D.從光信號(hào)中提取的功率

5.LED的輸出是如何調(diào)制的()

A.通過(guò)改變外調(diào)制器的電流進(jìn)行外調(diào)制B.通過(guò)改變驅(qū)動(dòng)電流直接調(diào)制

C.通過(guò)改變加到外調(diào)制器上電壓直接調(diào)制D.通過(guò)改變LED的工作溫度直接調(diào)制

二、填空題

1.電磁波在傳播方向上沒(méi)有電場(chǎng)分量和磁場(chǎng)分量，稱為_(kāi)_____波。

2.光纖通信與電通信方式的主要差異，一是用光作為傳輸信號(hào)，二是______。

3.在光纖通信中，中繼距離受光纖損耗和______的制約。

4.光纖通信三個(gè)實(shí)用的低損耗工作窗口是0.85μm、1.31μm和______。

5.從幾何光學(xué)的角度來(lái)看，若滿足全反射的條件，則在波導(dǎo)中形成______波。

6.當(dāng)全反射條件被破壞，即認(rèn)為導(dǎo)波處于______狀態(tài)。

8.攜帶信息的光波在光纖的纖芯中，由纖芯和包層的界面引導(dǎo)前進(jìn)，這種波稱為_(kāi)_____。

9.不同的模式具有相同的傳輸常數(shù)時(shí)，就認(rèn)為這些模式是______模。

10.可用歸一化頻率判斷某種模式能否在光纖中傳輸，截止條件是______。

11.單模光纖不存在______色散。

12.單模光纖中存在著______色散和波導(dǎo)色散。

13.對(duì)于多模光纖，______色散占主要地位。

14.只有波長(zhǎng)______材料截止波長(zhǎng)的入射光，才能使材料產(chǎn)生光生載流子。

15.雪崩光電二極管的倍增是具有隨機(jī)性的，這種隨機(jī)性的電流起伏將引起______噪聲。

16.在數(shù)字通信系統(tǒng)中，抖動(dòng)將引起______的增加。

17.SDH的幀結(jié)構(gòu)是以______為基礎(chǔ)。

18.在SDH的幀結(jié)構(gòu)中，有足夠的______，以適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)管理、運(yùn)行和維護(hù)。

19.當(dāng)一秒內(nèi)的誤碼率劣于______，稱嚴(yán)重誤碼秒。

20.隨著傳輸碼速的提高，一個(gè)UI的時(shí)間將______。

三、名詞解釋1.簡(jiǎn)并模2.泵浦源3.光接收機(jī)靈敏度4.mB1P碼5.網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)接口

四、簡(jiǎn)答題

1.按照纖芯剖面折射率分布不同，光纖可分為哪兩種形式？解釋其含義。

2.實(shí)現(xiàn)光源調(diào)制的方法有哪些，請(qǐng)具體說(shuō)明。

3.光接收機(jī)中主放大器的主要作用是什么？

4.如何用光纖的頻域特性來(lái)描述光纖的色散效應(yīng)？

五、畫(huà)圖題1.畫(huà)出薄膜波導(dǎo)中的TE波和TM波。

2.畫(huà)出EDFA的結(jié)構(gòu)示意圖。

六、計(jì)算題1.一根數(shù)值孔徑為0.20的階躍折射率多模光纖在850nm波長(zhǎng)上可以支持1000個(gè)左右的傳播模式。試問(wèn)：（1）其纖芯直徑為多少？（2）在1320nm波長(zhǎng)上可以支持多少種模式？

（3）在1550nm波長(zhǎng)上可以支持多少種模式？

2.一個(gè)100Mbit/s信號(hào)必須通過(guò)具有8個(gè)連接器對(duì)的100m光纖傳輸?shù)届`敏度為1μW

（-30dBm）的接收機(jī)，光纖損耗為4dB/km，且每對(duì)連接器的平均連接損耗為1.0dB。如果系統(tǒng)余量為5dB，則系統(tǒng)必須耦合到光纖內(nèi)的最小功率是多少？

第五篇：光纖通信技術(shù)

