光纖綜合練習(xí)題及答案

1、西安郵電學(xué)院高等函授光纖通信原理綜合練習(xí)題（適用二年級(jí)通信工程專升本、四年級(jí)計(jì)通移動(dòng)?？啤⑽迥昙?jí)通信工程本科）一.填空題1 .光波在均勻介質(zhì)里，沿 傳播，當(dāng)光射線遇到兩種介質(zhì)交界面時(shí)，將產(chǎn)生-和-現(xiàn)象。2 .所謂的光纖通信是指 的一種通信方式。3 .光纖通信的主要優(yōu)點(diǎn)是4 . 光纖通信與電通信方式的主要差異有兩點(diǎn)： o5 .目前實(shí)用的光纖通信系統(tǒng)普遍采用的是 的光纖通信系統(tǒng)。6 .按照纖芯折射率分布的不同，光纖可分為 和 。按照傳輸模式的多少來(lái)分， 可分為 和 。7 .相對(duì)折射指數(shù)差的表示式為 。8 .光纖的數(shù)值孔徑是表示 定義式為 o9 .在弱導(dǎo)光纖中，光射線幾乎與 平行，因此，弱導(dǎo)光纖中的

2、 E和H分布是 o10 .光纖的徑向歸一化相位常數(shù)U表明 ，而光纖的徑向歸一化衰減常數(shù) W表明 。11 .漸變型光纖的本地?cái)?shù)值孔徑的定義為 o12 .當(dāng)光纖中出現(xiàn)時(shí)，即認(rèn)為導(dǎo)波截止。13 .平方律型光纖的折射指數(shù)表示式為 。14 .單模光纖是。15 .在標(biāo)量近似解中，階躍單模光纖只傳輸 模。16 .光纖的傳輸特性有 和。17 .光纖色散包括、和。18 .電子在不同能級(jí)上占據(jù)的幾率服從 統(tǒng)計(jì)分布規(guī)律，即19 .諧振腔的諧振條件是。20 .激光器的閾值條件是。21 .光纖通信中半導(dǎo)體光源的主要作用是 ，常用的種類有 和。22 .LED和LD相比沒(méi)有，發(fā)出的光為 。23 .光源的調(diào)制分為和。24 .

3、常用的線路碼型有 。25 .光電檢測(cè)器在光纖通信系統(tǒng)中的作用是 ，常采用的半導(dǎo)體光電檢測(cè)器為-o26 .暗電流是指 。27 .光電檢測(cè)器的主要技術(shù)指標(biāo)有 、。28 .光電檢測(cè)器引入的噪聲有 、 、 。29 .響應(yīng)度 Ro和量子效率 刀之間的關(guān)系式為 。30 .PIN 管在二極管的PN 結(jié)上加 、 LD 和 LED 加 。31 .監(jiān)控系統(tǒng)為 、 和 系統(tǒng)的簡(jiǎn)稱。32 .常見(jiàn)的光纖局域網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有 、 和 。33 . 光 纖 數(shù) 字 傳 輸 系 統(tǒng) 的 誤 碼 性 能 用 來(lái) 描 述 ， 定 義 為34 .可靠性是指 。35 .產(chǎn)品的可靠度是指產(chǎn)品在 。36 .要達(dá)到穩(wěn)態(tài)模分布需要配置的設(shè)備有 、

4、 、 37 .所謂光纖損耗是指 、通常用 表示，衰減系數(shù)的定義為 。38 .光纖損耗的測(cè)量方法有 、 、 。39 .色散系數(shù)的定義式為 。40 . 光 端 機(jī) 光 接 口 的 測(cè) 試 指 標(biāo) 有 41 .光纖通信系統(tǒng)測(cè)量的指標(biāo)有 和 。42 .抖動(dòng)性能指標(biāo)有 、 、 43 .光放大器可分為 和 。44 .光纖通信復(fù)用技術(shù)主要分為 和 兩大類。二畫圖題1 .畫出光纖數(shù)字通信系統(tǒng)的組成2 .畫出半導(dǎo)體激光器的P-I 曲線，并解釋其含義。3 .畫出光發(fā)射機(jī)原理方框圖，并說(shuō)明各部分的主要功能。4 .畫出LD 進(jìn)行數(shù)字信號(hào)內(nèi)調(diào)制原理圖。5 .畫出LED 進(jìn)行數(shù)字信號(hào)內(nèi)調(diào)制原理圖。6 .畫出光接收機(jī)的組成

