光纖通信原理習(xí)題答案(第二版)

光纖通信課后習(xí)題答案第一章習(xí)題參考答案I、第一幅光纖心什么時候出現(xiàn)的?其頓耗是多少?答:第根兒纖大約是1處0張出現(xiàn)的.佃臨損耗品這1000叫曲】1左右.2,試述九紂通侑系統(tǒng)的絹成及各部分的關(guān)系.答：光纖通信系統(tǒng)1要由光發(fā)送機(jī).光纖光緣中繼據(jù)和光接收機(jī)組成.系統(tǒng)中光發(fā)送機(jī)將電歸.轉(zhuǎn)換為光信,?并將工成的九信“注入光纖光纜.調(diào)制過的光信'”經(jīng)注兒纖K途傳情而送入尼接收機(jī).）1次收機(jī)將光纖送來的光信七還政成原始的電信??完成信號的傳送.中繼群就是用1長途傳輸時延長光值上的傳輸跳離.3.光纖通信仃哪此優(yōu)缺點？答：尤打通信具為容景人,損耗低?中繼距離K，抗電磁干擾能力強(qiáng),以專性非好，體枳小.或居忖.自省仃電金屬和京M料等優(yōu)點：但它也打抗拉翻度低,連接閑.市.怕水'專缺點，第二章光纖和光纜L光纖是由哪兒部分現(xiàn)成的？各部分有何作用？件：光纖是由折射率較身的纖芯.折射率較低的tl層和外血的涂穆￡組成的、纖芯和包憶是為泄足號光的處求；涂僵層的作用是保護(hù)土釬小受水汽的舊粒和機(jī)械擦傷,同時由加光纖的柔韌性?2,比纖足加何分類的？階躍型光纖即漸變型兒纖的折射率分布是如何表小的？答：《I）按照截血上折射率分布的不同可以將光纖分為階躍型光纖和漸變?yōu)楣饫w：按光i?i，"：?可以"F分為多模光纖和單模光纖：按光纖的工作波長可Ii分為河波長光纖、長波長光纖和超長波長光纖:按照ITUT關(guān)于光纖類型的世議.可以將光纖分為G65I光纖（滿變型力畸光纖）、G652光纖（常娓單模光纖）、G653光纖（色故僅礙光紂）.G654光纖（械止波長光纖）和G655《T卜承色散位移光纖）光纖*按套用（一次涂嬰層）可以將光纖分為松套光纖和緊食光纖，（2）階原型光纖的折射率分布〃（廣）=["r<a[qr>aa1/漸變型光舒的折射率分布〃（r）=〃）

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〃.rN".階躍M光纖和漸變上此纖的物情孔憐NA足如何定義的？兩芹內(nèi)何區(qū)別?它是川東御口iVA=iVA=sin(J”=n}漸變型比纖的數(shù)小￡?#NA=sin%=^n{0）:-n2=n（0）vz2A兩書區(qū)別：階一，,!光纖的數(shù)值孔銳是"纖芯和色層的折附率廳關(guān)；而漸變內(nèi)光纖的數(shù)值孔片只與纖芯內(nèi)最大的折射率和包乂的折射率勺關(guān)效侑孔憐是所吊光燈的集光費(fèi)力.即凡處入射到國推角嘰以內(nèi)的所仃光線都可以滿足全反射保件,在芯包界m上發(fā)生全反射.從門將無線束縛在纖芯中沿軸向傳播..簡述光纖的鋅光原理.容：光纖之所以佳魴心光就是利用纖芯折射率略高于包層祈如率的特點,使落于數(shù)值化仆知網(wǎng)的光線布能儀集在光纖中，開在右包邊界以內(nèi)形成全反時.從再將匕線限制在光纖中傳幡..{么是傳導(dǎo)?。客茖?dǎo)相僅致條件，并說明兒物理意義容：”）能在光纖中K他湛傳播泊模式除之為傳導(dǎo)噴,簡稱號模，（2）若:中八=%則：中一中正=2N/r（\一（）,1.2???）cr>即：（人,佃—26）一心電Bfi，=2N^（y=0.1.2-）根據(jù)十面幾何知識,可化筒為：lk^n^cosff-6="產(chǎn)（N=0,1,2…）（3尤」在有IR燈間傳播時,形成狂波，因此.”1光波橫舊代搞個周期時,其被相,工的b.J［「川"電干抵消..在均勻光纖中,為么單模光纖的芯衿和相對折射率差A(yù)l匕名校九纖小？答：光纖單模傳輸?shù)臈lfl是光舒的歸一化須率V要小J次低階模的歸化蔽II我率h?.W：V<Vc：'^V>Vc時,米纖進(jìn)行多極傳W而v=ao〃wJiW=苧■〃田JiA.因此，華族光纖的芯位a和相對折射小界A比匕模光纖小。.均勻光纖纖芯和包口的折射率分別為n產(chǎn)1.50.n^l.45.光纖的長度l="）Km試求：（1）元纖的相對折射率差心（2）數(shù)由孔徑NA：（3），將光紅的包層和涂敷層去掉.求裸光纖的NA和相對折射率冷A.m0.033=0.39HI若將光纖的色層和除覆層去抻，網(wǎng)相當(dāng)于包層的折書單時由H=284%V4二五二ISk^kO^XI-Im0.033=0.39HI若將光纖的色層和除覆層去抻，網(wǎng)相當(dāng)于包層的折書單時由H=284%V4二五二ISk^kO^XI-IJ2而城口%嫌大為I.朋以說只要先纖湍血的人川題在9（嚴(yán)以內(nèi)，就可以在光纖中股成東反射曲已知階躍陽光舒，打芯折射率川=1.知.相相折射率差&力.5臂,工作跛K）所131|1明試求：（H保證光纖華模傳幅時*光燈的燈芯半經(jīng)"鹿內(nèi)各大？.2）/口二Gyn】*保證光科■『』-橫,傳翰時*n，成如何比什？一;門）閑為茫防既犁此纖?所以杭化植上紀(jì)虜仁■一工事生文已知1ft物線型漸受多模光纖.纖芯軸線處的最大折射率出㈤=19.相"折射率A=5軒芯半桎2（iYQpnb工作慷長后力用5ptn,試求此光纖可傳輸?shù)墓Ｊ椒蠊?*Ml為，揄物疏地漸為多梗比纖?$2x1.50x25孫x^/2x5%=B7b(>>3.40.S5網(wǎng)jnuj2A<2.4052M54 2.405 131卬1、一../.a<——==x- 廠 x -=3.34(/??)fi~”2*L50xv2x0,5^ 2不(2)若a=5um,保證光纖單模傳輸時V <241)5124054J/[24【於工L3I靜?工―/A<1%" /2 =U50x5少 2jf =0工班2 2八=*tl<(),22%n2"n.>n(Vl-2A=L5xVl-2xOJ2ft=14967所/V?-2,405x1114--2.405xVffco>H.?Jl,cos^,—cos^?R=co>H.?Jl,cos^,—cos^?R=- ! i =1■濟(jì)fi.cos8X+界cosf??今；中劃/r=iw‘獨(dú)力麗坨Ti/qcm?所以該拋物餞刑漸變多模光軒為名模傳輸，可傳物的模式數(shù)為IaV:287,6'.…N=+—==1-JX￡/+22242210.證明工樂直橫化波和水平橫化波的反魅系數(shù)和傳遞系數(shù)的表達(dá)式C略L平百極化波才4［四皿一小匚。9Jrf=eflcm8、寸/uiis仇.r_2%85可/||——+%以嶼/水平搦化披：RtlCtlS^i-/：1CO?i^,i\85兄+%COS6.丁_加8印明白】國+%cm優(yōu)II.根據(jù)上班證明的結(jié)果.扯號肝內(nèi)融化波和水平極但破任全反射情況F介質(zhì)I和介意2中場的鞋達(dá)式.一梅耍埼明介質(zhì)I和一質(zhì)2中波的式點.若：更宜極一波在至反射在金卜r~~—ttIJ%itirff-iili'1<\J3網(wǎng)在介2I中，既勺山時般，乂:反射濃.力旦人先被和良犯波電場疔向相同.因此介成濃川f「i”,W林系'.展I,1|itl為；￡>E(+￡：*/(?/?2+A?2%口虱樂小+曾卜，ws所以「一反劣情況下介質(zhì)I中破的特點是沿X一曲按角—數(shù)心律變化,說明能由在犬方向匕不傳播,族早柱被分布,沿工方向早行波狀態(tài).說明合成誠是沿Z力而傳播的.真相伸，傳播常數(shù)為力=吼=*向疝nq在介質(zhì)2中只有傳遞波2nlcosq/ticosff-〃2co、/，而“l(fā)、a%cos.，而“l(fā)、a%cos.i―G"一=2—===r=k(.n2cos%=一為制ILT：k2.=kvn2sinff2=k曲sinfft=k、：=fl所以:國此.全反射怙況下介質(zhì)2中波的甘點是沿Z方向怙打波分布,且傳播常數(shù)與介質(zhì)1中的“同；隨中的“同；隨X方向變化的閃了是e一心，卜叩？?