光纖通信資料

1、精品文檔光纖通信系統(tǒng)第一章所謂光纖通信， 就是用光作為信息的載體、以光纖作為傳輸介質(zhì)的一種通信方式。通信系統(tǒng)的容量通常用比特率距離積 BL表示， B 為比特率,L為中繼間距。三種低損耗窗 850nm、3dB/km；1310nm、0.4dB/km ；1550nm、0.2dB/km4、 PDH和 SDH各表示什么？其速率等級標(biāo)準(zhǔn)是什么？答： PDH表示準(zhǔn)同步數(shù)字序列，即在低端基群采用同步，高次群復(fù)用采用異步；SDH表示同步數(shù)字序列。PDH速率等級標(biāo)準(zhǔn)：SDH速率等級標(biāo)準(zhǔn)：STM-1： 155.520Mbit/sSTM-4： 622.080 Mbit/sSTM-16： 2.5 Gbit/STM-64

2、： 10 Gbit/s3、 光纖通信有哪些優(yōu)點？答： 1、頻帶寬，通信容量大2、損耗低，中繼距離長3、抗電磁干擾4、無串音干擾，保密性好5、光纖線徑細(xì)、重量輕、柔軟6、光纖的原材料資源豐富，用光纖可節(jié)約金屬材料7、光纖具有耐腐蝕力強、抗核幅射、能源消耗小等優(yōu)點。5 、圖示光纖通信系統(tǒng)，解釋系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)。答：光纖通信系統(tǒng)由光發(fā)送機、 光纖光纜與光接收機等基本單元組成。 系統(tǒng)中包含一些互連與光信號處理部件，如光纖連接器、隔離器、調(diào)制器、濾波器、光開關(guān)及路由器等。在長距離系統(tǒng)中還設(shè)置有中繼器( 混合或全光 ) 。1歡迎下載精品文檔1. 光纖由哪幾部分構(gòu)成？從橫截面上看由三部分構(gòu)成：纖芯、包層、涂敷層

3、；2、光纖中的纖芯折射率與包層折射率的關(guān)系？單模光纖和多模光纖中中兩者的芯經(jīng)一般分別為多少？答：纖芯折射率大于包層折射率；單模光纖纖芯直徑： 2a=8m m，包層直徑： 2b=125m；多模光纖纖芯直徑： 2a=50m，包層直徑： 2b=125m。3、根據(jù)芯、包折射率分布及模式傳播情況，指出有哪些典型形式光纖？答：按照折射率：折射率在纖芯與包層介面突變的光纖稱為階躍光纖； 折射率在纖芯內(nèi)按某種規(guī)律逐漸降低的光纖稱為漸變光纖。按照傳輸模式：單模光纖和多模光纖。5、數(shù)值孔徑 NA的物理意義？表達(dá)式是什么？答：光纖的數(shù)值孔徑NA,它的含義是反映光纖對光信號的集光能力（接收能力），NA值越大，對光信號

4、集光（接收）能力越強。NA sinCn0 sin0n1 sin(900c )Q n01sin 0n1 coscn11sin2cn11n22n12n1n12n222n2n12n12或 n1 2NAn12n22或n12。2歡迎下載精品文檔6、什么是光纖的自聚焦？產(chǎn)生在何種類型光纖里？產(chǎn)生自聚焦的條件？答：若折射率分布合適， 可以使以不同角度入射的全部光射線以相同的軸向速度，同時到達(dá)光纖軸上的某點，即所有光射線都具有相同的空間周期 L，這種現(xiàn)象稱為自聚焦，具有自聚焦特性的光纖稱為自聚焦光纖；梯自聚焦 - 以不同角度入射的光射線以相同的軸向速度， 具有相同的空間周期 L ，這種光纖稱為自聚焦光纖。產(chǎn)生

5、在漸變（梯度）型光纖中；當(dāng)折射率分布按平方率分布（即雙曲正割變化），可形成自聚焦特性。第二章7、階躍光纖的纖芯和包層折射率分別為n 1.46和 n 1.45 ，試計算：12(a) 相對芯包折射率差 ；(b) 若該光纖的端面外為空氣 (n =1) ，計算允許的最大入射角0及數(shù)值孔徑0NA；(c) 若該光纖浸于水中 (n 0=1.33) ，計算 0 及 NA的大小。解：n12n22(a)2n120.00683(b)0arcsin(n12n22) 9.80 (Q n 1)n00NA n0 sin01sin 9.800.17(c)0arcsin(n12n22)7.40 (Q n0 1.33)n0NAn