5、方框圖，并說(shuō)明各部分的主要功能。7 .畫出中繼器組成方框圖，并說(shuō)明各部分功能。8 .畫出OTDR 原理圖，并解釋各部分的作用。9 .畫出EDFA 的結(jié)構(gòu)示意圖，并描述各部分的主要作用。三回答問(wèn)題1 什么是導(dǎo)行波，什么是輻射波？2 什么是全反射，全發(fā)射的條件是什么?3 證明：階躍型光纖的數(shù)值孔徑等于最大入射角的正弦4 什么是弱導(dǎo)光纖，為什么標(biāo)量近似解只適用于弱導(dǎo)光纖？5 什么說(shuō)采用漸變型光纖可以減小光纖的色散？6 什么是自聚焦現(xiàn)象？7說(shuō)明造成光纖損耗的原因。8說(shuō)明色散的概念及可用什么方法來(lái)描述。9解釋光纖中的模式色散、材料色散及波導(dǎo)色散。10什么是色散位移單模光纖。11 什么是非零色散光纖。12

6、 .什么是色散平坦光纖。13 .什么是色散補(bǔ)償光纖。14 .光與物質(zhì)間的作用有哪三種基本過(guò)程。15 .自發(fā)輻射的光有什么特點(diǎn)。16 .受激輻射發(fā)光有什么特點(diǎn)，什么叫全同光子。17 .什么叫粒子數(shù)反轉(zhuǎn)分布。18 .構(gòu)成激光器必須具備什么條件。19 .異質(zhì)結(jié)激光器是怎樣降低閾值電流的。20 .說(shuō)明半導(dǎo)體激光器產(chǎn)生激光的機(jī)理。21 .解釋激光器模式的含義，何為單縱模激光器。22 .試比較LD與LED的工作特性和特點(diǎn)。23 .選擇碼型應(yīng)滿足的主要要求是什么。24 .對(duì)光發(fā)射機(jī)有哪些要求25 .說(shuō)明光接收機(jī)前置放大器與主放大器功能區(qū)別。26 .什么是光接收機(jī)的靈敏度和動(dòng)態(tài)范圍。27 .簡(jiǎn)述半導(dǎo)體的光電效

7、應(yīng)。28 .說(shuō)明光纖監(jiān)控系統(tǒng)中，監(jiān)控信號(hào)的傳輸方式有哪些。29 .說(shuō)明光中繼器的功能。30 .說(shuō)明抖動(dòng)的定義及描述方法。31 .說(shuō)明故障率、平均無(wú)故障時(shí)間、可用率、失效率的定義。32 .DM、SES、ES這三個(gè)參數(shù)的平均時(shí)間百分?jǐn)?shù)是如何定義的。33 .摻餌光纖放大器的主要優(yōu)點(diǎn)是什么。34 .簡(jiǎn)述EDFA的工作原理35 .什么是波分復(fù)用技術(shù)，什么是密集波分復(fù)用。36 .光波分復(fù)用的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)有哪些，各具有何優(yōu)缺點(diǎn)。37 .簡(jiǎn)述光波分復(fù)用通信技術(shù)的特點(diǎn)。四.計(jì)算題1 .均勻光纖芯與包層的折射率分別為n1=1.5,n2=1.45試計(jì)算：(1)光纖芯與包層的相對(duì)折射率差。(2)光纖的數(shù)值孔徑。2 .已知