說明波為幅度匏離開界而的門離按指教帝式哀誠,哀減內(nèi)快慢由每數(shù)決定,.荷述TEM波、TE渡,TM波、EH波和HE波各門濘價點：弱導(dǎo)光纖中件在哪些類型的波？為什么不存在TEM波？??V格⑴TEM波的電場和盛場方向與破的傳播方向蠣直,即在傳播方向上既沒有磁場分不也沒仃電場分?，且擰業(yè)網(wǎng)相互垂HTH波在住搭〃晌上只行璉場分不而沒為電場分呈，TM潑d傳據(jù)方向上R有電場分圜w場分星.BH波在傳播方向I既有嘏場分保又有電場分恭但以電扇分量為必m*方向曲曲速?分量又有電場分量，但以磁場分房為主.（2）在弱導(dǎo)光纖中存在TE波.TM波.EH波和HE波四種波中：：3）TI\1「蒲力向（7亍向〉上跣沒有電「,乂沒療燃場分足即匕6H,=0.如果光纖中存彳1TEM波,則根據(jù)匕.H,的葩電式可以得到A-B-O,從而得到邑.Ec%出為號.即光纖中不行在電破場.所以光纖中根本不存在TEM溫..模的特性是用哪些卒數(shù)來徹星的？芬描述的是fl么含義？答：模的特性可以川三個特征參做U.W和#來描述.其中3u表，.91M做向分布H::「發(fā)小號?部的橫向，規(guī)律，u和w結(jié)合起W.就可以完*地描述導(dǎo)帙的椎向分布規(guī)律.。兄:軸向的相位傳播常數(shù),表明9模的縱向傳輸特性..根據(jù)TE為和TI時,枚住弱/光纖中的肘衽方程〃u）&（W）

以0），WK/W）

證明TEJIITnh梗在截止?fàn)顟B(tài)F"：4")=0證明:根據(jù)貝根爾函數(shù)的性質(zhì),MWT)肺.W&伸W&伸工(IT模式處卜臨界狀態(tài)時?W-O.模式處卜臨界狀態(tài)時?W-O.對式的徑向心化相位于數(shù)記為小??I=lim W_=lim-wnUJc(U.)二OEUc?=O,則一4(0)u/(a)0/8)成為小定以0所以UrM,只白人EUc?=O,則一4(0)u/(a)0/8)成為小定以0所以UrM,只白人(〃)=0.根據(jù)1—模在亞導(dǎo)光纖中的特征方程J"(U)二K』w)UJ-U)WK-W)大求：HEnr.；nri^iir H一化極il:『Vc?：fl)"im-lM.HI 卜”,i*■)、=."(s)…WK(W)In—lim‘丫=limIn"=oa1 2WWUc=0〃a)=o?。篣,二0.3,83171.7.01559、10.17347.1332369 (2)當(dāng)碎2時? 在臨界狀態(tài)下的材力"程A'i(W)-Q)A'i(W)-Q)Tim,U/優(yōu))*?-HAJH)—(/n-=lim二 MDI f2W」(,〃-)—2 "即：4,即：4,化)=2(吁山1(4)&報貝塞爾函數(shù)的遞推公式：)=aj.t(a)+，「4/6)所以所以:Uc=O.則成為不定型.4/a)=，乂。Uc=O.則成為不定型.//I/)()./,??)。那以:Uc^O.此時只有，時式U,）=0當(dāng)m2時,4(a)二0，-2.40483、5.52008.8.65373、11.79153所以,Hli”.3?口HI3和1g八攵的歸化截止蚓率Vc分別為:I舊?模Vr=0HE門校Vc=3.83l7lHE，模V7r-2.4O4?3HE/模"=5.52008??一.9?一―?—一—?■.根據(jù)EH-模在熨導(dǎo)光纖中的特征方程J“（U）_仁幽UJ^rWK^W）試求：EHrEHi2,EH.和EH.模在遠(yuǎn)離截止時的徑同歸?化相位官飲U（fl解:遠(yuǎn)離截止時.W-8.根據(jù)：limK.（W"三產(chǎn)im\2W山*)rK麗川(W)rIn山*)lim—!5tLt-；=lim——=0*-WKjW)?-W從而得到：J^t（€/）=0U（EHn）二止i=5.I3562?U（EMI2）=ji-=K.41724U（EH.|）-mi638016U（Ell：：）=Mm=9.76W2.如果住H矚光纖一在AEH”欖?則光纖中至少還療在哪哄模式?如果光纖中乂讓HE”便存在.Wl廠的歸化頗率V必須淌足‘么條件？格如果在導(dǎo)弱光纖中存在EH&模?則光纖中至少還存在HEu.TEgTM。1三拜模式.如果九纖中只讓HE“根存在,則九如的歸化城率V必須小丁2.40483。.已知階躍塑買校光纖.濟(jì)纖芯半徑7pm.纖芯折射率|>產(chǎn)1.46.相對折射率差A(yù)=l%.工作波長卜產(chǎn)1.31所。試求此階躍用光纖中可傳輸哪也段K?解：V=；n.nv2A=1；；xl.46x4的ixV2xO.OI=7.92所以，此階躍那光纖中可傳輸HE”、TEonTMo,、嗚八EH”.HE-HE巾EH”、HEiTEu：.丁必小HE、.EH”.HE5nEHU.HE」4HE32共17種校式..光纜的腮型結(jié)構(gòu)有啷兒科？程有什么特點？答：此線的總木結(jié)構(gòu)按純心年竹的人同般可以分為公線式,件架式,束管式和布旗式四科，一紋式尤線的結(jié)構(gòu)類似了傳統(tǒng)的電繚結(jié)構(gòu)方式?切強(qiáng)構(gòu)件位丁一維的中心?屈中心加強(qiáng)構(gòu)件配式方式?制造較容易,光纖教顯較少(例如12芯以卜)時多次用這種第構(gòu)；件梁式兒纜中結(jié)構(gòu)加上對汽纖保護(hù)較好,耐壓.抗彎件能較好.節(jié)省了松會管材料和相應(yīng)的T序?但也對放置光纖人槽丁之鬲.央管式結(jié)構(gòu)的光纜體枳小,卓讓償?制造容5,成本低,是更能發(fā)揮光纖優(yōu)點的光纜結(jié)構(gòu)之一.帶狀式結(jié)構(gòu)光線是一種空向利用率地高的光纜.優(yōu)點是可容納人口的光纖(一般看100心以上)?作為川戶光壯可滿足赤％同時每個單元的接續(xù)可以一次完成?以活成人吊九4接續(xù)、安裝的需要。2().K纜進(jìn)沏進(jìn)水有哪些危工？此線在結(jié)構(gòu)上是如何防海防水的？售：(I)水進(jìn)入光纜用，會在光纖中產(chǎn)生QH吸收損耗.使信道總衰減增大.甚至便通信中斷：⑵水和潮氣進(jìn)入光水后.健二?：?：iI<1.打的抗拉強(qiáng)反降低：(3)會造成光線中僉屬構(gòu)件的腐性現(xiàn)象.S政光稅強(qiáng)度降低:U)水和潮氣進(jìn)入光韁用,遇到低溫時?水胡冰后體枳增大,即艇硒冼軒.囚此為了保江光纖的價件小致劣化，在光纖和光續(xù)紀(jì)檢設(shè)計、生產(chǎn).運(yùn)輸,施「和維護(hù)中都采取1系列的防水措施般白埋光唾從外到4仃聚乙笳外護(hù)食、金屈獷展.聚乙臉內(nèi)護(hù)套、防水工充料、光奸松套管,油膏.光纖..光罐型號是由啷兒部分構(gòu)成的？答：光線的2胴懸由光纜的改式代號和光纖的規(guī)格兩部分構(gòu)成,中間用?短線分開..識別光纜型”GYHTY2l-12J5O/i25(30409)BGYZT53-24D8/I25(303)A融⑴GYFTY2M2J5(yi25(30409)B居非金/加強(qiáng)構(gòu)件、填充式結(jié)構(gòu),聚乙辨護(hù)會、雙7帶邊裝,纖維外護(hù)層的通信用室外光纜.光纜內(nèi)與12根芯件/色核口價為50/125pm的一氣化讓系多校漸變型光纖,在1.55/e波長上比纖的衰減系數(shù)小人j<4dB/km?模式帶塞/90OMHzkm.光，淪川混屋?+50J(2)GYZT53-24D8/I25<303)A足金屬加強(qiáng)構(gòu)萬、門承秘充大結(jié)構(gòu),一鋼帶筑紋縱、聚乙觸粕Q用室外匕統(tǒng).比線內(nèi)仃24根模，i斷均皿值二氧化科系單項光纖?在l?55pm波長上光纖的京城系數(shù)不大于0.3dB/km,光纜的適用溫度血門足?40X7~+4(fC

第三章光纖的傳輸特性I.I述石英系光燈損耗產(chǎn)生向原M.光纖損耗的埋論極限侑是由什么決定的？密⑴光纖演耗吸收戰(zhàn)耗木征吸收［紫外吸收