6、0 sin01.33sin 7.400.17。3歡迎下載精品文檔8、有一 SI 型多模光纖的芯徑為50m，芯包折射率分別為nl =1.465 和 n2 =1.46 。計算與光纖軸線夾角最大的那條子午射線，在 1m的傳輸距離上共要反射多少次?解：2.21、導(dǎo)模的傳播常數(shù)應(yīng)滿足什么條件？k0n2k0n1答：2、歸一化頻率 V 與什么參量有關(guān)？其值與導(dǎo)模數(shù)的關(guān)系？答由式（），與自由空間波數(shù)、芯經(jīng)、波長、折射率和相對折射率差有關(guān)。V 2(k0 a)2 ( n21 n2 2 )v2v2MM423、什么是單模光纖？實現(xiàn)單模傳輸?shù)臈l件是什么？答：單模光纖是在給定的工作波長上，只傳輸單一基模的光纖。當(dāng)階躍光纖

7、的歸一化頻率V < 2.405時，實現(xiàn)單模傳輸。2.4什么是光纖色散？光纖色散包括哪些？零色散點所處的波長在那兒？決定什么因素？a）光纖的色散是在光纖中傳輸?shù)墓庑盘?，隨傳輸距離增加，由于不同成分的光傳輸時延不同引起的脈沖展寬的物理效應(yīng)。（ b）材料色散（模內(nèi)） 、波導(dǎo)色散（模內(nèi)） 、模式（模間）色散、偏振色散。（ d）在 1310nm處，決定因素是材料色散和波導(dǎo)色散。4歡迎下載精品文檔全色散為兩種色散的近似相加，即DDmat + D Wps/(nm.km)全色散為零的波長約在1.31m。2.51、什么叫光纖損耗？寫出損耗的表達(dá)式。光纖損耗有哪幾種？造成光纖損耗的原因是什么？答：當(dāng)光在光纖

8、中傳輸時，隨著傳輸距離的增加，光功率逐漸減小，這種現(xiàn)象即稱為光纖的損耗。損耗一般用損耗系數(shù)表示。(dB / km)10 lg PoutL Pin光纖損耗有：吸收損耗、散射損耗和輻射損耗。損耗產(chǎn)生的主要原因是光纖材料的吸收、 散射作用和光纖在使用過程中由于連接、彎曲而導(dǎo)致附加光功率損失。光纖的衰減機理主要有 3 種，即光能量的吸收損耗、 散射損耗和輻射損耗。吸收損耗與光纖材料有關(guān)；散射損耗則與光纖材料及光纖中的結(jié)構(gòu)缺陷有關(guān)；輻射損耗是由光纖幾何形狀的微觀和宏觀擾動引起的。2.72、光纖有那些類型？ G.652、G.653、G.654、G.655 光纖各表示什么？答： G.652 光纖（ SSF）

9、：常規(guī)單模光纖， 色散為零的波長約在1310 nm ，1550 nm具有更低的損耗；G.653 光纖 (DSF)：色散位移光纖，將零色散波長從1.3m移到 1.55 mm ，這種低損耗、低色散的光纖，無疑對長距離大容量光纖通信來說是十分有利的。5歡迎下載精品文檔G.654 光纖 (CSF)：截止波長位移光纖，設(shè)計的出發(fā)點進(jìn)一步降低1550nm處的衰減，而零色散波長仍為1310nm。G.655 光纖 (NZ-DSF)：非零色散位移光纖， 將零色散波長移至1550 nm附近，目地是應(yīng)用 DWDM，克服非線性產(chǎn)物四波混頻（FWM）。1、按照成纜結(jié)構(gòu)方式不同可分為哪幾種光纜？答：層絞式、骨架式、帶狀式

10、、束管式2、光纖光纜制造的主要流程是什么？答：制棒 - 拉絲 - 涂敷 - 成纜光纖預(yù)制棒制作方式：用氣相沉積法（MCVD)制造一根具有所需折射率分布的預(yù)制棒。典型的預(yù)制棒長1m，直徑 2cm，包含具有合適相對尺寸的纖芯和包層。3.12、比較發(fā)光二極管與半導(dǎo)體激光器，指出各自特點？答：發(fā)光二極管特點：以自發(fā)輻射為基礎(chǔ)，發(fā)普通熒光，發(fā)散角大，是無閾值的器件，發(fā)射功率一般為微瓦級。半導(dǎo)體激光器特點：以受激輻射為基礎(chǔ)，發(fā)相干（激）光，是有閾值的器件（電流大于閾值點，發(fā)射線性激光；小于閾值點為自發(fā)輻射光） ，發(fā)射功率一般為毫瓦級。1 、光和物質(zhì)的相互作用是什么？答：受激輻射、自發(fā)輻射、受激吸收1、半導(dǎo)體激光器產(chǎn)生激光輸出的基本條件是哪些？答：半導(dǎo)體激光器產(chǎn)生激光輸出的基本條件是：形成粒子數(shù)反轉(zhuǎn)；提供光反饋