光纤通信原理 第2版 习题答案 作者 邓大鹏 第8章习题参考答案.doc

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1、第8章习题参考答案1、何谓统计复用？统计复用有何特点？答：“统计复用”又称“统计时分多路复用”，它不是固定地对应于公共信道中的某一个时隙，而是“动态地”按需分配公共信道中的时隙。其特点是使所有的时隙都能得到充分地使用，从而更有效地提高了线路的利用率，统计表明，统计复用可比静态的时分复用提高传输效率2～4倍。2、光复用技术主要有哪些种类？它们如何实现信道间互不干扰？答：光复用技术主要有：光波分复用技术、光时分复用技术、光副载波复用技术和光码分复用技术。光波分复用技术是在发送端将不同波长的光信号组合起来，并耦合到光缆线路上的同一根光纤中进行传输，不同波长之间互不干扰。光时分复用技

2、术是在发送端的同一载波波长上，把时间分割成周期性的帧，每一帧再分割成若干个时隙，然后根据一定的时隙分配原则，使每个信源在每帧内只能按指定的时隙向信道发送信号，接收端在同步的条件下，分别在各个时隙中取回各自的信号而不混扰。光副载波复用技术的每个信道具有不同的副载波频率，占据光载波附近光谱的不同部分，从而保证各信道上信号互不干扰。光码分复用技术是不同信道的信号用互成正交的不同码序列来填充，经过填充的信道信号调制在同一光波上在光纤信道中传输，接收端用与发送方向相同的码序列进行相关接收，由于采用的是正交码，相关接收时不会产生相互干扰。3、光时分复用有哪些类型？各用于什么场合？答：光时

3、分复用可分为比特交错OTDM和分组交错OTDM。比特交错OTDM中每个时隙对应一个待复用的支路信息(一个比特)，同时有一个帧脉冲信息，形成高速的OTDM信号，主要用于电路交换业务。分组交错OTDM帧中每个时隙对应一个待复用支路的分组信息（若干个比特），帧脉冲作为不同分组的界限，主要用于分组交换业务。4、比特交错时分复用如何实现光解复用？答：接收端若要提取第j个支路信号，解复用时，用分路器将接收到的复用信号脉冲流分为两路，将其中一路脉冲数据流延迟jτ,并进行门限判决，门限的高度为复帧信号中数据脉冲的高度，判决得到的是延迟了jτ时间的帧脉冲，其位置正好对准第j个支路的数据脉冲，将

4、帧脉冲数据流与复用脉冲数据流进行逻辑与操作，与门的输出便是要提取的第j个支路的数据流，从而达到解复用的目的。5、波分复用的主要特点有哪些？答：波分复用技术的主要特点有：可以充分利用光纤的巨大带宽潜力，使一根光纤上的传输容量比单波长传输增加几十至上万倍。在大容量长途传输时可以节约大量的光纤。波分复用通道对传输信号是完全透明的，可同时提供多种协议业务，不受限制地提供端到端业务。可扩展性好。降低器件的超高速要求。6、波分复用系统可以分为哪些类型？　　答：WDM系统从不同的角度可以分为不同的类型：从传输方向分，可以分为双纤单向波分复用系统和单纤双向波分复用系统；从光接口类型分，可以分

5、为集成式波分复用系统和开放式波分复用系统。7、试分析正色散光纤中自相位调制将引起脉冲宽度变窄。　　答：由于自相位调制效应的存在，在脉冲的上升沿频率下移，在脉冲的下降沿频率上移。由非线性引起的这种频率的瞬时变化，在正色散光纤中频率越低的光传得越慢，频率越高的光传得越快，这就会引起光脉冲上升沿传播速度变慢，下降沿传播速度变快，从而使光脉冲变窄。8、一光波系统，光纤链路长60km，1310nm处的损耗为0.4dB/km，1550nm处的损耗为0.2dB/km，若两个波长处喇曼增益系数gR均为1×10－13m/w，光纤的有效面积Aeff为20μm2，试求两波长处的受激喇曼散射的阈值功

6、率。解：　因为：　，而，因此只要求出Leff本题就可解，只是要注意的是：为了简化表达式，Leff公式中的α定义为，而题目中给出的损耗为常数定义为，所以要将转换为。1310nm处：　　　　　　　　　＝0.29597w=24.7dBm同理可求出1550nm处的阈值功率。9、有效面积为40μm2的单模光纤，长50km，在1550nm波长处的损耗为0.2dB/km，若非线性折射率n2=3.2×10－20m/w,在入射功率为5dBm时，自相位调制引起的非线性相移为多少？（提示：

7、E

8、2＝P/Aeff）　解：自相位调制引起的非线性相移：　　　先将5dBm换成mw，P＝100.5mw＝3.

9、162mw　　　

10、E

11、2＝P/Aeff＝3.162mw/40μm2＝7.9×107w/m2　　　　　=0.512(弧度)＝29.4O10、一个5信道的波分复用系统，工作波长为1550nm，链路长为40km，每信道的注入功率为1mw，非线性折射率n2=3.2×10－20m/w，光纤的有效面积为40μm2，试求自相位调制相移和交叉相位调制相移各为多少？计算结果说明什么问题？解：1）自相位调制相移：　　2）交叉相位调制相移：　　　　　　在相同场强的情况下交叉相位调制的影响是自相位调制的两倍。（计算方法与前一题