8、均勻光纖芯的折射率m=1.5,相對(duì)折射率差 = 0.01,芯半徑a=25m,試求：(1)LP11模的截止波長(zhǎng)。(2)若九0 =1 m,計(jì)算光纖的歸一化頻率V以及其中傳輸模的模數(shù)量。3 .階躍光纖，若n1=1.5, '-0 =1.3 m m 計(jì)算：(1)若 = 0.25,為了保證單模傳輸，其芯徑應(yīng)取多大。(2)若取a=5m,為保證單模傳輸，應(yīng)取都多大。4 .階躍光纖的相對(duì)折射率 =0.005, m=1.5，當(dāng)波長(zhǎng)為1.3 Rm時(shí)，要實(shí)現(xiàn)單模傳輸，a應(yīng)小于 多少。5 .已知光纖的芯徑 2a=50 N m, =0.01 , m=1.45,1=0.85卜m,若折射率分布為階躍型和平方律型，求導(dǎo)

9、模數(shù)目。6 .計(jì)算一個(gè)波長(zhǎng) 九=1 m m的光子能量，同時(shí)計(jì)算 1MHz和1000MHz無(wú)線電波的能量7 .已知GaAs材料Eg=1.43Ev,求發(fā)射波長(zhǎng)。8 .已知光功率為23.4*10-3W,光波頻率為3.53*10 14Hz,求單位時(shí)間傳輸?shù)墓庾訑?shù)。9 .有一個(gè)DH-GaAs-LD,腔長(zhǎng)0.3mm , a=1/mm,未鍍端面的反射率為0.33，求：當(dāng)一個(gè)端面的反射率提高到100%,閾值系數(shù)降低多少。10 .一個(gè)SiPIN光電二極管在 0.85 N m波長(zhǎng)上的量子效率為0.7,計(jì)算它的響應(yīng)度。11 .光電二極管響應(yīng)度為 0.8A/W ,波長(zhǎng)為1.3 N m,計(jì)算它的量子效率。12 .已知光

10、纖通信系統(tǒng)光纖損耗為 1dB/km,有10個(gè)接頭，平均接頭損耗為 0.1dB,光源入纖 功率為-4dBm ,接收機(jī)靈敏度為-45dBm ,且無(wú)配線架，系統(tǒng)總富余度為 7dB,求最大中繼距 離。13 .設(shè)140M/S數(shù)字光纖系統(tǒng)發(fā)射光功率為 -3dBm,接收靈敏度為-38dBm ,系統(tǒng)富余度為4dB, 連接器損耗為0.5dB/對(duì)，平均接頭損耗為 0.05dB/km,光纖衰減系數(shù)為 0.4dB/km ,光纖損耗 余量為0.05dB/km，計(jì)算中繼距離 L.14 .根據(jù)上題的計(jì)算結(jié)果，設(shè)線路碼傳輸速率 B=168Mb/s,單模色散系數(shù) D=5ps/nm.km,問(wèn)該系統(tǒng)應(yīng)采用譜線寬度為多少的多縱模激光

11、器。15 .某光纖通信系統(tǒng)，其發(fā)送光功率為-4dBm,光接收機(jī)靈敏度為-40 dBm,設(shè)備富余度為6dBm,光纜富余度0.1dB/km,光纖接頭損耗為 0.2dB/km ,且不考慮色散的影響，求當(dāng)無(wú)光 纜配線架時(shí)，如果希望最長(zhǎng)中繼距離為60km光纜的衰減系數(shù)。16.一無(wú)備用系統(tǒng)的光纜通信系統(tǒng)，在420km內(nèi)共設(shè)10個(gè)中繼器，各種設(shè)備的故障率如下:設(shè)備種類故障率（fit）140MB/S光端機(jī)20000 （一端）140MB/S中繼器7000 （一線）光纜200 （一公里）供電7500 （一端）求：（1）系統(tǒng)總故障率（2）平均故障時(shí)間（3）若平均故障修復(fù)時(shí)間為 4小時(shí)，求系統(tǒng)的失效率。17 .若上題