第三章光纖的傳輸特性I.I述石英系光燈損耗產(chǎn)生向原M.光纖損耗的埋論極限侑是由什么決定的？密⑴光纖演耗吸收戰(zhàn)耗木征吸收［紫外吸收

I紅外吸收一「N找根＜010吸收案偵中收［過渡金屬島亍吸收吃「決陷吸收放射損耗［瑞利故時損耗I結(jié)構(gòu)小片善弓I我的妝野損就'彎曲損耗［光纖彎口報耗

I光纖似與損耗（2）光打投行的戶淪極限值是由紫外^收損耗.價外吸收損耗和流利散射決定的.2.光在一段氏為10km光燈中傳輸時.輸出遍的光功率減小個觸人端光功率的T,求，光纖的損耗系數(shù)明幅設(shè)輸入端光功率為P”輸出端的光功率為則P尸2PlK）p|（）on龍殲的損耗系數(shù)a=二忸,=——除==0M出/km）LP；\OkniP2.光纖色敝產(chǎn)上的阻因仃喘也？對數(shù)字光纖通信系統(tǒng)仃何危缶？卷：（I）按照色散產(chǎn)生的原肉,）1纖泊色散上要分為：羨式《模句）色散?村札色散.（2）在數(shù)字光纖通信系統(tǒng)中.色故會引起死脈沖展覽?嚴(yán)無時前后膿沖將布互服吞，形成瑪間干擾.增加誤碼率.影響/光纖的傳輸帶寬閃此,色色會限制光纖通信系統(tǒng)的傳愉容系和中維距離..為什么單模光纖的帶寬比多模光纖的帶寬大得名？一：光纖的帶寬特性卅在頻域中的表現(xiàn)形式,而色故特性處在時城中的表現(xiàn)形式,即色散越大?帶寬越窄由于光纖中存在看饃式色散、M本色散、波導(dǎo)色散和極化色敵四種.n且模二t色散》材料色散＞波導(dǎo)色散＞極化色牧.由于極化色散國小.?般忽略小計,在多根九纖中，l要存在校式色散.材料色苗和波導(dǎo)色膿：單根光纖中不存在模式色散.而只存在材料色敢和波號色散閃此,名模光纖的色散比中膜九打的色散人得彩,也就是用城龍打的帶寬I匕多極光纖寬得多..均勻光纖燈芯和包層的折射率分別為31.5（）.1『1.45,光纖的長度L=IUkm.試求:了午光線的及大時延差：⑵若將兒纖的包層和涂敷乂去坤.求子午光線的最人時延Z.〃| 〃| 多_IfUmxL50fl50"3xlO5_IfUmxL50fl50"3xlO5Jtw[145-I=1.72(公)（2）若將光纖的包層和涂敷層去掉一則n/LO_l()Awxl.50f1.5()_―3x10sAn/?1.()一.一制選長度為2km的階躍"!多模光纖,纖芯和包層的折射率分別為川=1.47,n尸145,使用作波K為光源的譜找寬度AX3”m.材料色散系數(shù)15m-6pynm?km,波導(dǎo)色放［=0.光纖的帶寬距離拈數(shù)Y=0.8.試求：<1）光纖的總色散：（2）總帶%利單位公里帶寬,解：（I）解：（I）25x1.47"473x10"〃$!I.4S-Ij=I35.2(/i.s)J=0.?A%,〃=6〃$/〃，”,kmx3nmx2km=36(ps)j=、卜「+(0+r(,)L/t(O)._12A7mxI.5xO.OI34:—, ■' " —■?一一E1”L/t(O)._12A7mxI.5xO.OI34:—, ■' " —■?一一E1”一■一C2 3xl()5^/.rTm=￡>,」ANL=15ps/nmhnx6nmx2km-18(Xp§)C=/J+億+=巡9片+(180+1?！?91K(p.v)⑵“歲，黑=480（?。?2) =0.441(2) =0.4410.441135.2/rv=3.26(M%)?=?,?〃=3.26x28=5.6H(WA7z).一制造K度為2km的拋物線中漸變多模光纖.纖芯軸線處的新時率M0）—15,四層的折版率k=|.48他用「作波K為0.85岬,光源的詁殘鹿收A入一6mn,材料色收系數(shù)D”「I5ps/nmkm.披什色敢jlOps,光纖的帶寬扉，離指數(shù)x09，試來：（1）光纖的總色敢：（2）一帶寬和單位公里帶奧解：（I）解：（I）△=n(O)Ln/

2n(Of2xl.52=1.34%=898(/m)

=898(/m)B=B,U=480x2"。=896（；V///r）X.某豕統(tǒng)使用TH波長,甯線寬度AX-5nm的光源和K度為3km的階江中光纖,其纖芯的折射率由=1.458,相對折射率率A=0.8%,纖芯「衿尸8必】.光纖的材料色故系數(shù)D,尸8Psm1km.波導(dǎo)色散％=0,或帶寬速率比為0.8?試求花纖的模式琦殳帶寬和波長色散帶寬：4▲3kmx1.458八.ir./%i：q=-」?△=--x0.8%=H6.7（/?0C3xl0\m/$0.441 0,441T-U6.7fw0.4410.441 0,441T-U6.7fw0.441=3.78（“，二）0.441D”,-AA-LUpsfnm-knix5nmx3km=3.6X（G//c）第四章習(xí)題參考答案.■纖連接牌的作用是什么?答：光纖正接湍的力用是實現(xiàn)光纖之間活動遷接的光無海洋H.L；還具行將光纖與其它無源器H、此殲與系統(tǒng)和儀表進(jìn)行活動連接的功能，.我國常用的光打連接器"哪些類型?答：我國常用的光纖連接法有FC.SC和ST三種類中遙接格二.光纖連接器的結(jié)構(gòu)為哪先種類?分析小已的優(yōu)缺點告，光纖遷接卷的結(jié)構(gòu)I嚶有交管結(jié)構(gòu)、雙雄結(jié)構(gòu)、形唱結(jié)構(gòu)、球而定心結(jié)構(gòu)和透鏡耦合結(jié)構(gòu).國緒均設(shè)計合理,加工加康q力要求的精度,因而得到門’泛w用.雙債結(jié)構(gòu)的精度和貨性都很好,仲汕i和醫(yī)用的加IM：在求極充‘V形槽結(jié)構(gòu)可以達(dá)到依高的精度.但其結(jié)構(gòu)電條.零件數(shù)玨多,球面定,「"J設(shè)il思想心妙.但零卷,生加工調(diào)整燒度人.透貌耦☆結(jié)構(gòu)降低了對機(jī)械加工的精度要求,使耦合更容易實現(xiàn),但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜.體枳大?調(diào)整幾件多、接續(xù)損耗大1.光纖耦合器的作用是fl么？答:光纖梢合恭的作川作將光信號進(jìn)行分路.合路.插入?分配..光纖耦介林常用的相性卷數(shù)，哪些？如何定義這些參教：答：光纖柳合器將陽的特f參數(shù)上要白：插入損耗、附加損I匕分光比、方向性、均勻性,偏執(zhí)相關(guān)損耗、編離段等，插人損耗定義為指定輸山端口的光功率桿時全部輸入光功率的減少位.附加損耗定義為所仃輸出竭口的光功率總和柳,:于全都輸入光功率的城小值.分光比定義為相合川輸出端11的輸出功率相對輸出息功率的仃分比：方向件定義為在情合諦正常I作時.也入溫II注入九潴LI的軸山比功率與總注入九功率的比值。均勻件定義為在器件的匚作帶寬池陽內(nèi).多輸出端11輸出功率為母人變化V:作班機(jī)隊損耗是指4傳輸九信，；的偏振態(tài)發(fā)勺3根嚴(yán)史化時，器件各輸出端II輸出此功率的母人變化量,隔熱度是指某一無路對具仲光路中的信”的限盤能力..簡述系統(tǒng)對波分復(fù)用器與解史用器要求的斤、同點。答：系統(tǒng)對波分發(fā)用器。解星用層共同的要求把：復(fù)用信道歆力要足好多?插入物一小、一一:減大和通帶范闞寬.波分復(fù)用舞與波分解復(fù)用需的小問在于:解筑用器的而光好直接與光IS姍卷相連.利餃與數(shù)值孔徑可以做有一,人此制造祇插入損耗的解復(fù)用北一—太難；而僅用?的輸出兌'汗?不能任意加大心杼和數(shù)，仆.力誠小輸入光纖的芯衿和數(shù)值人行,乂會增加光源到轎人光纖的機(jī)含損耗.所以M用器的插入橫比一批比較人,.比H關(guān)的種炎仃哪斐？仃啷些新的技術(shù)仃目開發(fā)？答:光開關(guān)根據(jù)耿動方式可分為機(jī)械式光開關(guān)和#機(jī)械式光開關(guān),-據(jù)T作原刪可分為機(jī)收式先開關(guān)、液晶光開火、電光式光開美和熱光式）tJ|關(guān)仃理些新的技術(shù)行價H發(fā)？