光纖通信復(fù)習(xí)要求

1、復(fù)習(xí)要求第一章1) 發(fā)明光電話的時(shí)間和人2) 發(fā)明第一臺紅寶石激光器3) 首先提出用光纖進(jìn)行信息傳輸?shù)娜撕蜁r(shí)間4) 1970年光纖研制取得什么重大突破？后來突破性進(jìn)展如何？5) 當(dāng)年光源的突破性進(jìn)展是何？6) 光纖通信的發(fā)展分為哪三個(gè)階段？標(biāo)志是何 ？7) 光纖通信用的波長何頻帶寬度？8) 光纖通信的優(yōu)點(diǎn)和應(yīng)用？9) 光纖通信系統(tǒng)由哪幾部分組成，簡述各部分作用，畫出系統(tǒng)框圖 10) 基本光傳輸系統(tǒng)的三個(gè)組成部分，它們各自的功能、組成？11) 三種常用的光源器件是什么？（LED，LD，DFB）12) 什么是HFC系統(tǒng)習(xí)題： 第二、三章1) 光纖是由什么構(gòu)成的？2) 光能量限制在光纖中傳輸?shù)谋匾獥l

2、件是什么？3) 光纖的哪三種基本 類型？各自相應(yīng)的折射率分布如何？GIF與SIF的區(qū)別？4) NA的概念、定義式、物理意義？5) 時(shí)間延遲的概念、定義式？時(shí)間延遲差的物理意義？6) 對漸變型多模光纖，射線方程一般形式？各符號意義？射線方程的解的表達(dá)式？各符號意義7) 自聚焦效應(yīng)說明什么？8) 什么叫橫磁模、橫電模、混合模9) 單模光纖傳輸條件是什么？10) 什么是橫向傳輸常數(shù)？定義式？11) 縱向 ？定義式？12) 歸一化頻率V的定義式13) 色散一般包含哪三種14) 光纖色散可以用哪2種表示法15) 什么叫3DB帶寬？定義式？16) 簡略的說 ，色散對光纖傳輸系統(tǒng)的影響是什么17) 簡略的說

3、 ，損耗對光纖傳輸系統(tǒng)的影響18) 光纖特性分哪三類？傳輸特性主要是 什么？19) 損耗測量常用什么方法， 原理？20) 帶寬測量的時(shí)域法如何測量帶寬？21) 色散測量的相移法的原理關(guān)鍵是什么？22) 什么叫粒子數(shù)反轉(zhuǎn)分布？23) 耦合器的主要特性參數(shù)是什么？24) LED 與LD工作原理有什么不同？習(xí)題：p44- 2 ,17 P73- 2、4第四章1) 光發(fā)射機(jī)的功能？基本組成，框圖？2) 光發(fā)射機(jī)的調(diào)制特性包括哪三個(gè)？3) 光接收機(jī)的功能？基本組成，框圖？4) 光接收機(jī)的噪聲特性哪兩個(gè)部分？5) 耦合器的主要特性參數(shù)是哪些6) 光接收機(jī) 的靈敏度定義？如何計(jì)算？習(xí)題： P962、11第五章

4、1) SDH幀哪三個(gè)部分組成2) 抖動的定義？3) 故障率的單位4) EDFA的工作窗口？5) SDH中將低速的支路信號復(fù)接為高速信號需要哪3個(gè)步驟？6) 概念：標(biāo)準(zhǔn)容器，虛容器、指針 ？7) SDH傳輸網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)單元？習(xí)題：P1164、5第七章：1) 光放大器有哪兩種類型？2者的主要區(qū)別？2) EDFA的關(guān)鍵器件？3) 實(shí)現(xiàn)EDFA的 關(guān)鍵技術(shù)是什么？4) EDFA的4個(gè)優(yōu)點(diǎn) ？5) WDM的概念？6) 什么叫雙纖單向傳輸？單纖雙向傳輸？7) WDM系統(tǒng)主要有哪5個(gè)部分組成？8) 什么是光弧子？光弧子通信？9) 光弧子通信系統(tǒng)的構(gòu)成？10) 對光纖線路直接實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，傳輸速率是10G時(shí)，傳輸距離

