光纖通信考試重點(diǎn)與答案

讀追破五卷—一下筆如有神光纖通信一、光纖通信的特點(diǎn)？優(yōu)點(diǎn)：①速率高，傳輸容量大；②損耗低，傳輸距離遠(yuǎn)；③抗干擾能力強(qiáng)，保密性好；④質(zhì)量輕，敷設(shè)方便；⑤耐腐蝕，壽命長；缺點(diǎn)：線路施工過程中連接較復(fù)雜，造價(jià)高。二、光纖通信系統(tǒng)的基本組成，各個(gè)單元的作用？光纖、光發(fā)送器、光接收機(jī)、光中繼器、適當(dāng)?shù)慕涌谠O(shè)備。光發(fā)送機(jī)：把輸入電信號轉(zhuǎn)換為光信號，最大限度地耦合到光纖線路。光纖線路：光信號的傳輸媒介。包括光纖，光纖接口和光纖連接器。光接收機(jī)：把光信號轉(zhuǎn)換為電信號，并經(jīng)放大處理后恢復(fù)成原始信號。光中繼器：遠(yuǎn)距離傳輸運(yùn)用。三、半導(dǎo)體激光器的結(jié)構(gòu)原理？其受激輻射光是由電子在價(jià)帶與導(dǎo)帶之間連續(xù)分布的能級間躍遷產(chǎn)生的，可以采用法布里帕羅諧振腔結(jié)構(gòu)，其作用是提供強(qiáng)的縱向光反饋，產(chǎn)生自激振蕩，從而得到激光。四、新型半導(dǎo)體激光器是如何從傳統(tǒng)的激光器改進(jìn)而來的分布反饋激光器和分布布拉格反射激光器：腔長較長，工作時(shí)間多為縱模，線寬寬。量子阱激光器：激光器所需外部電激勵(lì)較大，工作電壓較大，壽命短，溫度變化明顯。垂直腔面發(fā)射激光器：一個(gè)腔只能對應(yīng)輸出一個(gè)激光，難以應(yīng)用于

讀追破五卷一―下筆如有神平行多信號時(shí)的輸出。五、各調(diào)制的特點(diǎn)和應(yīng)用場合？）直接調(diào)制：通過信息流直接控制激光器的驅(qū)動電流，從而通過輸出功率的變化來實(shí)現(xiàn)調(diào)制。特點(diǎn)：簡單，但是受到載流子壽命及頻率啁啾的影響，一般限制在b）間接調(diào)制：在激光形成之后，在輸出光路上放置光調(diào)制器，用調(diào)制信號改變光調(diào)制器的物理特性，當(dāng)激光通過時(shí)，光波的某參量受到調(diào)制。特點(diǎn)：調(diào)制頻率展寬很小，甚至沒有，應(yīng)用于高速率、長距離傳輸。但間接調(diào)制比較復(fù)雜，損耗大，且造價(jià)高。（）六、數(shù)字光發(fā)送機(jī)基本組成，各單元模塊功能？采用直接調(diào)制（M的光發(fā)送機(jī)主要包括：輸入電路（輸入盤）和電/光轉(zhuǎn)換電路（發(fā)送盤）。輸入盤電信號輸入NRZ馬T均衡放大-日碼型變換“信號擾碼-u線路編碼-HDB3（CMI'{""1n?時(shí)鐘提取（）均衡器：對由電端機(jī)送來的碼或碼流進(jìn)行均衡，用以補(bǔ)償由電纜傳輸所產(chǎn)生的衰減和畸變，保證電、光端機(jī)間信號的幅度、阻抗適配，以便正確譯碼。（）碼型變換：將適合在電纜中傳輸?shù)碾p極性碼，通過碼型變換轉(zhuǎn)換為適合于光纖線路傳輸?shù)膯螛O性碼。讀追破五卷—一下筆如有神（）擾碼電路：當(dāng)線路碼流出現(xiàn)長連“”或長連“”的情況，有規(guī)律地破壞長連碼流，從而使“”、“”等概率出現(xiàn)，便于接收端提取時(shí)鐘信號。（）線路編碼：限制信號帶寬，減小功率譜中的高低頻分量；給光接收機(jī)提供足夠的定時(shí)信息；提供一定的冗余碼，用于平衡碼流、誤碼監(jiān)測和公務(wù)通信。（）時(shí)鐘提?。涸趥鬏敶a流中提取出時(shí)鐘信號（位同步信號），供給碼型變換、擾碼電路和線路編碼使用。（）單管驅(qū)動電路：晶體管工作在開關(guān)狀態(tài)，當(dāng)調(diào)制信號加于端時(shí)，通過其集電極向提供調(diào)制電流，再通過另一路的直流偏置電流的調(diào)整就實(shí)現(xiàn)對的有效調(diào)制。（）自動功率控制電路P自動跟蹤光功率輸出的變化，相應(yīng)地改變偏置電流和調(diào)制電流，使光功率輸出保持穩(wěn)定。（）自動溫度控制電路T保持的工作溫度基本恒定，不受外界溫度變化和自身結(jié)發(fā)熱效應(yīng)的影響，提高的穩(wěn)定性和壽命。