淺談光纖通信

摘要：光纖通信不僅可以應(yīng)用在通信的主干線路中，也可以在電力通信控制系統(tǒng)中發(fā)揮作用，進(jìn)行工業(yè)監(jiān)測(cè)、控制，現(xiàn)在在軍事上也被廣泛應(yīng)用，基于各領(lǐng)域?qū)π畔⒘康男枨蟛粩嘣鲩L(zhǎng)，光纖通信技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展趨勢(shì)也備受關(guān)注。一條完整的光纖鏈路除受光纖本身質(zhì)量影響外，還取決于光纖鏈路現(xiàn)場(chǎng)的施工工藝和環(huán)境。本文探討了光纖通信技術(shù)的主要特征及發(fā)展趨勢(shì)，和它以光纖鏈路為基礎(chǔ)的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試。

關(guān)鍵詞：光纖通信技術(shù) 特點(diǎn) 現(xiàn)狀 發(fā)展趨勢(shì) 光纖鏈路

0引言

光纖即為光導(dǎo)纖維的簡(jiǎn)稱。光纖通信是以光波作為信息載體，以光纖作為傳輸媒介的一種通信方式。從原理上看,構(gòu)成光纖通信的基本物質(zhì)要素是光纖、光源和光檢測(cè)器。光纖除了按制造工藝、材料組成以及光學(xué)特性進(jìn)行分類外，在應(yīng)用中,光纖常按用途進(jìn)行分類，可分為通信用光纖和傳感用光纖。傳輸介質(zhì)光纖又分為通用與專用兩種,而功能器件光纖則指用于完成光波的放大、整形、分頻、倍頻、調(diào)制以及光振蕩等功能的光纖，并常以某種功能器件的形式出現(xiàn)。

1光纖通信技術(shù)

自上世紀(jì)光纖通信技術(shù)在全球問(wèn)世以來(lái)，整個(gè)的信息通訊領(lǐng)域發(fā)生了本質(zhì)的、革命性的變革，光纖通信技術(shù)以光波作為信息傳輸?shù)妮d體，以光纖硬件作為信息傳輸媒介，因?yàn)樾畔鬏旑l帶比較寬，所以它的主要特點(diǎn)是:通信達(dá)到了高速率和大容量，且損耗低、體積小、重量輕，還有抗電磁干擾和不易串音等一系列優(yōu)點(diǎn)，從而備受通信領(lǐng)域?qū)I(yè)人士青睞，發(fā)展也異常迅猛。

光纖通信技術(shù)作為在實(shí)際運(yùn)用中相當(dāng)有前途的一種通信技術(shù)，已成為現(xiàn)代化通信非常重要的支柱。作為全球新一代信息技術(shù)革命的重要標(biāo)志之一，光纖通信技術(shù)已經(jīng)變?yōu)楫?dāng)今信息社會(huì)中各種多樣且復(fù)雜的信息的主要傳輸媒介，并深刻的、廣泛的改變了信息網(wǎng)架構(gòu)的整體面貌，以現(xiàn)代信息社會(huì)最堅(jiān)實(shí)的通信基礎(chǔ)的身份，向世人展現(xiàn)了其無(wú)限美好的發(fā)展前景。

2光纖通信的特點(diǎn)(1)通信容量大、傳輸距離遠(yuǎn)；一根光纖的潛在帶寬可達(dá)20THz。采用這樣的帶寬，只需一秒鐘左右，即可將人類古今中外全部文字資料傳送完畢。目前400Gbit/s系統(tǒng)已經(jīng)投入商業(yè)使用。光纖的損耗極低，在光波長(zhǎng)為1.55μm附近，石英光纖損耗可低于0.2dB/km，這比目前任何傳輸媒質(zhì)的損耗都低。因此，無(wú)中繼傳輸距離可達(dá)幾

十、甚至上百公里。

(2)信號(hào)干擾小、保密性能好;