5、：1000 km11) 傳輸速率是20G時(shí)，傳輸距離：350 km12) 傳輸速率是2.4時(shí)，傳輸距離：12000 km13) 改進(jìn)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，傳輸速率是10G時(shí)，傳輸距離：106 km習(xí)題：P174-3第八章1) SDH傳送網(wǎng)，從上到下，分為哪3層，各層作用？2) 什么是自愈網(wǎng)？3) 有哪4種典型的自愈環(huán)結(jié)構(gòu)？4) 接入網(wǎng)的定義？和作用？5) 光接入網(wǎng)OAN從系統(tǒng)配置上分為無源光網(wǎng)絡(luò)PON和有源光網(wǎng)絡(luò)AON6) 用戶網(wǎng)光纖化的途徑主要哪2個(gè)？7) PON的一個(gè)重要應(yīng)用是來傳送什么業(yè)務(wù)？8) PON中常用的三種多址技術(shù)是什么？9) 什么是HFC網(wǎng)？復(fù)習(xí)自我測試參考題一、填空1. 光纖是由中心的

6、纖芯 和外圍的 包層 同軸組成的圓柱形細(xì)絲；為實(shí)現(xiàn)光能量在光纖中的傳輸，要求中心的 的折射率 稍高于 外圍的 包層 的折射率。 2. 漸變型光纖的 自聚焦效應(yīng) 說明不同入射角的光線，雖然經(jīng)歷的路程不同，但最終都會聚在 一點(diǎn)上。3. 單模光纖傳輸?shù)臈l件為 v=（2a/） 。4. 由于 色散 的存在，使得在光纖中傳輸?shù)墓饫w信號，無論是模擬信號還是數(shù)字信號的幅度都要減??；光纖的 損耗 決定了系統(tǒng)的 傳輸距離 。（色散限制了帶寬）5. 通信網(wǎng)由 SDH傳送網(wǎng) 、 WDM光網(wǎng)絡(luò) 、光接入網(wǎng) 組成。 6. PON即 無源光網(wǎng)絡(luò) 中常用的多址技術(shù)有三種： 頻分多址(FDMA) 時(shí)分多址(TDMA) 波分多址

7、(WDMA) （AON有源光網(wǎng)絡(luò)）7. 接入網(wǎng)由 業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)接口（SNI） 和 用戶網(wǎng)絡(luò)接口（UNI） 之間的一系列傳送實(shí)體組成，為供給電信業(yè)務(wù)而提供所需的傳送承載能力，可經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)管理接口 配置和管理。8. 在SDH中，將低速的支路信號復(fù)接為高速信號，需經(jīng)過傳輸媒質(zhì)層網(wǎng)絡(luò) 、通道層網(wǎng)絡(luò) 、 電路層網(wǎng)絡(luò) 。9. DWDM系統(tǒng)可分為 雙纖單向傳輸 WDM系統(tǒng)和 單纖雙向傳輸 WDM系統(tǒng)。光與物質(zhì)互相作用時(shí)有三種基本過程：受激吸收/自發(fā)輻射/受激輻射二、選擇題1. 1970年，光纖研制取得了重大突破，美國康寧公司成功研制了損耗為（ A ）的石英光纖，從而展現(xiàn)了光纖通信美好的前景。A）20 dB/km

8、B）1000 dB/km C) 2.5 dB/km D) 4 dB/km2. 光纖中傳送的電磁場模式為 DA）TM波 B）EM波 C) TEM波 D) TM、EM及其混合波3. 影響多模光纖中的色散主要是 C>A>BA） 材料色散 B）波導(dǎo)色散 C) 模式色散 D)色度色散4. 下列哪項(xiàng)不屬于光無源器件 :DA）連接器 B）光耦合器 C)光隔離器 D)光檢測器 5. 下列不屬于數(shù)字光發(fā)射機(jī)調(diào)制特性的是 DA）電光延遲 B）弛張振蕩 C)自脈動現(xiàn)象 D)暗電流噪聲 6. 平均故障間隔時(shí)間常用下列哪項(xiàng)表示 B A）MTTR B）MTBF C)MFRB D)MRTT 7. EDFA工作的

9、窗口是 BA）1310 nm B）1550nm C)980nm D)1480nm 8. 下列哪項(xiàng)不屬于我國在傳輸參考模型中提出的參考數(shù)字DA）420 km B）5000km C)280km D)6400km （美國） 9. 二纖單向復(fù)用段倒換環(huán)利用下列甚磨協(xié)議實(shí)現(xiàn)倒換環(huán)功能（A）A）APS B）AIS C)AC D)SOA 10. STM-1是SDH的同步傳輸模塊，傳輸速率是AA）155.520 Mb/s B）2.048 Mb/s C)1.544 Mb/s D)622.080 Mb/s 三、判斷正確與錯(cuò)誤1. 1960年，美國人梅曼發(fā)明了第一臺紅寶石激光器（T ）2. NA越大，則光纖中的信息