12、中的系統(tǒng)為1: 1的主備系統(tǒng)，在系統(tǒng)發(fā)送和接收端各存在一個(gè)轉(zhuǎn)換設(shè)備，轉(zhuǎn)換設(shè) 備的故障率為200fit（一端），平均故障修復(fù)時(shí)間為 4小時(shí)，求此系統(tǒng)的失效率。18 .如果在無(wú)備用系統(tǒng)情況下， 容許5000km光纖通信系統(tǒng)雙向全程每年 4次全阻故障，那么 280km的數(shù)字段雙向全程每年允許出現(xiàn)的全阻故障是多少次。如果設(shè)每年修復(fù)時(shí)間為6小時(shí)，則此數(shù)字段的可用率為多少。19 .某光源發(fā)出全1碼時(shí)的功率為1000W憔0碼時(shí)的功率為60若信號(hào)為偽隨機(jī)序列，問(wèn)光源輸出的平均功率和消光比各為多少。20 .若測(cè)試出某光端機(jī)的接收靈敏度為-50dBm(BER=10 10)，則該光端機(jī)的最小接收光功率Pr為多少？2

13、1 .已知某光端機(jī)的接收靈敏度為-40dBm(BER=1011),動(dòng)態(tài)范圍為25dB ,若接收光功率為2,問(wèn)系統(tǒng)能否正常工作，為什么。22 .某四次群光纖通信系統(tǒng)，若要求平均誤碼率為1011,問(wèn)在5分鐘內(nèi)允許誤碼的碼元數(shù)是多少個(gè)。23.有一三次群光纜通信系統(tǒng)，全長(zhǎng) 280km,當(dāng)采用在三次群接口上對(duì)端環(huán)回，本端測(cè)量的方法觀測(cè)全程24小時(shí)誤碼時(shí)，誤碼儀每秒紀(jì)錄一次誤碼，其結(jié)果如下表時(shí)間誤碼個(gè)數(shù)時(shí)間誤碼個(gè)數(shù)00: 00: 00006: 00: 05120006: 00: 0660006: 00: 0150006: 00: 07006: 00: 02180006: 00: 03240006: 00:

14、 04230023: 59: 590試求：(1)系統(tǒng)的平均誤碼率(2)系統(tǒng)的三次群誤碼性能參數(shù)( DM,SES,ES)西安郵電學(xué)院高等函授光纖通信原理綜合練習(xí)題答案(適用二年級(jí)通信工程專升本、四年級(jí)計(jì)通移動(dòng)?？?、五年級(jí)通信工程本科)一.填空題1 .直線反射 折射2 .利用光纖傳輸光波信號(hào)3 .傳輸頻帶寬、通信容量大、傳輸損耗小、抗電磁干擾能力強(qiáng)、線徑細(xì)重量輕、資源豐富4 .光作為傳輸信號(hào)、光纜作為傳輸線路5 .強(qiáng)度調(diào)制-直接檢波(IM/DD )6 .階躍型光纖、漸變型光纖，單模光纖、多模光纖7.22ni-n22n：228.光纖捕捉光射線能力的物理量NA= ni -n29 .光纖軸線、一種近似的

15、TEM波10 .在纖芯中，導(dǎo)波沿徑向場(chǎng)的分布規(guī)律；在光纖包層中，場(chǎng)的衰減規(guī)律11 .射入纖芯某點(diǎn)r處的光線的數(shù)值孔徑。12 .輻射模13 . n(r) =n(0)1-2 心21/2 a14 .在給定的工作波長(zhǎng)上，只傳輸單一基模的光纖15 . LP0116 .損耗 色散波導(dǎo)色散模式色散1f(E)=(E_Ef )/kT1 e17 .材料色散18 .費(fèi)米-狄拉克19.-1 .120 . G =二二ln2LRR21 .電光轉(zhuǎn)換LD LED22 .光學(xué)諧振腔熒光/自發(fā)輻射光23 .內(nèi)調(diào)制 外調(diào)制24 . mBnB偽雙極性(CMI和AMI )25 .光電轉(zhuǎn)換PIN APD26 .在無(wú)光情況下，光電檢測(cè)器仍

