《光纤通信》第8章复习思考题参考答案

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1、第8章复习思考题参考答案8-1光纤通信系统的基本结构有哪几种答：光纤通信系统除点对点结构外，另外四种基本结构是树形、总线形、环形和星形，如图8.1.1所示。（a）集线树形结构（b）总线结构（c）环形结构（d）星形结构分配网络使用周域网（LAN）使用图8.1.1光纤通信网络基本结构8-2试画出点对点光纤传输系统的构成框图答.•图8.1.2给出了采用光-电-光再生巾继和光放大中继的点对点光纤传输系统示意图。光电光光电光中继器中继器光发0光接1光发0光接1光发0光接射机收机1射机收机1射机收机（a）光-HV■光中继系统光放大光放大中继器中继器光

2、发0[射机1、0光接收机>（b）全光中继系统图8.1.2点对点光纤传输系统8-3什么是损耗限制系统？什么是色散限制系统答：光纤色散导致光脉冲展宽，从而构成对系统BL乘积的限制。当色散限制传输距离小于损耗限制的传输距离时，系统是色散限制系统。否则，就是损耗限制系统。在给定工作波长下，L随着B的增加按对数关系减小。在短波长0.85pn波段上，由于光纤损耗较大（典型值为2.5dB/km）,根据码率的不同，屮继距离通常被限制在10〜30km。而长波长1.3〜1.6系统，由于光纤损耗较小，在1.3gm处损耗的典型值为0.3〜0.4dB/km,在1.

3、55pm处为0.2dB/km,中继距离可以达到100〜200km，第8章复习思考题参考答案8-1光纤通信系统的基本结构有哪几种答：光纤通信系统除点对点结构外，另外四种基本结构是树形、总线形、环形和星形，如图8.1.1所示。（a）集线树形结构（b）总线结构（c）环形结构（d）星形结构分配网络使用周域网（LAN）使用图8.1.1光纤通信网络基本结构8-2试画出点对点光纤传输系统的构成框图答.•图8.1.2给出了采用光-电-光再生巾继和光放大中继的点对点光纤传输系统示意图。光电光光电光中继器中继器光发0光接1光发0光接1光发0光接射机收机1射机

4、收机1射机收机（a）光-HV■光中继系统光放大光放大中继器中继器光发0[射机1、0光接收机>（b）全光中继系统图8.1.2点对点光纤传输系统8-3什么是损耗限制系统？什么是色散限制系统答：光纤色散导致光脉冲展宽，从而构成对系统BL乘积的限制。当色散限制传输距离小于损耗限制的传输距离时，系统是色散限制系统。否则，就是损耗限制系统。在给定工作波长下，L随着B的增加按对数关系减小。在短波长0.85pn波段上，由于光纤损耗较大（典型值为2.5dB/km）,根据码率的不同，屮继距离通常被限制在10〜30km。而长波长1.3〜1.6系统，由于光纤损耗

5、较小，在1.3gm处损耗的典型值为0.3〜0.4dB/km,在1.55pm处为0.2dB/km,中继距离可以达到100〜200km，尤其在1.55gm波长处的最低损耗窗口，屮继距离可以超过200km。一般说来，1.3pn单模光纤通信系统在B<1Gb/s时为损耗限制系统，在B>1Gb/s时可能成为色散限制系统。8-4若光纤的色散太大，将给系统带来什么问题答：色散引起脉冲展宽，可能对系统的接收性能形成两方面的影响。首先，脉冲的部分能量可能逸出到比特时间以外而形成码间干扰。这种码间干扰可以采用线性通道优化设计，即使用一个高增益的放大器（主放大器

6、）和一个低通滤波器，有吋在放大器前也使用一个均衡器，以补偿前端的带宽限制效应，使这种码间干扰减小到最小。其次，由于光脉冲的展宽，在比特时间内光脉冲的能量减少，导致在判决电路上SNR降低。为了维持一定的SNR,需要增加平均入射光功率。8-5简述系统对激光器、探测器和光纤的技术要求答：光纤通信对光源的要求是：（1）电光转换效率高，驱动功率低，寿命长，可靠性高；（2）单色性和方昀性好，以减少光纤的材料色散，提商光源和光纤的耦合效率；采用单纵模激光器可以使模分配噪声（MPN）的影响降到最小；边模抑制比MSR〉100（20dB）时，可使模分配噪声（

7、MPN）的影响降到最小。（3）对于模拟调制，还要求光强随驱动电流变化的线性要好，以保证有足够多的模拟调制信道。（4）但是在1.55pn波长系统屮，即使采用边模抑制比大的单模LD,LD的频率啁嗽也是对系统的主要限制因素。（5）因此高速光纤通信系统，多采用多量子阱结构DFBLD,以减小频率啁啾的影响。对光电探测器的要求是灵敏度高、响应快、噪声小、成本低和可靠性高，并且它的光敏面应与光纤芯径匹配。对光纤的基本要求是：从发射光源耦合进光纤的光功率要最大，光信号通过光纤传输后产生的畸变要最小，光纤的传输窗口要满足系统应用的要求。具体的设计要根据使用

8、条件进行折中。（1）衰减在选定的波长，袞减要足够小，以使在满足接收机所要求的光功率的前提T,使中继距离尽可能大。（2）偶合损耗它包括光源耦合损耗和检测器耦合损耗。纤芯尺寸和数值孔径大，可减小光