10、傳輸量越大。（ F ）3. 高能級的粒子數(shù)多，低能級的粒子數(shù)少稱為粒子數(shù)反轉(zhuǎn)分布。（ T）4. 耦合器的主要特性參數(shù)如下：耦合比、附加損耗、方向性DIR、一致性。（ F）還有插入損耗5. SDH傳輸系統(tǒng)中使用的線路編碼是擾碼。（ ）6. SDH的幀結(jié)構(gòu)是塊形，有9行，每幀有9*270*N個(gè)字節(jié)；字節(jié)發(fā)送順序是由下往上逐行發(fā)送，每行先右后左。（ F ）7. 抖動的定義是：數(shù)字信號在各有效瞬時(shí)對標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間位置的偏差。（ T ）8. 當(dāng)光載波波長間隔小于0.8nm時(shí)的復(fù)用技術(shù)，稱為密集波分復(fù)用（DWDM）。（ F ）9. 故障率的單位，1等于在1010h內(nèi)發(fā)生一次故障的概率。（ F）10. 光弧子通信

11、可實(shí)現(xiàn)超長距離的通信，目前還處于試驗(yàn)階段。（ T ）四、計(jì)算與應(yīng)用1、寫出下列波長對應(yīng)的頻率：（a）850 nm V/F=3*/850*=3.53*（b）1300 nm 2.31*（c）1550 nm 1.94*2、 考慮10km長，NA=0.30的多模階躍折射率光纖。如果纖芯折射率為1.450，計(jì)算光纖帶寬MHz=0.426MHz3、設(shè)140 Mb/s數(shù)字光纖通信系統(tǒng)發(fā)射光功率為-3dBm，接收機(jī)靈敏度為-38 dBm，系統(tǒng)余量為4 dB，連接器損耗為0.5 dB/對，平均接頭損耗為0.05 dB/km，光纖衰減系數(shù)為0.04dB/km，光纖損耗余量為0.5 dB/km，計(jì)算中繼距離L。解&

12、#160; L(Pt-Pr-2Ac-Me)/(Af+As+Am) 由題可知 Pt=-3dBm，Pr=-38dBm，Me=4dB,Ac=0.5dB/對，As=0.05Db/km,Af=0.4dB/km,Am=0.05dB/km.固得 L(Pt-Pr-2Ac-Me)/(Af+As+Am)=（-3+38-2*0.5-4）/(0.05+0.4+0.05)=60km  所以受損耗限制的中繼距離等于60km.  4、具有光功率x(t)的一個(gè)非常窄的脈沖（理想情況下一個(gè)單位脈沖函數(shù)），被輸入光纖并產(chǎn)生一個(gè)輸出波形。輸出脈沖y(t)相應(yīng)于光

13、纖的脈沖響應(yīng)。假設(shè)輸出脈沖是高斯型：y(t)=exp(-t2/22)其中是脈沖寬度的均方根值。證明FWHM（半峰值寬度）帶寬為：BW=答：因?yàn)閥（t）為沖擊響應(yīng)，故H（f）=即為頻率響應(yīng)，設(shè)f=時(shí)為半峰值寬度，則|=1/2因?yàn)?H(0)=H()=exp（-2）所以上式=1/2即=即得FWHM帶寬BW=五、簡答題1. 光纖通信系統(tǒng)由哪幾部分組成？簡述各部分作用，試畫出系統(tǒng)框圖。答：光纖通信系統(tǒng)由發(fā)射機(jī)、接收機(jī)和光纖線路三個(gè)部分組成（參看圖1 . 4 ）。發(fā)射機(jī)又分為電發(fā)射機(jī)和光發(fā)射機(jī)。相應(yīng)地，接收機(jī)也分為光接收機(jī)和電接收機(jī)。電發(fā)射機(jī)的作又分為電發(fā)射機(jī)和光發(fā)射機(jī)。電發(fā)