16、有電流輸出27 .響應(yīng)度Ro和量子效率Y響應(yīng)時(shí)間過(guò)剩噪聲系數(shù)F(G)mB1P mB1C mB1H暗電流Id 雪崩倍增因子倍增噪聲和28.量子噪聲暗電流噪聲雪崩管倍增噪聲29.30.= %(")e反向電壓正向偏壓31 .監(jiān)視 監(jiān)測(cè) 控制32 .總線型環(huán)形 星型33 .誤碼率BEB=錯(cuò)誤接收白碼元數(shù)/碼元傳輸總數(shù)34 .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35 .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36 .擾模器 濾模器包層模剝除器37 .光功率隨著傳輸距離的增加而按指數(shù)規(guī)律衰減衰減系數(shù)a =1°lg (Z立L P(Z2)dB/km38 .截?cái)喾ú迦敕╟

17、1 d ()39 . P =-L d40 .平均發(fā)送光功率41 .誤碼 抖動(dòng)42 .輸入抖動(dòng)容限43 .半導(dǎo)體光纖放大器后向散射法消光比接收機(jī)靈敏度無(wú)輸入抖動(dòng)時(shí)的輸出抖動(dòng)容限光纖放大器動(dòng)態(tài)范圍抖動(dòng)轉(zhuǎn)移特性44.光波復(fù)用光信號(hào)復(fù)用二.畫圖題1. P242. P923. P1074. P995. P986. P1187. P1338. P1909. P258三.回答問(wèn)題1 .電磁波的能量被限制在波導(dǎo)芯子和芯子附近，并且沿與界面平行的方向傳輸，被介質(zhì)表面所導(dǎo)行的電磁波稱為導(dǎo)行波， 簡(jiǎn)稱導(dǎo)波。平面波入射到兩介質(zhì)分界面， 不滿足全反射條件， 形成部分反射，即一部分能量返回介質(zhì) 1中，另一部分透射到介質(zhì)

18、2中，將這種波叫做輻射 波。2 .在兩種介質(zhì)交界面時(shí)，將發(fā)射反射和折射，若入射角大于臨界角，則電磁波由界面全部 反射回第一種物質(zhì)，由界面全部反射回第一種物質(zhì)的現(xiàn)象稱為全反射。全反射條件：n1>n20 1> 0 co3 . P304 .當(dāng)n1和n2差別極小時(shí)的光纖，叫做弱導(dǎo)光纖。因?yàn)樵谌鯇?dǎo)光纖中， 光射線幾乎與光線軸平行，才可形成導(dǎo)波，可按平行平面波近似處理( 向在傳輸過(guò)程中保持不變，因此，可按標(biāo)量進(jìn)行處理。 非弱導(dǎo)光纖中,因此不能運(yùn)用標(biāo)量近似解。nF2, 0 一 90 ,即TEM波)，其極化方 極化方向會(huì)發(fā)生改變，5漸變型光纖的折射指數(shù)分布不均勻，因此光射線的軌跡將不再是直線，當(dāng)射