(3)抗電磁干擾、傳輸質(zhì)量佳,電通信不能解決各種電磁干擾問(wèn)題，唯有光纖通信不受各種電磁干擾。

(4)光纖尺寸小、重量輕，便于鋪設(shè)和運(yùn)輸；

(5)材料來(lái)源豐富,環(huán)境保護(hù)好，有利于節(jié)約有色金屬銅。

(6)無(wú)輻射，難于竊聽(tīng),因?yàn)楣饫w傳輸?shù)墓獠ú荒芘艹龉饫w以外。

(7)光纜適應(yīng)性強(qiáng)，壽命長(zhǎng)。

(8)質(zhì)地脆，機(jī)械強(qiáng)度差。

(9)光纖的切斷和接續(xù)需要一定的工具、設(shè)備和技術(shù)。

(10)分路、耦合不靈活。

(11)光纖光纜的彎曲半徑不能過(guò)?。?20cm）

(12)有供電困難問(wèn)題。

利用光波在光導(dǎo)纖維中傳輸信息的通信方式．由于激光具有高方向性、高相干性、高單色性等顯著優(yōu)點(diǎn)，光纖通信中的光波主要是激光，所以又叫做激光－光纖通信．

3光纖通信技術(shù)的現(xiàn)狀研究

(1)光纖通信技術(shù)中的光纖接入技術(shù)。光纖接入網(wǎng)技術(shù)是信息傳輸技術(shù)的一個(gè)嶄新的嘗試，它實(shí)現(xiàn)了普遍意義上的高速化信息傳輸，滿足了廣大民眾對(duì)信息傳輸速度的要求，主要由寬帶的主干傳輸網(wǎng)絡(luò)和用戶接入兩部分組成。其中后者起著更為關(guān)鍵的作用，即FTTH(意思是光纖到戶)，作為光纖寬帶接入的最后環(huán)節(jié)，負(fù)責(zé)完成全光接入的重要任務(wù)，基于光纖寬帶的相關(guān)特性，為通信接收端的用戶提供了所需的不受限制的帶寬資源。

(2)光纖通信技術(shù)中的波分復(fù)用技術(shù)。即WDM，充分利用了單模光纖低損耗區(qū)的優(yōu)勢(shì)，獲得了大的帶寬資源。波分復(fù)用技術(shù)基于每一信道光波的頻率和波長(zhǎng)不同等情況出發(fā)，把光纖的低損耗窗口規(guī)劃為許多個(gè)單獨(dú)的通信管道，并在發(fā)送端設(shè)置了波分復(fù)用器，將波長(zhǎng)不同的信號(hào)集合到一起送入單根光纖中，再進(jìn)行信息的傳輸，而接收端的波分復(fù)用器把這些承載著多種不同信號(hào)的、波長(zhǎng)不同的光載波再進(jìn)行分離。

4不斷發(fā)展的光纖通信技術(shù)

(1)光接入網(wǎng)通信技術(shù)的更進(jìn)一步發(fā)展?，F(xiàn)存技術(shù)上的接入網(wǎng)依舊是雙絞線銅線的連接，仍然是原始的、落后的模擬系統(tǒng)，而網(wǎng)絡(luò)中的光接入技術(shù)的應(yīng)用使其成為了全數(shù)字化的，且高度集成的智能化網(wǎng)絡(luò)。

光接入網(wǎng)通信技術(shù)所要達(dá)到的主要目標(biāo)有：最大程度的使維護(hù)費(fèi)用得到降低，故障率得到明顯下降;可以用于新設(shè)備的開(kāi)發(fā)和新收入的不斷增加；與本地網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合，達(dá)到減少節(jié)點(diǎn)數(shù)目和擴(kuò)大覆蓋面范圍的目的;通過(guò)光網(wǎng)絡(luò)的建立，為多媒體時(shí)代的到來(lái)做好準(zhǔn)備;另外，可以最大化的利用光纖本身的一些優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)。

(2)光纖通信技術(shù)中光傳輸與交換技術(shù)的融合一光接入網(wǎng)通信技術(shù)的后延?；谏鲜龉饨尤刖W(wǎng)通訊技術(shù)的成熟發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)的核心架構(gòu)己經(jīng)得到了翻天覆地的改變，并正在日新月異的變化發(fā)展著，在交換和傳輸兩方面來(lái)講也都早已進(jìn)行了好幾代的更新。光接入網(wǎng)技術(shù)和光輸與交換技術(shù)的融合技術(shù)，前者較后者在技術(shù)應(yīng)用上有了一些技術(shù)上改進(jìn)，從而也就提高了全網(wǎng)的往前的進(jìn)一步有效發(fā)展，但此項(xiàng)技術(shù)相對(duì)來(lái)講仍不成熟。