14、射機(jī)的作用是將信（息）源輸出的基帶電信號變換為適合于信道傳輸?shù)碾娦盘?，包括多路?fù)接、碼型變換等，光發(fā)射機(jī)的作用是把輸入電信號轉(zhuǎn)換為光信號，并用藕合技術(shù)把光信號最大限度地注人光纖線路光發(fā)射機(jī)由光源、驅(qū)動器、調(diào)制器組成，光源是光發(fā)射機(jī)的核心。光發(fā)射機(jī)的性能基本取決于光源的特性；光源的輸出是光的載波信號，調(diào)制器讓攜帶信息的電信號去改變光載波的某一參數(shù)（如光的強(qiáng)度）光纖線路把來自于光發(fā)射機(jī)的光信，能小的畸變（失真）和衰減傳輸?shù)焦饨邮諜C(jī)光纖線路由光纖、光纖接頭和光纖連接器組成。光纖是光纖線路的主體， 接失和連接器是不可缺少的器件光接收機(jī)把從光線路輸出的產(chǎn)生畸變和衰減的微弱光信號還原為電信號光接

15、收機(jī)的功能主要由光檢測器完成，光檢測器是光接收機(jī)的核心。電接收機(jī)的作用一是放大，二是完成與電發(fā)射機(jī)換，包括碼型反變換和多路分接等2. 說明把2Mb/s的支路信號復(fù)接到STM-1的復(fù)接過程？ 首先， 2Mb/s信號映射到容器VC-12中， 加上通路 開銷VC-12 POH之后， 得到 VC-12； 然后在VC-12 信號上加上指針TU-PTR， 得到支路單元TU-12； 將3 個(gè) TU-12 按字節(jié)間插同步復(fù)接成一個(gè)TUG-2；7個(gè) TUG-2又按字節(jié)同步復(fù)接， 并在前面加上兩列固定填 充字節(jié)， 構(gòu)成TUG-3； 然后3個(gè)TUG-3按字節(jié)間插同 步復(fù)接， 同時(shí)在前面加上兩列裝入VC-4， 再加上

16、管 理單元指針AU-PTR， 就構(gòu)成了一個(gè)AU-4， 最后以固 定相位的形式置入含有STM-1的段開銷SOH， 就完成 了從2Mb/s的信號到 STM-1 的復(fù)用3. 解釋SDH傳送網(wǎng)和接入網(wǎng)的概念？SDH傳送網(wǎng)：SDH不僅適合于點(diǎn)對點(diǎn)傳輸，而且適合于多點(diǎn)之間的網(wǎng)絡(luò)傳輸。SDH傳輸網(wǎng)為拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，它由SDH終接設(shè)備(或稱SDH終端復(fù)用器TM)、分插復(fù)用設(shè)備ADM、數(shù)字交叉連接設(shè)備DXC等網(wǎng)絡(luò)單元以及連接它們的(光纖)物理鏈路構(gòu)成。SDH終端的主要功能是復(fù)接/分接和提供業(yè)務(wù)適配，例如將多路E1信號復(fù)接成STM1信號及完成其逆過程，或者實(shí)現(xiàn)與非SDH網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的適配。ADM是一種特殊的復(fù)用器，它利用分

17、接功能將輸入信號所承載的信息分成兩部分：一部分直接轉(zhuǎn)發(fā)，另一部分卸下給本地用戶。然后信息又通過復(fù)接功能將轉(zhuǎn)發(fā)部分和本地上送的部分合成輸出。DXC類似于交換機(jī)，它一般有多個(gè)輸入和多個(gè)輸出，通過適當(dāng)配置可提供不同的端到端連接 接入網(wǎng)： 由用戶-網(wǎng)絡(luò)接口(UNI)到業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)接口(SNI)之間的一系列傳送實(shí)體所組成的全部設(shè)施（選擇一些答上）4. 說明5B6B線路編碼的原理？ 5B碼共有32個(gè)碼字，變換6B碼時(shí)共有64個(gè)碼字，其中WDS=0有20個(gè)，WDS=±2有15個(gè)，WDS=-2有15個(gè)，共有50個(gè)|WDS|最小的碼字可供選擇。 由于變換為6B碼時(shí)只需32個(gè)碼字，為減少連“”和連“0”的數(shù)目， 刪去： 000011、 110000、 001111和111100。 當(dāng)然禁用WDS=±4和±6的碼字。 表4.4示出根據(jù)這個(gè)規(guī)則編制的一種5B6B碼表，正組和負(fù)組交替使用。 表中正組選用20個(gè)WDS=0和12個(gè)WDS=+2，負(fù)組選用20個(gè)WDS=0和12個(gè)