（）保護(hù)電路等輔助電路:：光發(fā)射機(jī)電路出現(xiàn)故障，或輸入信號中斷，或激光器失效，都將使激光器長時(shí)間不發(fā)光，無光告警電路會報(bào)警。管隨使用時(shí)間增長，閾值電流增大，的不能使用，壽命告警則會報(bào)警。七、、如何滿足對光檢測器的要求？光電二極管：I層很厚，入射光容易進(jìn)入耗盡區(qū)被充分吸收而產(chǎn)生電子一空穴對，大幅提高轉(zhuǎn)換效率。零電場區(qū)（擴(kuò)散運(yùn)動）減薄，電場區(qū)（漂移運(yùn)動）增厚，提高響應(yīng)速度。光電二極管：在光電二極管的基礎(chǔ)上，對區(qū)和區(qū)都進(jìn)行讀追破五卷—一下筆如有神了重?fù)诫s，形成一個(gè)高電場區(qū)，產(chǎn)生雪崩倍增效應(yīng)，實(shí)現(xiàn)放大。響應(yīng)速度快，轉(zhuǎn)換效率高。八、光檢測器性能參數(shù)，描述對象，反應(yīng)什么問題？1響應(yīng)度與量子效率。（轉(zhuǎn)換效率問題）響應(yīng)度：單位光功率產(chǎn)生的光電流大小。量子效率：每個(gè)能量為的入射光子所產(chǎn)生的的電子空穴對。2響應(yīng)光譜或波長響應(yīng)范圍。（響應(yīng)范圍問題）產(chǎn)生光生載流子，必須有，不同半導(dǎo)體材料存在著不同截止波長，半導(dǎo)體材料的吸收作用隨波長減小而迅速增強(qiáng)。3響應(yīng)時(shí)間或響應(yīng)速度。（光電轉(zhuǎn)換速度）4暗電流。（內(nèi)部噪聲問題）當(dāng)偏置電壓增大時(shí)，暗電流增大。還隨著器件溫度升高而增加。暗電流決定Y能被檢測到的最小光功率。九、光接收機(jī)組成框圖，各單元模塊的作用？組成：光檢測與前置放大；主放大、均衡濾波和自動增益控制；判決與再生。接收機(jī)前端：將光信號轉(zhuǎn)換為時(shí)變電流，然后進(jìn)行預(yù)放大。是光接收機(jī)的核4。主放大器：提供高增益，放大到適合于判決電路的電平。均衡濾波：對失真數(shù)字脈沖進(jìn)行整形。自動增益控制（）：可根據(jù)輸入信號大小自動調(diào)整放大器增益，使輸出信號保持恒定。判決器：在時(shí)鐘恢復(fù)的作用下，判斷輸出”"或"”。恢復(fù)二進(jìn)制脈沖信號。時(shí)鐘恢復(fù)：信號碼流中提取準(zhǔn)確的時(shí)鐘信息作為標(biāo)定，以保證與發(fā)送端讀追破五卷讀追破五卷—一下筆如有神讀追破五卷讀追破五卷—一下筆如有神一致。十、前置放大器類型，各自特點(diǎn)？低阻抗前置放大器：輸入阻抗低，,碼間干擾小，適用于高速率傳輸系統(tǒng)。高阻抗前置放大器：輸入阻抗高，噪聲小，高頻特性較差，適用于低速率傳輸系統(tǒng)。跨阻抗前置放大器：寬頻帶、噪聲小，并具有良好的噪聲特性。十一、摻鉺光纖放大器的結(jié)構(gòu)，工作原理？（三選一作答）⑶同向泵浦方式n'木廠口口X」。工作原理描述：采用摻鉺離子單模光纖為增益介質(zhì)，在泵浦光作用下產(chǎn)生粒子數(shù)反轉(zhuǎn)，在信號光誘導(dǎo)下實(shí)現(xiàn)受激輻射放大。信號光與泵浦光（波長短）同沿光纖傳輸，泵浦光的能量被光纖中的稀土元素離子吸收而使其躍遷至更高能級，并通過能級間的受激發(fā)射轉(zhuǎn)移為信號光的能量。信號光沿光纖長度得到放大，泵浦光沿光纖長度不斷衰減。十二、三種放大器各自的特點(diǎn)？1半導(dǎo)體光放大器O體積小，但它沒有反饋機(jī)制，只能放大光信號，但不能產(chǎn)生相干的光輸出。2摻鉺光纖放大器（F高增益、寬帶寬、低噪聲、對偏振不敏感，工作頻帶處于光纖損耗最低處，對速率調(diào)制透明。3光纖拉曼放大器（I：增益波長由泵浦光波長決定，增益介質(zhì)是傳輸光纖本身作，實(shí)現(xiàn)長距離的無中繼傳輸和遠(yuǎn)程泵浦；噪聲低?？蓪?shí)現(xiàn)超短脈沖的放大。十三、同步傳輸體系特點(diǎn)？優(yōu)點(diǎn)：新型的復(fù)用映射方式：同步復(fù)用方式和靈活的映射結(jié)構(gòu)。接口標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一。網(wǎng)絡(luò)管理能力強(qiáng)。兼容性好。系列標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范：便于國內(nèi)、國際互連互通。