（的首材料、技術(shù)的發(fā)展公仃不同的答窠，建議發(fā)蛆當(dāng)時的文獻(xiàn)進(jìn)行回答》品光隔崗界的功能3〃么?H1-技術(shù)參數(shù)是0么？密光隔離滲的M能是只允件光波向一個方向傳播,而阻止光被向其它方網(wǎng)特別是反力向傳播.士要技術(shù)參數(shù)行:插入報耗.隔離度?.簡達(dá)此幅次播的紿成及牛端分的作用,答：中模光纖他2春由起偏據(jù)，?校偏湍和法拉第掘斗器部分維戊,加圖所小:入月九①①00.I整K.I整K器Q00反川尤起偏器的選張。向是甫口方向,即允i午市口偏振光阻利通過：檜偏笈的透儂方向是45”向,即允許45方向上的偏小比獨(dú)利通通法物第旋搭將便通過它的比的侏執(zhí)方向收時”旋轉(zhuǎn)4,.個簡中的光隔離怒需變%少偏版器來阻攔用深力E傳愉的光？答：2個。”.當(dāng)一束光注入光纖時,由于小梆爾反射、瑞利浪射等麒因.會有部分光傳何到注入然（稱之為小17...；UI、h用/注入端可以將后向尤分離出來.請喻蹴拉答：12.現(xiàn)有束包含1550nm波長的混合光,請用光纖光柵和光環(huán)行器設(shè)計一個光路相1550所】的光信號分離出來.答：第五章習(xí)題解答I、比較LED和LD,并說明徉口適應(yīng)的工作范圍.答:LED的發(fā)射九功率比LD要小,不適介長ft!離系統(tǒng)zLED的光譜寬度比LD人得多,小適合長/離系統(tǒng)：LED的調(diào)制帶寬比LD小得多,不適合長環(huán)寓系統(tǒng)：LED的海度特性比LD好得多.所以?LED適應(yīng)了短艙離小容吊:光舒通信系統(tǒng),而LD適做丁長跑離大容坪也纖通信系統(tǒng)。.試說明LED的」作原理.希）給LED外加合適為正向電兒時，Pp結(jié)之何的勢牛（相對十空穴）和Np結(jié)之間的勢色（相對丁地f）降低,人吊的空穴和電廣分別從P區(qū)式放到p區(qū)和從N區(qū)獷散到p區(qū)（由「雙異質(zhì)結(jié)構(gòu),p區(qū)中外來的電廣和空穴不會分別擴(kuò)散到P區(qū)和N<）.在這源區(qū)形成校廣數(shù)反轉(zhuǎn)分布狀態(tài),最終克服受滋吸收及其它良說而產(chǎn)生口發(fā)知時的光輸出..試說明LD的工作嵐理.格力給LD外加適號的正向電爐時.由十有源區(qū)粒子數(shù)的反轉(zhuǎn)分布向苜先發(fā)牛H發(fā)柏常現(xiàn)象?再叫傳播方向與諧品匕反射率界而垂聲的白發(fā)朝見?！感栐贘1傳播,邊發(fā)生受糠的射放大（R余自發(fā)粗射光了均被袁減掉）,宜至傳播到育反射率外面由被反射同目海層，再次向另個方向傳播受激招射放火.如此反復(fù).自到放火作用足「IiI反射率界面的損耗筋.M，界向外而愉出激光.為葉久應(yīng)用單版純LD光纖力〔信系統(tǒng)的傳埔速率遠(yuǎn)人于使用LED光纖通信系統(tǒng)的傳輸速率？簾同為限縱fLD的諳線究履比LED的潘戰(zhàn)寬度小得多，小級模LD的調(diào)制帶寬比LED的調(diào)制帶寬人尋名.所以單牌橫LD「1匕1I速率迅人丁使用LFD光纖通信系統(tǒng)的傳輸速率.5、君激先物質(zhì)的禁帶寬度為0.8cV.試問該激光物質(zhì)所能輻射的光波長是影少?答】.1.24人工=L24A）.?5=1.55（UmJ6、九與物質(zhì)的相互作用仃哪幾種方式？令：此與物質(zhì)的相痣作用M,在4自發(fā)死見.受潴淚射及受邀或收三種基本過桿；7,什么星軸子敷反轉(zhuǎn)分布?答：熱能級上的電T數(shù)多于低能緞上電不數(shù),這種現(xiàn)做稱為粒了數(shù)反轉(zhuǎn)分布狀態(tài),8.在光纖光信系統(tǒng)中,光源為什么要加正向電壓？答：利用外加適與的正向電氏可以實現(xiàn)發(fā)光物質(zhì)的粒子數(shù),.」愉質(zhì)總體早現(xiàn)發(fā)光過理。9,先發(fā)送機(jī)上要由哪些部分組成？各部分的作用是什么？濟(jì)北發(fā)送機(jī)上要山光源.軀動電路及輔助電路等構(gòu)成.驅(qū)動電路的上要作用足為北源提供要求的軀動電流：光源的主要作用是完成電光變換（光調(diào)制卜輔助電路主要完成自動功率:':「秀化」「廣10、光調(diào)制方式有哪步?H前的數(shù)字光纖通信系統(tǒng)采用的是數(shù)字調(diào)制方式？還是模擬制制式式？布+制方式I?：大系及己調(diào)制信『「I：”：種〃小，K光事與調(diào)制￡'：七源的?r為門打上；口"：和系部（或間接）調(diào)制RN：根抵己兩制信。的性質(zhì).可以將光源的調(diào)制方式分為模擬詛制力式和毆字調(diào)制力工從詞相的本質(zhì)上來說,II前的數(shù)字九殲通信系統(tǒng)采兒”“小IK，；歸化調(diào)制信:化膨為xariniH.試寫出已調(diào)光信號信電場喪達(dá)式和對應(yīng)的平均發(fā)送光功率表達(dá)式.毅..(/)=K,[l*/zisinlQ/)]1cosQ/+?)Pr=<eT：(O>=Kt?<|I+msin(Qt))cos'(?八計<t>0)>=Kt：/2<Il^msinfWt)j>+KT：/2<|l+nibin(Ql)|cos2(<>\1+<1><|)>=Kt-/212、一個優(yōu)良的馱動電路段要滿足唯此耍求？答：餞夠比供較大的,槎定的必成電流：行上鍋快的響而速反.蛀好大卜九源的驅(qū)動速度：保證光源具有柜定的檢出特性。13、在先發(fā)送機(jī)中9為什么要設(shè)惶APC電路?答：I要是為「保持LD光發(fā)玨機(jī)的田的平均光功率運(yùn)到布定,同時口仃保護(hù)光源安全的價川.14、在無發(fā)送機(jī)中.上嘍應(yīng)用哪些英里的H動功率控制電路？答：在下發(fā)送機(jī)中,I要應(yīng)用普發(fā)電機(jī)中口動功率捽制電路和光電反饋口動功率沖制電路.巴力什么融118電路八仃連“0”保護(hù)作用？—：：?A1和A，一的增加幺，I同，所以不企使光源的輸出功率增加或增加很大.囚此具有保護(hù)LD的功能.16、在光發(fā)送機(jī)中.為什么嘍設(shè)置ATC電路？答：為了保證光發(fā)話機(jī)具右總定的摘出撲性,對LD的溫度材性進(jìn)行控制型非常必履的,而且對LD的溫度控制也是僅護(hù)LD的一項關(guān)展措繾.17、試敘述在溫度升高時圖5.20電路的工作過程.瞥『當(dāng)某種旗岡引起光厚制S藕熱敏電阻即因值降低,使由Ri、RRNR.細(xì)成的電橋失去平衡,A1放人”反向輸入端電々提高,使AI放人器輸出幄電/降低，晶體三極若T處供的留冷電流增加所以.丫士體制冷粉(SemiconduciorCoolenSCR)冷面遍度下降.致使安裝于半導(dǎo)體制冷器SCR冷面的LD溫度網(wǎng)落,直至基本快&到戰(zhàn)來的溫度,第六章習(xí)題解答I、在光纖通佶系統(tǒng)中,使用最多的光電檢棚榭右哪些?它的分別使用于什幺場合?答：在光燈運(yùn)，。使用揚(yáng)多的九IfiPINPD和APD兩H,：們分別使用j垢比離小容量光纖通信系統(tǒng)和K曲宓大容量光纖通信系統(tǒng)，2,光電檢淵，?么偏宜狀態(tài)卜I作的？川H②號fl洋的狀態(tài)卜？格光電檢測器工作于負(fù)褊青狀態(tài)又自工作于負(fù)偏置狀態(tài),才能使材料的受邀吸收占樹士S地位.從而完成光電變換功能，.在PINPD中?I層半導(dǎo)體材料的上要作用是什么？答:通過擴(kuò)收受激吸收的區(qū)域提高光電欠換的效率及通過定為內(nèi)生電場捉焉瑞件的響心速%.前述PTNPD的T作原理.