(3)新一代的光纖在光纖通信技術(shù)中的應(yīng)用。傳統(tǒng)意義上的G.652單模光纖已經(jīng)在長(zhǎng)距離且超高速的傳送網(wǎng)絡(luò)發(fā)展中表現(xiàn)出了力不從心的缺點(diǎn)，新一代光纖的研發(fā)己成為當(dāng)今務(wù)實(shí)之需，它也構(gòu)成了新一代網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)工作的一個(gè)重要組成部分。在目前普遍需求的干線網(wǎng)和城域網(wǎng)的背景下，基于不同的發(fā)展需要，己經(jīng)發(fā)展出了兩種新一代光纖一非零色散光纖和全波光纖。

4光纖通信鏈路的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試

4.1光纖鏈路現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試的目的光纖鏈路現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試是安裝和維護(hù)光纖網(wǎng)絡(luò)的必要部分，是確保電纜支持網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的一種重要方式。它的主要目的是遵循特定的標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)光纖系統(tǒng)連接的質(zhì)量，減少故障因素以及存在故障時(shí)找出光纖的故障點(diǎn)，從而進(jìn)一步查找故障原因。

4.2光纖鏈路現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)

目前光纖鏈路現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)分為兩大類：光纖系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)和應(yīng)用系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)。（1）光纖系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)：光纖系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)是獨(dú)立于應(yīng)用的光纖鏈路現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于不同光纖系統(tǒng)，它的測(cè)試極限值是不固定的，它是基于電纜長(zhǎng)度、適配器和接合點(diǎn)的可變標(biāo)準(zhǔn)。目前大多數(shù)光纖鏈路現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試使用這種標(biāo)準(zhǔn)。世界范圍內(nèi)公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)主要有：北美地區(qū)的EIA/TIA—568—B標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織的ISO/IEC11801標(biāo)準(zhǔn)等。（2）光纖應(yīng)用系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)：光纖應(yīng)用系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)是基于安裝光纖的特定應(yīng)用的光纖鏈路現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)。每種不同的光纖系統(tǒng)的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)是固定的。常用的光纖應(yīng)用系統(tǒng)有：100BASE—FX、1000BASE—SX等。

4.3光纖鏈路現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試過(guò)程

對(duì)于光纖系統(tǒng)需要保證的是在接收端收到的信號(hào)應(yīng)足夠大，由于光纖傳輸數(shù)據(jù)時(shí)使用的是光信號(hào)，因此它不產(chǎn)生磁場(chǎng)，也就不會(huì)受到電磁干擾和射頻干擾，不需要對(duì)NEXT等參數(shù)進(jìn)行測(cè)試，所以光纖系統(tǒng)的測(cè)試不同于銅導(dǎo)線系統(tǒng)的測(cè)試。

在光纖的應(yīng)用中，光纖本身的種類很多，但光纖及其系統(tǒng)的基本測(cè)試參數(shù)大致都是相同的。在光纖鏈路現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試中，主要是對(duì)光纖的光學(xué)特性和傳輸特性進(jìn)行測(cè)試。光纖的光學(xué)特性和傳輸特性對(duì)光纖通信系統(tǒng)的工作波長(zhǎng)、傳輸速率、傳

輸容量、傳輸距離、信號(hào)質(zhì)量等有著重大影響。但由于光纖的色散、截止波長(zhǎng)、模場(chǎng)直徑、基帶響應(yīng)、數(shù)值孔徑、有效面積、微彎敏感性等特性不受安裝方法的有害影響,它們應(yīng)由光纖制造廠家進(jìn)行測(cè)試,不需進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試。

在EIA/TIA—568—B中規(guī)定光纖通信鏈路現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試所需的單一性能參數(shù)為鏈路損失（衰減）。