注：最為核心的三個(gè)特點(diǎn)是同步復(fù)用、強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)管理能力和統(tǒng)一的光接口及復(fù)用標(biāo)準(zhǔn)。十四、設(shè)備有哪些，各自有什么作用？設(shè)備包括終端復(fù)用器（M分插復(fù)用設(shè)備、數(shù)字交叉連接設(shè)備（）和再生中繼器（）g終端復(fù)用器：將準(zhǔn)同步電信號復(fù)接成信號，并完成電光轉(zhuǎn)換。分插復(fù)用設(shè)備：從主流信號中分出一些信號并接入另外一些信號。數(shù)字交叉連接設(shè)備：可以在任何端口信號速率間進(jìn)行可控連接和再連接的設(shè)備。再生中繼器：對經(jīng)傳輸衰減后的信號進(jìn)行放大、整形和判決再生，延長傳輸距離。讀追破五卷一―下筆如有神十五、、性能比較？。優(yōu)勢：波長間隔小，因此在光纖的低損耗窗口可傳輸?shù)男诺罃?shù)更多，傳輸容量更高。劣勢：要求光源有精確的波長及很好的波長穩(wěn)定性；對波分復(fù)用器和解復(fù)用器的性能也有更高的要求（帶寬更窄、穩(wěn)定性更好）；高性能高價(jià)格、優(yōu)勢：信道間隔較寬，信道串?dāng)_對系統(tǒng)的影響較小，光源可采用不帶制冷器的半導(dǎo)體激光器。對波分復(fù)用器和解復(fù)用器的要求降低。劣勢：系統(tǒng)采用了波段，難以應(yīng)用于長途通信，只應(yīng)用于短途。低性能低價(jià)格十六、系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)？光發(fā)送機(jī)、光中繼放大、光接收機(jī)、光監(jiān)控信道、網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)。計(jì)算題（個(gè)）：1信噪比的計(jì)算某光纖通信系統(tǒng)光發(fā)射機(jī)的發(fā)射功率為，經(jīng)線路傳輸后總損耗入射到光接收機(jī)，其中檢測器的響應(yīng)度為5暗電流為，負(fù)載電阻為0系統(tǒng)帶寬為，試計(jì)算常溫下接收信號的信噪比。解：P=P-LOSS=10lgP（mw）-LOSS=101g3-25dB=4.77dBm-25dBinTT=-20.23dBm=9.48x10-6WI=RP=0.65A/Wx9.48x10-6w=6.162x10-6AS響應(yīng)度inP=I2R=3.8x10-6WSsL讀追破五卷一―下筆如有神讀追破五卷一―下筆如有神讀追破五卷讀追破五卷—一下筆如有神n4KTxAf八4X1.38x10-23x300x155x106P二BxR=n熱RL100X10-9LP=2(I+1)q-Af-RL=2(6.162x10-6+20x10-9)x1.6x10-9x155x106x100x103n散SnEEP3.8x10-63.8x10-6SNR=_s==PP+P2.57x10-12+3.10710-11nn熱n散、無中繼傳輸距離的計(jì)算某的光纖通信系統(tǒng)，采用。多縱模，線寬常規(guī)光纖，采用光檢測器。請采用統(tǒng)計(jì)設(shè)計(jì)法估算無中繼器常規(guī)光纖，采用光檢測器。請采用統(tǒng)計(jì)設(shè)計(jì)法估算無中繼器傳輸距離。解：aaa損耗受限三aaa填空題（個(gè)）：i光纖通信是以光（波）作為信息載體，以光纖作為傳輸媒介的通信方式。2基本光纖通信系統(tǒng)的組成單元：光纖、光發(fā)射機(jī)、光接收機(jī)。3光纖的傳輸理論：幾何光線理論、波動模式理論。4光纖常見應(yīng)用類型：（漸變型多模光纖）、（標(biāo)準(zhǔn)單模光纖）、（色散位移光纖）、（截止波長位移光纖）、（非零色散位移光纖）。、激光器各自特點(diǎn):、光放大器工作原理：在泵浦能量（電或光）的作用下，實(shí)現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)（非線性光纖放大器除外），然后通過受激輻射實(shí)現(xiàn)對入射光的放大。光放大器是基于受激輻射或受激散射原理實(shí)現(xiàn)入射光信號放大的一種器件。其機(jī)制與激光器完全相同。實(shí)際上，光放大