答：當(dāng)無照肘到Pl\光電一極膏的無他血上聯(lián),會在炮個耗及耗盡X附近產(chǎn)生受激林引現(xiàn)象.從而產(chǎn)"山‘空穴蟲在外兀電場作用卜.這神光T載濟(jì)路閉會時,就會在外部電路中。電流流過.從而兌成九電的殳換過程..在APD中.依耳期倍增作用只能發(fā)生于哪個區(qū)域?答：而場區(qū)(即雪崩倍增區(qū)即.簡述APD的T作原電一：當(dāng)光照射到APD的光數(shù)曲上時,由于受邀吸收而在器件內(nèi)產(chǎn)生出一次電子空穴對.在蟀加電場作用下.次電不空穴對運(yùn)動到育場區(qū)?tS￡工的府坤中網(wǎng)江程而形成雪砌倍憎懶從而聲生出大量的二次電子I「山匕域:小，一次電子空穴對和廣空穴苑一運(yùn)動到電極.當(dāng)外部電路閉合時,就會在外部電路，卜育電流敷過,從而完成光電變換過程);doc11.光電依測淵的響應(yīng)度和融子效率仃U么樣的關(guān)系？這兩個參數(shù)出廳.獨(dú)立好？否：CMP-——1.24明W度從宏觀角度描述此電槍測洛的比電變換敗率?肉收/效率則從微觀為度描述義烏檢測播的光電變換效率,所以?響應(yīng)度和中子效率不是相。獨(dú)立的參數(shù).X.尤不依海得的晤電流由哪些制分布成？這叫行或部分分別分PINPD和APD的監(jiān)口流勺何影響？IL和儂內(nèi)循「勺成.附于P1NPD.表口人于體內(nèi)焰電流，常于APD.由卜倍增效同的存在,H體內(nèi)暗電流運(yùn)大于表向暗電流.，9、APD的倍增因子是古超人i為什么？生當(dāng)時、隨看M的增加?系統(tǒng)的信啖比(S/、)也防若增人；”1M增人氣時,系統(tǒng)的信屁化(S/N)達(dá)到最人：如果M再增大時,由干咬聲功率N的增加超過了信一功率SS增加?使得系統(tǒng)統(tǒng)的信比(S/N)開始變小所以，在實際應(yīng)用中倍增因廣并小是越大越好.而是應(yīng)該取用佳值，10、和非相干相測方式或營接功率檢率方式中,什么說光電檢洌器實際是個平方率除鬻牌？若光接收機(jī)接收的光信號電場為，。(八=Kt[\+mx(/)],/2cose；/試用理論厘明之.答：在北相干檢測方式或宜接功率檢他方式中.實際」.是從都網(wǎng)倍，:的不方項中接收由川信號的.所以?常常稱光電檢測器為平方未檢測牌.%0)=%+—(，)+a*汕-a0+aKr[\+mx(i)]*2cosMf+&{k」I+m\(i)]cos,a)f}=a“+a|l+/n.v(r)]r:cosa)r+a2{K:|1+wx(r>lcos2(oi}\22)=八+flwA(r)+C[l+m,v(r)]cosa)i?Dvu)cos2〃)/+Ecosmi從推導(dǎo)過程可以看出.睡月信七洲從平方項而興的,所以說?光電檢測器實際M個平方率檢測蹲.11、主要仃聊些類型的相T粒淵方式?答：』?引二檢測方式和和I檢測方式，12、乂收出光接收機(jī)的方柜州成.H說明備部;分的作用.布4接止率檢MA式以理小以光電檢測器的1要書用是將接收的光信口變換成包括荃木謝制信■分工的電信明前E放大器的1灌作川足低噪聲接收:功率放大曙（又稱為匕放人卷》1要作用是信號幗度放大到適介再生的也自小網(wǎng)衡流物辨仆川是低迤傅波和拘aU波兒交換成左碼問1優(yōu)的信”波形：串匕器的作用是將接收的信“恢幺成標(biāo)池數(shù)字信7AGC電路L要作用是穩(wěn)定光接收機(jī)'J信號.1吃物狀J,曲壓（同時通過璃集平均倍增因;小.融一步檢定光接收機(jī)的輸出信號幅度）.13、光接收機(jī)右哪嗖上嚶指標(biāo)?它們的定義是什么?答：光纖通信系統(tǒng)」要包括光接收機(jī)火敏度和光接收機(jī)動態(tài)范IM四個指標(biāo)?所謂也接收機(jī)靈敏度，是指在定i吳碼率或信暝化《勺時還要加上儲?破形失其吊）條件下光接收機(jī)需要接收泊最小平均光功率＜血光接收機(jī)動態(tài)范1%是指在定次嶼率或信味比四時還要加上信號信形失共失）條打下光接收機(jī)允許的光信。不均光功率加殳化范nt14、出現(xiàn)在光電檢訓(xùn)器上的噪聲育哪些?哪些r光電注測器木q產(chǎn)生的埃卡?n：光電檢測器上的噪聲包括光檢測啖聲《為可能"信號強(qiáng)度相關(guān)的啖聲）,暗電流球聲及3..「」：「，光吟則嗓右加暗電端照:r光電檢潴器木“產(chǎn)生的噪聲,15、力fl么紂過曜聲處評析,光接收機(jī)的放大器遹道可以。成線件通道？谷：在噪聲分析中，光接收機(jī)放人齡的噪聲一經(jīng)辦類到。，放；…牌通道可以看成線性通道.16、為了避免使用煩頂費(fèi)時的數(shù)值計算:我術(shù),在計以誤碼率時通常相慨率彬度函數(shù)近似為什么閑數(shù)？答：為了簡化計算.皎均將概率密度區(qū)數(shù)近似成島斯函數(shù)來進(jìn)行相應(yīng)的分析/JI么是理想光接收機(jī)？為f|么理怨光接收機(jī)的N板取乂稱為理想光接收機(jī)的M『極限？柞：光電冷惻器暗電涂為零、放入暫無晚巾和系統(tǒng)帶室無限大的光接收機(jī)稱為理想光接收機(jī)，囚為理想光接收HL乂破度儀僅受到光檢測器:『晚十的比響.所以乂稱為理想九接收機(jī)的限了極取..影響光接收機(jī)衣被度的主要囚素有哪些？答:愉入和輸電信號波段非理想均衡謔波、波流光和光和光和判和判值明第七章光放大器復(fù)習(xí)思考題答案.元波人器在兒纖通信中勺哪叱幣:要用途？答：⑴利用光放人料代耕戰(zhàn)右的光電先再生中繼霹,旎出人相度延K系統(tǒng)傳臨昆離.（2）在波分在用系統(tǒng)中.它一方面可以同忖實現(xiàn)多波長的低成本放大,另一方血?可以補(bǔ)償波分狂用器.波分豺任用器.此打九纜等尢源器件帶來的損彩.（3）光放人器在接入網(wǎng)中使用,可以補(bǔ)償由于光分支增和帶少的損耗,使用接入網(wǎng)服務(wù)川戶增加,服務(wù)半徑擴(kuò)大.（4）光一門1》必須依通光放大器放入光大號,使光一沖能最大力叫以在光纖中滿足孤f傳輸條件，從而實現(xiàn)接近無力人也成的電再生段傳輸。（5）光放大耕在人火的光M絡(luò)中已相發(fā)現(xiàn)越來也多的新用途，元放大器按原因可分為幾種不同的類型？管，先放大港技原理不同人體上右二二種類型?（I）捧雜光纖放人器,就是將稀土金網(wǎng)離廣摻于光纖纖芯?柘土金同自廣住泉涌源的■fiTF.能夠?qū)庑拧斑^仃放入妁一科放大器l（2）傳輸光燈放人器，就是利用光纖中的各種II線性效向也成為光放大器.（3）F尋體激兄放大器.K毋構(gòu)人體上與溫此極首tLaserDiode.LD）川同、如果在法布里一派羅腔（Fabry.Pemicavity,F?P）兩端陽根本小被反射膜或用較后透膜則形成打波用光放人ah半導(dǎo)體光放入序就處行波光放人淵..光放大黯有哪些求嬰?yún)?shù)？咎:光放人器叁數(shù)1要行（1）墻揭（2）塔書帶寬：（3）飽和檢出光功率：（1）噪聲拈數(shù)..簡述摻雜光纖放大冷的放大喊理，曲在一浦源的作用下.按雜兒纖中的L作物質(zhì)粒F由低俄線躍遷到病徒級,得到了也/數(shù)反轉(zhuǎn)分布，從而具仃無放大作用?當(dāng)T作領(lǐng)帶范腳內(nèi)的信心光輸入時,信勺光就公得到放人,這就是拂雜光纖放大冷的人本I作原理.只是移雜光紜放大賽細(xì)長的纖形結(jié)構(gòu)使得良源區(qū)忙忸營庾根而，光，物質(zhì)的作山區(qū)很K,芍利『降低龍泉浦源功率的耍求.EDFA有哪些優(yōu)塊點？答：EDFA之所以得到迅速的發(fā)展,源于它的一系列優(yōu)點：3）工作波K與光纖坡小損耗窗口致?可在光燈通信中獲得了泛應(yīng)用（2）耦公效率而因為是It纖型放大器,易丁與光纖耦合違按.也可用熔按技術(shù)。