（1）光功率的測(cè)試：對(duì)光纖工程最基本的測(cè)試是在EIA的FOTP-95標(biāo)準(zhǔn)中定義的光功率測(cè)試，它確定了通過(guò)光纖傳輸?shù)男盘?hào)的強(qiáng)度，還是損失測(cè)試的基礎(chǔ)。測(cè)試時(shí)把光功率計(jì)放在光纖的一端，把光源放在光纖的另一端。

（2）光學(xué)連通性的測(cè)試：光纖系統(tǒng)的光學(xué)連通性表示光纖系統(tǒng)傳輸光功率的能力。光纖系統(tǒng)的光學(xué)連通性是對(duì)光纖系統(tǒng)的基本要求，因此對(duì)光纖系統(tǒng)的光學(xué)連通性進(jìn)行測(cè)試是基本的測(cè)試之一。通過(guò)在光纖系統(tǒng)的一端連接光源，在另一端連接光功率計(jì)，通過(guò)檢測(cè)到的輸出光功率可以確定光纖系統(tǒng)的光學(xué)連通性。當(dāng)輸出端測(cè)到的光功率與輸入端實(shí)際輸入的光功率的比值小于一定的數(shù)值時(shí)，則認(rèn)為這條鏈路光學(xué)不連通。進(jìn)行光學(xué)連通性的測(cè)試時(shí)，通常是把紅色激光或者其他可見(jiàn)光注入光纖，并在光纖的末端監(jiān)視光的輸出。如果在光纖中有斷裂或其他的不連續(xù)點(diǎn)，在光纖輸出端的光功率就會(huì)下降或者根本沒(méi)有光輸出。

（3）光功率損失測(cè)試：光功率損失這一通用于光纖領(lǐng)域的術(shù)語(yǔ)代表了光纖鏈路的衰減。衰減是光纖鏈路的一個(gè)重要的傳輸參數(shù),它的單位是分貝(dB)。它表明了光纖鏈路對(duì)光能的傳輸損耗（傳導(dǎo)特性），其對(duì)光纖質(zhì)量的評(píng)定和確定光纖系統(tǒng)的中繼距離起到?jīng)Q定性的作用。光信號(hào)在光纖中傳播時(shí)，平均光功率延光纖長(zhǎng)度方向成指數(shù)規(guī)律減少。在一根光纖網(wǎng)線中,從發(fā)送端到接收端之間存在的衰減越大，兩者間可能傳輸?shù)淖畲缶嚯x就越短。衰減對(duì)所有種類的網(wǎng)線系統(tǒng)在傳輸速度和傳輸距離上都產(chǎn)生負(fù)面的影響，但因?yàn)楣饫w傳輸中不存在串?dāng)_、EMI、RFI等問(wèn)題，所以光纖傳輸對(duì)衰減的反應(yīng)特別敏感。

（4）光纖鏈路預(yù)算（OLB）：光纖鏈路預(yù)算是網(wǎng)絡(luò)和應(yīng)用中允許的最大信號(hào)損失量，這個(gè)值是根據(jù)網(wǎng)絡(luò)實(shí)際情況和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的損失量計(jì)算出來(lái)的。一條完整的光纖鏈路包括光纖、連接器和熔接點(diǎn)，所以在計(jì)算光纖鏈路最大損失極限時(shí)，要把這些因素全部考慮在內(nèi)。光纖通信鏈路中光能損耗的起因是由光纖本身的損耗、連接器產(chǎn)生的損耗和熔接點(diǎn)產(chǎn)生的損耗三部分組成的。但由于光纖的長(zhǎng)度、接頭和熔接點(diǎn)數(shù)目的不定，造成光纖鏈路的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)不像雙絞線那樣是固定的，因此對(duì)每一條光纖鏈路測(cè)試的標(biāo)準(zhǔn)都必須通過(guò)計(jì)算才能得出。

雖然目前光通信的容量已經(jīng)非常大，但仍有大量應(yīng)用能力閑置，伴隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，對(duì)信息的需求也會(huì)隨之增加，并會(huì)超過(guò)現(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)承載能力，因此我們必須進(jìn)一步努力研究更加先進(jìn)的光傳輸手段。因此，在經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的推動(dòng)下，光通信一定會(huì)有更加長(zhǎng)久的發(fā)展。

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