19、線起始條件不同時(shí)，將有不同的軌跡存在。漸變型光纖利用n 隨 r 變化的特點(diǎn)，消除了模式色散。6漸變型光纖中不同射線，具有相同軸向速度的現(xiàn)象，稱為自聚焦現(xiàn)象。7吸收損耗：本征吸收，雜質(zhì)吸收（過(guò)渡金屬離子和氫氧根離子）。散射損耗：瑞利散射損耗，材料不均勻所引起的散射損耗，非線性散射。8 光脈沖在通過(guò)光纖傳播期間，其波形在時(shí)間上發(fā)生了展寬，這種現(xiàn)象就稱作色散。色散用時(shí)延差來(lái)描述。9 .波導(dǎo)色散：是對(duì)于光纖某一個(gè)模式而言，在不同的頻率下，相位常數(shù)3不同，使得群速度不同而引起的色散。模式色散：是指光纖不同模式在同一頻率下的相位常數(shù)3 mn不同，因此群速度不同而引起的色散。材料色散：是由于材料本身的折射率

20、隨頻率而變化，使得信號(hào)各頻率成分的群速度不同引起的色散。10 .色散位移光纖（DSF）就是將零色散點(diǎn)移到 1.55W她的光纖。11 所謂非零色散光纖是指光纖的工作點(diǎn)不是零色散點(diǎn)。在工作范圍內(nèi)，色散值較小，但不為零。12色散平坦光纖（DDF ）是指在一個(gè)比較寬的波段內(nèi)得到平坦的低色散特性。13 色散補(bǔ)償又稱為光均衡，它主要是利用一段光纖來(lái)消除光纖中由于色散的存在，而使得光脈沖信號(hào)發(fā)生展寬和畸變。能夠起到這種均衡作用的光纖稱為色散補(bǔ)償光纖（DCF ） 。14自發(fā)輻射，受激輻射，受激吸收。15所發(fā)出光的頻率，相位，偏振方向都不相同，是非相干光。16 （ 1 ）發(fā)光過(guò)程不是自發(fā)的，而是收到外來(lái)光激發(fā)引

21、起的。（ 2）所發(fā)的光，頻率相位，偏振方向，傳播方向也相同，稱為全同光子，是相干光。17高能級(jí)的粒子數(shù)大于低能級(jí)的粒子數(shù)。18 .工作物質(zhì)，能保證粒子數(shù)反轉(zhuǎn)分布的激勵(lì)能源一一泵浦源，光學(xué)諧振腔。19 （ 1 ）增加了位壘，對(duì)載流子進(jìn)行了限制（ 2）在界面上出現(xiàn)了n 的突變，限制了光波。20當(dāng)P-N 結(jié)上外加的正偏壓足夠大，使注入結(jié)區(qū)的電子足夠多時(shí)，由于出現(xiàn)了粒子數(shù)反轉(zhuǎn)分布狀態(tài)，使得P-N 結(jié)區(qū)將出現(xiàn)受激吸收的情況。這時(shí)，在與高能級(jí)相應(yīng)的光子的激發(fā)下，就將使得高能級(jí)上的大量電子躍遷回低能級(jí)，同時(shí)放出大量的全同光子的光波,這個(gè)光波在由 P-N 結(jié)構(gòu)成的光學(xué)諧振腔中來(lái)回反射,光強(qiáng)不斷增加,經(jīng)諧振腔選

22、頻作用,從而形成激光 , 諧振腔的兩個(gè)反射鏡,是由半導(dǎo)體材料的天然解理面拋光而成的.21激光器光學(xué)諧振腔中的電磁場(chǎng)分布狀態(tài)叫激光器模式.沿光學(xué)諧振腔縱向有一系列的電磁場(chǎng)分布,對(duì)應(yīng)于激光器的縱模,只有一個(gè)縱模的激光器叫單縱模激光器.22 . a.由于LED是屬于自發(fā)輻射發(fā)光，因此淇譜線寬度要比LD寬的多.LD為受激輻射，線寬窄。b.LED 是無(wú)閾值器件,它隨著注入電流的增加,輸出光功率近似呈現(xiàn)性的增加,因此,在進(jìn) .行調(diào)制時(shí),其動(dòng)態(tài)范圍大,信號(hào)失真小. LD 為閾值器件。c.LED 發(fā)射出的光束的發(fā)散角較大,因此,與光纖的耦合效率也較低,一般它只適用于短距離傳輸 , LD 與光纖的耦合效率高,適