傳臨光纖峭接在起,損衽可降至OJdB,這樣的光接反射損耗也很小,小妨自激.⑶——效率苒激光I.作物碇集中在光燈心不—在光纖芯子中的近一部分.而/號光和鹿浦光也是在近軸部分坡強(qiáng),這使得光與物質(zhì)作用很充分.（4）墻落四?噪聲低;輸出功率人,增益可達(dá)4OdB,偷出功率《沖向興涌時可讓14dBm,雙向小浦時可達(dá)17dBm?口至可達(dá)20dBm,充分浦浦時?麟南系數(shù)可低至37dB.出話也很小。（5）增益特性不敏感《懺先是EDFA增益對溫度不敷思.在100。（？內(nèi)增療特性保持色定，另外，書益也與偏振無關(guān)。《6）叫實現(xiàn)信號的透明他輸,即，波分乂用系統(tǒng)中可H時傳愉模擬信號和數(shù)字信■利通二租低速率M.小、改“"而f.’「EDFA也口同口的北點：（I）波K固定,只能放大l.55Nm左右的光波，換用一他甚質(zhì)的光纖時,餌離了能級也只能發(fā)牛很小的變化，可說節(jié)的波長有限?只能換用其它無戒，（2）增慈帝覽小乎里.在WDM系統(tǒng)中芾=采川也殊的手段來進(jìn)打增益增補(bǔ)償.EDFA有光纖通信中哪些應(yīng)用？答：EDFA在光幻通信中可以作出（1）光功率放人器：（2）此前遙放人得：（3）光線路放大淋：（4）本池網(wǎng)光放大器.印FA有哪些泵浦方式？管：”）同向氽浦：C2）反向家浦：（3）雙向嵬浦.簡述喇登光放人器的放人原理.香：當(dāng)入射?激牝功率增加到三定侑時，允纖.”北讓線性，入射激比發(fā)生敢射.將部分人脫功率門移到其較低的較率,如果這個低煩兒與麻痢兒相比的城率偏移中由介質(zhì)的振動1,?I'：T喇受散見受激喇曼散射時4mkc、：「J；J.J：全可以和人時光功率出比擬,H具。?定的方向性和相干性,這時候如果兼流光和方向光（值“光波K/E泉浦光的喇辿出瘠帶室內(nèi)）通過光崩合器的入光纖,與這兩束光在光纖中起傳輸肥，漿浦光的健M通過SRS效應(yīng)忖移給號號光?使弋號光蹤冏放大方浦光和佶號光分WJ在此”的兩端憐人.在反向佐恤的過開中同時能實現(xiàn)狎信9的放人.這就是叫曼光燈放人器的工作原理.9.喇蚣光纖放人器可分為唯兩種?它們程仃什么特點？答：光纖喇曼放大冊可分為兩類;分立式喇方放人冊（RamanAmplifier-RA）和分布K則及放人器tDislributedRamanFiber.DRA）.分》式喇曼放人器所用的光纖增益介質(zhì)比較k，.一版410km以內(nèi).發(fā)浦功率要求很高.也在幾瓦到幾I瓦札可產(chǎn),I40dB以上的而電益,像EDFA科用來對信號光進(jìn)行紙中放人.囚此I.要川「EDFA尢分布式刪足放人器要未為光纖化較長.可達(dá)100km左仃.泉涌源功率川阱低至幾百比/L.上要輔助EDFA用卜WDM通信系統(tǒng)的中繼放大?分布式光燈喇曼技術(shù)可人人W低信號的人好功率，同時架符活力的光信喙比，10.陰受此叮故人踹的仃以些優(yōu)缺點？咨：FRA具行以卜優(yōu)點C（I）噌益波氏由余浦光波長決定,只變?nèi)衷吹牟ㄩL玷帶,理論上可以把到任意波長的伯七放人?憎儲譜】副節(jié)方式可通過優(yōu)化配置泉浦九波長和強(qiáng)以來實現(xiàn),這開％FRA就可力展到EDFA小非伊用的波段，為波分史川進(jìn)力增加容量拓班「空間，（2）蟠益介質(zhì)可以為傳輸光纖木以，如此實現(xiàn)的FRA稱為分布式放人,因為放人是沿舞阡分布作用而不是集作用，光纖中各如侏挑率部比較小,從血可降低件種光纖非續(xù)性加何的影孫這一點與EDFA相比優(yōu)勢相"I。1【「二本身，即使泉浦源失去.也小侖切加額外的損耗.而EDFA乂能放大它能放大的波段.對小能放大的波段由十光纖搏雜的作用含大人用“信號光的報北,將來如果發(fā)展到全波段.只能用波分，用器將信，；分開，讓］?」乂能放人的波?：；.」「洸放^11）1A揚(yáng)任小的優(yōu)點消失，在分布式FRA尤優(yōu)的在線放大，小禽要引入其它介質(zhì)，⑶?聲指數(shù)低，可提升舉家統(tǒng)的口噪比,它配合EDFA已用可人大提升傳物系統(tǒng)的性能,降低輸入信號光功率或增加中繼即酒.?4）喇曼增益諳比較寬,在普通光纖」.單波及次油可實現(xiàn)40nm范用的療效增益.：如果采用多個兼浦源.則可容易地實現(xiàn)寬帶放大，㈠）FRA的飽和功率比較高,仃利于提高信'，；的輸出光功車：?6）則便放大的作用時間為（10,5s）一，可實現(xiàn)總亂脈沖的放兒FRA1：要有以下缺點."）咱性光纖放人器所得嚶的泉沛光功率高?分立式聯(lián)用;L瓦到幾卜瓦?分布式要用到兒中*此.正是因為這腭因是才為制了FRA的發(fā)展「不過目前已經(jīng)有了功率達(dá)兒I瓦他用功率半導(dǎo)體激九器,不過II前價格還i」Fa,它也是決定FRA能否迅速I要前提，（2）作用距離太長，序需系數(shù)偏低，分立式ERA作用丙禽為幾公卬.一人可達(dá)40dB.分布:泗曼放大湍H汨如離為兒卜到」百公必增益又仃幾個dB時I幾個dB.這就決定了它只能適合于長途十畿網(wǎng)泊低噪聲放入c（3）對俯，故感,一浦光與信號光方向平行時培優(yōu)的人.垂汽時增優(yōu)啦小為0.由丁目前使用的普通光纖指不保偏.模式混擾的以丁匕」，：；.為當(dāng)也偏鼠無美，.咆以光燈放人器使用過H定要注位安全.我們在平時維護(hù)過b中應(yīng)從哪幾個方面引起注意？有：喇以光纖放人器段仃幾絹不同波K島功率激此曙同時太浦.品港總功率以至超過所以在使用時朽別小注意旭戈線路安全、儀友設(shè)條安全和人身安全.⑴目以"用的沒一般忙「，」.，」.一的輸入端反1；1飾我們平時維護(hù)具他設(shè)備完全小同②禮向泉浦光功率一般很高.趣出「機(jī)房一股光功率計.包括光謂分析儀的范以泣惘,不要試圖亶接測試泵浦光的輸出功率,泵浦光波長在光纖里件輸損耗較小.如果喇曼光纖放人那沒的斷開,100km之外的光時或分外儀（OTDR）的光檢IW件完全可能被燒歿.③裸眼短時（匚”】容忍的激光功率為ImW.400mW的漫反見都可能對人眼造成傷；心無論機(jī)房維獷還是兄纜能「,鄧小君去口?；虮阌蔑@俳鏡觀察帶甘激光的兒纖端巾?」淵靈光纖放大般的尾纖端面要求為APC或更低反射孤I；L門II要保正與血湎沽,力刈公燒毀尾纖.尾纖的為由半衿過小同樣會燒毀尾夕匕⑸接近則找放人器端至少25km包的光縫固定熔接點要求熔接成品遼好.介則含塊耳飾掛點或片降低喇硬光纖放人器的增益；.簡述布里湖放大器的光放大原理，由體內(nèi)部會持?jǐn)?"|『卜，點這仲聲波1ft在10油i左右）.人?出時不她的.它對通過物質(zhì)的光波會產(chǎn)生作用.根據(jù)光波的名普勒效所指導(dǎo)小布里湖散射公式:外.K.%分別代衣人射光.故射光和超向波的頻率,I代發(fā)起出波的速發(fā),。是九波的傳播速度，”是物質(zhì)的折射率.6為微射光傳播方向和入射光傳播方向二刈當(dāng)九場強(qiáng)發(fā)這列定數(shù)仙（HU規(guī)他中對G.652兒纖的門限J力率任議在1320nm64mW,1550nm處為5.3mW）時，一十材料和物質(zhì)之間光的往狂傳播,就出現(xiàn)多級波長間羯1r受微布甲淵?，這個熟率同隔約在11GH/左安在光纖通信領(lǐng)域.SBS人未坨，可能的用途就是受邀化里辨放大推：受激布里洲放人器與受激喇"（SRS）放人器相比,其增益耍島300倍左右。II前它的成川上要受限于布里洲械移做比較?。ㄋ醽V"卜兒GHz左右）.但把.花著殳川波K數(shù)II的增加.勺關(guān)它的研究又多了起來,它川力;力令增益、低賺聲的光纖放人淵，.簡述S0A光放大爆理，存：%導(dǎo)體激"放人戌.乩結(jié)構(gòu)人體上與做無一極管（UserDiode，LD）相同；M在法布里一派羅腔MabyPumic”燈.FP）四端四根本小或反肘膜或M虢增透膜則形成打波引光.放人淵，中導(dǎo)體光放人器就是行波光放人器：山丁牛吩體放火與只行體枳小、結(jié)構(gòu)簡單、功耗低、壽命長、易于同H它光器件和電路集成,適合批吊丁產(chǎn).成木低以及“「文現(xiàn)增益兼71關(guān)功能等特性,斤個光波長變換、光交換、諾g.：?一八,解復(fù)川中的應(yīng)用受珂門的第視,特別是h前應(yīng)蝴r阱材料的半甘體光放火器的帆制成功.己引起人們對SOA的廣泛研究興儂..EDFA與EIWA有什么區(qū)別?答：持―鼓導(dǎo)放大瑞:EDWA）是由嵌入#鼻體播放玻璃費(fèi)片小的波導(dǎo)組成的。川一了花1550nm光纖協(xié)U上提供增機(jī)按餌波導(dǎo)放人眼闔儕曲點是結(jié)構(gòu)緊湊，它不需要數(shù)以米計的光纖，并11能夠集成多種功鴕.H小巧的卜、寸也比含卜仃限的空何日航最小的修楣波導(dǎo)放入T以〃⑸5nm波長窗U卜在得!5dB的增益，其體枳只有1301nmxllmnixftnim另外.在接入網(wǎng)和城域閥應(yīng)用中，EDWA可以提供比EDEA更好的性能價格比;顯然對性能置求較高的長途W(wǎng)DM傳輸而多級EDFA仍然優(yōu)于EDWA,但EDWA的存續(xù)發(fā)展耗》.?高小飛"，'山EDWA的性能參小、峰值皎長LN3增群.在弟個C波段噪聲系數(shù)為4.5dB,恂出功率為7dBm（雙目浦時為l2dBm）＜第8章習(xí)題參考答案何謂統(tǒng)計攵川？統(tǒng)計&用有何好點？答：“統(tǒng)計復(fù)用R乂稱“統(tǒng)計時分彩路更用.，它不是固定地對應(yīng)于公共信道中的某個花隙，禮..一一上”葭孤分1中的時隙，KH.Q是使所仃的時隙都便再刻充分地使用.從而更C效地提；：3?線路的利用率,統(tǒng)計表叫統(tǒng)甘友川可比靜態(tài)的時分史用迸高傳輸效率2-：.光復(fù)用技衣主要有哪些種類?它們?nèi)绾螌崿F(xiàn)信道要互不I擾？::一小心―:.?以丸II技術(shù).光毗激亞用技術(shù)和妙玲分復(fù)用技術(shù)。光波分”用技術(shù)只在發(fā)送瑞利不M波長的光信I；組合起來,外都合紅光線戰(zhàn)路上的同一根光纖中進(jìn)行代輸.卜」波長之間互不干擾.,「，?川技術(shù)是‘工送方桐一戴長上,把時I」憫一期性的怖每一mI刈成若干個時隙.然后做盅定的時隙分配原則.僅每個倍源在衍幀內(nèi)只能按指定的時隙向信道發(fā)堆信，3接收端在同土的條件卜.分,4個時隙中取卜I芥f號而不遍擾.九副教波復(fù)川技術(shù)的甸個片道口白小網(wǎng)的期載波頻率，孔據(jù)光轂波附近光滑的不同部分.從而保證各信道上信”互不T擾.無碼分”用技術(shù)是不同信道的信I；用〃喊小交的小同碼序引來埃充,經(jīng)過場充的信道信I;謂制在同此波匕在比纖信道中傳輸.接收端用與發(fā)送方向相同的碼序列進(jìn)L相關(guān)接收.由于采用的是正交碼?相關(guān)接收時不會產(chǎn)生相”1■擾，.光時分更用行哪些類型？各用于什么場合？咨：光時分笈用q分為比價交錯OTDM和分結(jié)交信OTDM,比?對8OTDM中每個時交對附,個持更用的支路信息（,個比尚,同時仃個幀柱沖信息.形成高速的OTDM信號?1要用于出路交挽業(yè)務(wù).分州交記OTDM幀中得個時除對應(yīng)個待電川支路的分組信為《信干個比T）.n直脈沖作為不同分組的界限.上實用丁分州交怏業(yè)務(wù).4、比特交錯時分狂用如何實現(xiàn)光神女用？答：■收端若耍提取第j個支路倍仁解發(fā)川對,川分路器將極收到的復(fù)川仔々脈沖流分為西路.獎H中路族沖救孤流延遲ji.并進(jìn)行門限判決.門4的射度為殳中佶號中數(shù)據(jù)脈沖的高度.判決得到小是延遲了jT時間的皎脈沖.真?zhèn)鲿rII；好對準(zhǔn)第j個支路的數(shù)據(jù)脈沖.并幀脈沖數(shù)據(jù)流與流與I比沖數(shù)據(jù)數(shù)進(jìn)行邏輯與操作,與門的輸出便是使提取的第j個支路的數(shù)摳流.從而達(dá)到解復(fù)用的目的，5、波分復(fù)用的￥要特點仃哪些？布波分發(fā)川技術(shù)的主要特點心可以充分利用光燈徉廬人帶變潸力，使根比斜上的傳輸室東化單波長傳輸墻加兒卜至上力脩在大容層長途傳輸時川以節(jié)約大覺的光纖6波分更用通通I-金透明的?可同時提供Z種協(xié)汶業(yè)務(wù),小受限制地提供端到，氏可擴(kuò)展性好,降低淵件的超高速嬰求.10、個5信道的波分女用系統(tǒng).I.作波長為1553皿選務(wù)長為1U.m.保信道的注人功率為原?北線性折射率n「3.2XM)%人?光纖的右效：til枳為4。四.試求口相位調(diào)制和核和交叉相位調(diào)制相移備為多少？計算結(jié)果說明〃么何亞？解：1)E相位調(diào)制相移：疔=叫45j2)交叉相位調(diào)制相移?夕廣=2"&LZ|EjRT—在村同場同的情況下交叉相位調(diào)制的同哨一自相同謝制的曲化，(計點方法與前睚徉.數(shù)據(jù)代進(jìn)上就可以計算結(jié)果)第九章思考題參考答案I、SDH幀由哪兒部分穿成？SDH有哪理顯芥特點?nDH帔由：).管理單元指H卻段開箱二部分組成SDH1要優(yōu)點有］一度林推化的光接n嫻子、較好的栽容件.靈江的分抽功能、強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)管理能力和強(qiáng)大的口比功腐?其缺點人翔米利用率小如PDHH,設(shè)各復(fù)雜件增加、1<4管系統(tǒng)的安全性能要求融ie2.根據(jù)帕結(jié)構(gòu),計算STM?I、STMT的&卜稱池布解3STM-I的標(biāo)稱速率；幀的比特數(shù):9X270X8=19440(比/工傳送賴所用時間為I25us,故標(biāo)稱速率為：19440/(125X106)-155520fkb/s).STM-4的標(biāo)稱速率：STM4幀為9力,270X4列,傳送一幀所用時時為125u儲"以看出STMU的例數(shù)處STM-I的4倍.4余柘憶所以：STM-4的林稱速率為：155520X4=622080(kWs)3、STM?N幀長、幀練周期各為多少？幀中每個字節(jié)提供的通道速率是多少?管：STM,N幀長為9X270NX81匕特.—-8000愉秒.同期為125人。幀中每個字節(jié)提供的通滋速率為：X比特/幀X8000帆秒-64峨火4.收開記分兒部分？每部分在帙中的位置如何?作用扯什么?答：以外銷分為I和復(fù)用段”銷兩部分，再生月開銷位于STMN幀中的1-3行的l-9xN列.用于幀定陸再生段的需控、維護(hù)和哲理.復(fù)用段開銷分布aSTM-N幀中的5“行的l~9xN列?用I-用段的監(jiān)控境護(hù)和管M5、管理單元指針仰于陵中什么位置？其作用是什么?答：管理電元指針存放在岫的第4行的l-9xN列.一來指示信息凈負(fù)荷的第一個『節(jié)在STN-N幀內(nèi)的準(zhǔn)確位宜,以便正確地分出所需的信息，6,簡述2.048Mbi心怡1:到STM-I的映射復(fù)用過界.冷：2.048Mbi（/s信，經(jīng)過012.VC-12.TU-12.TUG-2.TUG3.VC4.AC-4和AUG/映射發(fā)用成STM-I的成幀信號。STM4最多地接入多少個2Mbit/s-”7多少個34Mbi內(nèi)信號?多少個l40Mbit/s信號？*STMJ母多能接入63個2Mbit/s信，?.3個34Mbi的信5）.1個140Mb必信，3SDH網(wǎng)采用異步映射方式接入PDH信；h140Mbi禰、2MbitA和34Mbi禰信一接入時"采用何種謂觸方式？