23、于長(zhǎng)距離傳輸.d.LED 比 LD 的壽命長(zhǎng).e.激光器的閾值電流隨溫度變化而變化，而LED是無(wú)閾值器件，因此，溫度特性較好，一般不需加溫控電路,LD 需加溫控電路.23 。 a.避免信碼流中出現(xiàn)長(zhǎng)“0“和長(zhǎng)“1"碼b.能進(jìn)行不中斷業(yè)務(wù)的誤碼檢測(cè).c.盡量減少信碼流中直流分量的起伏.24 。 1）光源的發(fā)光波長(zhǎng)要合適2）合適的輸出光功率3）較好的消光比EXT<=10%4）調(diào)制特性好25前置放大器低噪聲,高增益.主放大器的作用: 1. 將前置放大器輸出的信號(hào)放大到判決電路所需要的信號(hào)電平.2.它還是一個(gè)增益可調(diào)節(jié)的放大器.26光接收機(jī)靈敏度這個(gè)指標(biāo),是描述接收機(jī)被調(diào)整到最佳狀態(tài)時(shí)

24、,在滿足給定的誤碼指標(biāo)條件下,接收機(jī)接收微弱信號(hào)的能力.光接收機(jī)的動(dòng)態(tài)范圍,是在保證系統(tǒng)的誤碼率指標(biāo)條件下,接收機(jī)的最低輸入光功率和最大允許輸入光功率之差.27半導(dǎo)體的光電效應(yīng)是指如下情況:光照射到半導(dǎo)體的P-N 結(jié)上，若光子能量足夠大，則半導(dǎo)體材料中價(jià)帶的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)光空穴的效應(yīng)。28 1）在光纜中設(shè)專用金屬線傳監(jiān)控信號(hào)2）用光纖傳輸監(jiān)控信號(hào)，這種方法又可分為如下兩種方式a:頻分復(fù)用傳輸方式-脈沖調(diào)頂方法b:時(shí)分復(fù)用方式29 光脈沖信號(hào)從光發(fā)射機(jī)輸出經(jīng)光纖傳輸若干距離以后，由于光纖損耗和色散的影響，將使光脈沖信號(hào)的幅度受到衰減，

25、波形出現(xiàn)失真。光中繼器，用以放大衰減的信號(hào)，恢復(fù)失真的波形，使光脈沖得到再生。30抖動(dòng)又稱相位抖動(dòng)，定時(shí)抖動(dòng)，它是數(shù)字傳輸中的一種不穩(wěn)定現(xiàn)象，即數(shù)字信號(hào)在傳輸過(guò)程中，脈沖在時(shí)間間隔上不再是等間隔的，而是隨時(shí)間變化的一種現(xiàn)象。原則上可以用時(shí)間，相位，數(shù)字周期來(lái)表示，現(xiàn)在多數(shù)情況是用數(shù)字周期來(lái)表示。即一個(gè)碼元的時(shí)隙為一個(gè)單位間隔，用符號(hào)UI 來(lái)表示，也就是一個(gè)UI 就是一個(gè)比特傳輸信息所占的時(shí)間。31 .故障率：指正常工作的產(chǎn)品在規(guī)定時(shí)間t之后，產(chǎn)品中喪失其規(guī)定的功能的產(chǎn)品所占比例，故此，有時(shí)故障率也稱之為失效率。平均無(wú)故障時(shí)間：兩次故障之間的平均時(shí)間，即為平均無(wú)故障時(shí)間（MTBF）可用率：指在系