備SDH網(wǎng)采用異步映射方式接入PDH信號時?140Mbi公信V以正出速調(diào)輅方式裝入C434Mbi小信由經(jīng)過j|摩/負(fù)碼速調(diào)華裝進(jìn)C32Mbi火信號以此零/負(fù)碼速調(diào)整方式裝入C“2.9?簡述指曲的作用，指計fj啰幾種類型？管:招I1要作用就是否網(wǎng)絡(luò)處于同步T作狀態(tài)時,用來選行同步信號間的相位樹心“也絡(luò)失去同步或洋步I作時.指針用作頻率和相應(yīng)的校作<另外,指針還可以用來容納網(wǎng)絡(luò)中的頻率抖動和漂移.SDH的指什分為TU-I2>TU-3和AUY三種：10、按照應(yīng)用的不同.SDH汝符仃哪兒種類型？答:按照庖用的不同,SDH設(shè)備的類型分為終端愛用設(shè)備、分插型川設(shè)著.數(shù)字交叉it接設(shè)備和M生糕四稗,1:1■路保護(hù)倒換方式是指I個丁心通路和I個犬享保護(hù)通路丁作業(yè)務(wù)的STMN信L和1個附加業(yè)務(wù)的STM?N信號在兩竭分別橋接到工作通遒和保護(hù)通道I.接收找監(jiān)視接收到的冷個STM-N信心的狀態(tài).口I作通路劣化或失效.相丟分保護(hù)通路上的常加業(yè)務(wù).將失效T作通路上業(yè)務(wù)橋接到保撲通路匕14、，|么是日愈功能？句述一纖單向通道網(wǎng)換環(huán)和一纖雙向復(fù)用段削換外的I作原時，答：所謂日愈功能就是在網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)總外故障時無需人為T預(yù).就能在極蚯時間內(nèi)自動恢”一務(wù),使用/不到網(wǎng)路目出了故珅:纖帙向通道例換環(huán)的工作原理（見教材）二纖雙向發(fā)川段倒換”、的丁作原理（她教材）15.什么是MSTP?刎出MSTP的州成框圖，咎：MSTP一指在SDH技術(shù)的陽il上?問時實現(xiàn)TDM、以太網(wǎng)和ATM等業(yè)務(wù)的接入、處盤和傳送,提供統(tǒng)一網(wǎng)管的多業(yè)務(wù)節(jié)點.MSTP的組成他圖：見教材圖9.1816、IP包送入SDH凈負(fù)荷的卅笠采用什么協(xié)議.一：1P包進(jìn)入SDH凈負(fù)荷的封裝方法就是利用PPP協(xié)議.17、PPP岫格式兄如何定義的？答：PPP的幀格式的定義如卜：學(xué)節(jié)數(shù)IIII或2口.變2或4林士地址怫儀4效允偉校聆0111111()IIIIIII1(xmioii01111110H簡/IPoverSDH的分層模型,>?：IPovcrSDH的分J:梗甲如下圖所示?19、簡述IPovefWDM的基木工作基。九答：IPoverWDM的柒木I作原現(xiàn)是在發(fā)送相，IP數(shù)據(jù)包選上適當(dāng)?shù)膸袷匠蓭?然.一'特定波長的光信號,將不同號姐合〈復(fù)用）送入?根光纖中傳時在抵收端，又軌組合光侑號分開（解復(fù)用）4送入不同的約端，還款出IP信號.2D、IPovcrWDM的協(xié)詼模刖分為幾層？智：IPeverWDM的協(xié)議模格.包括客戶及CIP層）稱議、IP適旭2佛議、兆一路/協(xié)議,WDM無且用以協(xié)議和WDM光傳輸或協(xié)議，2k簡述EPON的維成單元.答：FPON中包括尢源M絡(luò)設(shè)備和分泌網(wǎng)絡(luò)設(shè)各無源q絡(luò)設(shè)備包括單模光維、無源分光器相介器.適用器.遙接格和熔接頭,1仃源網(wǎng)絡(luò)設(shè)普包拈中心同機(jī)架設(shè)的（OLT）.光網(wǎng)絡(luò)單元（ONU）和設(shè)備管理系統(tǒng)（EMS）.22、荷述EPON的基本工作院現(xiàn)。答:在EPON中.從OCT到多個ONU下行式輸數(shù)據(jù)的過再采用數(shù)據(jù)廣播方式發(fā)送數(shù)據(jù)以變K信息色的形式從OLTF彳“播到各個ONU?依據(jù)1EEE802.3/議.信息包虻K為I5IX字節(jié),用個信息包帶有一個EPON包頭,，小M.I乂發(fā)給的ONU%也可標(biāo)1只為廣播信息包發(fā)紿所仃ONU或發(fā)給特定的ONU組（影點傳送信息包J.、與數(shù)抬到這ONU時.ONU通過甩址時配,依受外浜羯發(fā)給它的信息包，去外發(fā)給其他ONU的信息包EPON匕行數(shù)據(jù)倬愉采用時分女用技術(shù),你個ONU上打數(shù)）分配個專用時隙.使得任數(shù)據(jù)匯合到公認(rèn)光纖的時做,從ONU米的信息包不會互相干擾a23、荷述GPON系統(tǒng)的M絡(luò)結(jié)構(gòu)。格GPON系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是典雌的PON司絡(luò)結(jié)恂.莊OLT（光線路終端）.ODN（比分配網(wǎng)絡(luò)而ONU/ONT（光用廣單兒次用戶終扁向成OLT為均片貨備?向上犍供多種業(yè)務(wù)接【1.包拈GE,STM-hTI/EI等.是GPON條統(tǒng)的核心部分,具有成包、媒質(zhì)接入控制、OAMf泡打管理維護(hù)人DBA（動態(tài)柑定分配）、為交叉連按功能提供PDU（稱議數(shù)見單元）定界卬07二）\i'.ONT為用戶向設(shè)備,向用戶提供IW10OBASE-T接11,EI找II.POTS接I」等,AH適能功儲塊）可以集成在ONU以.ONU之間成人間距20km.ODN為連接OET與ONU的尢源光網(wǎng)絡(luò),由光分路器,他介瑞蘇無源器件織成.系統(tǒng)的最大邏餌於禹可以達(dá)到60km,24.GPON條統(tǒng)的技系將點有那日？谷：CPON系統(tǒng)上貨技術(shù)特曲行：大容M、而帶寬、而可訐.互通性以及可管理性25?比較EPON和GPON的技術(shù)材點.答：EPON技術(shù)已成熟.謊此滿足絕大多數(shù)的應(yīng)用需求.價格開始明M?降;GPON比EPON具自更好的質(zhì)甘.甘理和多業(yè)務(wù)施力,迷率麗忖能好,一體養(yǎng)網(wǎng)成木較低?但是日前成熟度還不婚.26、”么是科能網(wǎng)絡(luò)？K生要特點行哪些？答：?能光網(wǎng)絡(luò),種翳于SDH傳送阿誠光傳送網(wǎng)的,通過分布式《戌部分分布式）控制華而自動實現(xiàn)配置過我13??具I些招點有：定快和標(biāo)淮化的通用彩協(xié)議標(biāo)記交換協(xié)議餓■強(qiáng)大的保滬功能和平滑升級功能.強(qiáng)大的業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和設(shè)計能力,電路建立和恢復(fù)能力.27、從功能的角度,ASON體系結(jié)構(gòu)上要II：哪些部分即成？答：從功能的角度,ASON體系結(jié)構(gòu)上姿由傳送人面,控制,面、一理-m及數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)部分構(gòu)成e28、在ASON體系結(jié)構(gòu)中.你夠■類型的遷鏤方式?—什么樣的忖點?答：交換注接“在交換足接中，7絡(luò)中的節(jié)點可以像電話交疾機(jī)一樣依％;信令信息,實時響應(yīng)連接請求,爾久違接.永久連接存在的士以時改是注接在，力:!得相對較慢，?一，K久水;'II的屬性.同弧川是通：怖個建立過我的，因此同于過渡類型的連接方式.29、涉及控制平血的關(guān)鍵技術(shù)包拈哪些力血？濟(jì)用戶用絡(luò)接11和網(wǎng)絡(luò)?網(wǎng)絡(luò)