26、統(tǒng)總的工作時(shí)間內(nèi)系統(tǒng)無(wú)故障工作時(shí)間的百分比失效率：指在系統(tǒng)總的工作時(shí)間內(nèi)，系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)間的百分比。32 。 BERav 劣于 1*10 -6的分鐘稱為劣化分，用DM 表示BERav 劣于 1*10-3的秒稱為嚴(yán)重劣化秒。把有誤碼發(fā)生的秒稱為誤碼秒。設(shè)可用時(shí)間為Su 秒， 在可用時(shí)間內(nèi),發(fā)現(xiàn)共有m 個(gè)劣化分,n個(gè)劣化秒，p個(gè)嚴(yán)重誤碼秒，則（m/M u）*100%, （n/SU）*100%,（P/S U）*100% 分別表示劣化秒,誤碼秒,嚴(yán)重誤碼秒的平均時(shí)間百分?jǐn)?shù).33 . 1）工作波長(zhǎng)在1.531.56科m范圍，與光纖最小損耗窗口一致2）對(duì)摻餌光纖進(jìn)行激勵(lì)的泵浦功率低，僅需幾時(shí)毫瓦，而拉曼放

27、大器需0.51W的泵浦源進(jìn)行激勵(lì)3）增益高,噪聲低,輸出功率大.4）連接損耗低,因?yàn)樗枪饫w型放大器,因此與光纖連接比較容易,連接損耗可低至0.1dB34 .餌離子有三個(gè)能級(jí) E1,E2,E3,其中E2為亞穩(wěn)態(tài)。因而在泵浦光的作用下，可實(shí)現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)，當(dāng)入射光信號(hào)的光子能量E=hf=E2-E1 時(shí)，則亞穩(wěn)態(tài)E2 上的粒子將以受激輻射的形式躍遷到基態(tài)E1上，并輻射出和入射光信號(hào)中的光子一樣的全同光子，實(shí)現(xiàn)了對(duì)光信號(hào)的 放大。圖見(jiàn)P25935 .光波分復(fù)用是指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，并將其耦合到同一根光纖中進(jìn)行傳輸，在接收端通過(guò)解復(fù)用器對(duì)各種波長(zhǎng)

28、的光 載波信號(hào)進(jìn)行分離然后由光端機(jī)做進(jìn)一步的處理，使原信號(hào)復(fù)原.當(dāng)同一根光纖傳輸?shù)墓廨d波路數(shù)更多，波長(zhǎng)間隔更小（通常小于0.8nm）時(shí)，波分復(fù)用系統(tǒng)稱為密集波分復(fù)用系統(tǒng).36 .光波分復(fù)用通信傳輸系統(tǒng)有單向和雙向兩種結(jié)構(gòu)單向WDM傳輸系統(tǒng)的擴(kuò)容效率高，具有升級(jí)效應(yīng)，同時(shí)并不要求對(duì)原有的光纖設(shè)施進(jìn)行改動(dòng) 而單根光纖的雙向傳輸結(jié)構(gòu)，具有簡(jiǎn)化傳輸網(wǎng)絡(luò)等方面的優(yōu)點(diǎn).結(jié)構(gòu)圖參見(jiàn)P26737 。 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)題四.計(jì)算題=0.033n12 -n22

29、 1.52 -1.452222nl2*1.522NA = n1 -n2 =0.3842-： a 2 ：.2.' c =ni =13.8 口 m2.4052 二 a 一=n1 2 =33.3M maxV2=55423.2.405'2二 n1 .2 ：=0.469_ .2.405 ,2 ： =0.066382 二 an1三 0.00224. a2.4051=3.32/m、，2二 a222二 a 5. V = n1 - n2 =n1 2 ： =37.88max=717M maxv2一二35846. E8hf =h£ =6.63 10型 30-0- =1.989 109J1 107.Eghchc1.241.43= 0.867m 一 一 一一工8. nhf = E = 23.4 10n=1*10-179.-1 .1.1 ,1G 0 =二In = 1 In = 2.85mm2L R1R20.60.33 1-1 .1.1 .11G0=" In=1 In= 4.7mm2LR1R20.6 0.33 0.3310.R0 =-e hf1.6 10,9 0.85 10”6.63 10 3 3 1080.7 =0.