光纤通信技术复习题复习资料.pdf

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1、《光纤通信技术》复习题一．基本概念1．什么样的电磁波叫做“光”？目前的光纤通信用的是什么光？波长是多少？答：光是一种电磁波，光频为10E14HZ量级，波长为μm量级。可见光大约指0.4μm~0.76μm波长范围的电磁波。光通信采用的波长0.85μm、1.31μm和1.55μm。即在电磁波近红外区段。2．光纤通信的特点？答：一、传输频带宽，通信容量大二、传输损耗低，中继距离长三、不怕电磁干扰四、保密性好，无串音干扰五、光纤尺寸小,重量轻,利于敷设和运输六、节约有色金属和原材料七、抗腐蚀性能好3．光纤的NA和LNA各是什么意义？什么是光线模式的分立性

2、？答：入射最大角称为孔径角，其正弦值称为光纤的数值孔径。数值孔径表示光纤采光能力的大小。在光纤端面上芯区各点处允许光线射入并形成导模的能力是不一样的，折射率越大的位置接收入射光的能力越强。为了定量描述光纤端面各点位接受入射光的能力，取各点位激发最高次导模的光线入射角度为局部孔径角θ’C(r)，并定义角的正弦值为该点位的局部数值孔径LNA。光是有一定波长的，将光线分解为沿轴向和径向的两个分量，传输光波长λ也被分为λZ和λr。沿径向传输的光波分量是在相对的芯/包层界面间（有限空间）往返传输，根据波形可以稳定存在的条件——空间长度等于半波长的整数倍，而

3、空间长度已由光纤结构所确定，所以径向波长分量λr不能随意了，从而导致它们夹角不能随意也即不能连续变化，即光线模式的分立性。4．什么是光纤的色散？光纤的色散分为哪几种？在单模光纤中有哪些色散？答：脉冲信号在光纤中传输时被展宽的现象叫光纤的色散。分为模间色散和模内色散。模内色散又分为材料色散和波导色散。多模光纤：模式色散和材料色散；单模光纤：材料色散和波导色散。5．归一化频率V和截止频率VC各如何定义？有何区别和联系？答：归一化频率见书28页，截止频率见27页。实际光纤中能够传输的导模模式必须满足V>Vc。6．什么是光纤的模式?简并模？线性极化模？答

4、：在光纤的数值孔径角内，以某一角度射入光纤的端面，并能在光纤的纤芯——包层界面上形成全内反射的传播光线称为一个光的传输模式。每种允许在光纤中传输的特定形式的光波称为光纤的一个模式。场型分布相同的模式称为简并模(原始场型的图案一样，而模式并不唯一。即一个原始场型并不唯一对应一个模式)。将原始场型按照“传输常数相近者合并”的原则得到的场型，或者是把简并模集中在一起。称为线性极化模又叫线性偏振模。7．什么是单模光纤？单模传输的条件是什么？答：只允许传输一个基模的光纤为单模光纤。单模光纤传输条件为0

5、式之间的光功率转换现象叫模耦合。光纤不同模式所携带的光功率在传输过程中可能发生相互转换，即较低次模转换为较高次模，较高次模可能转换为较低次模或更高次模，甚至转换为辐射模而损失掉。原因：光纤的不完善。稳态MPD即EMD：光纤中各种模式所含功率的比例会在耦合过程中趋向一种动态平衡。长途传输时光功率基本上是以EMD状态传输的，所以光纤总的损耗系数应该以EMD状态为前提。9．什么是光纤的近场和远场？什么是模场直径？什么是光纤的截止波长？答：见书（45页），单模光纤近场光强P(r)从最大值P(0)下降到P(0)/e时所对应的光斑直径的大小叫模场直径（MFD

6、）。截至波长（书34页）光纤中只能传导基模的最低工作波长。10．什么是光子的自发辐射、受激吸收、受激辐射？见书57页。11．什么是信号的抖动？抖动的性能参数有哪些？答：数字信号的各有效瞬间对于标准时间位置的偏差定义为抖动。抖动包括两个方面：（1）输入信号脉冲在某一平均位置左右变化；（2）提取的时钟信号在中心位置上的左右变化。抖动的性能参数输入抖动容限——系统容许输入信号的最大抖动范围。②输出抖动——系统输出口的信号抖动特性。③抖动转移特性——在不同的测试频率下系统输入信号的抖动值和输出信号的抖动值之比(增益)的分布特性。12．满注入和LPS注入条

7、件是怎样规定的？答：满注入指光源经一定的光学系统处理后，在光纤端面上形成的入射光斑直径大于纤芯直径，而且，入射光锥的光锥角大于光纤的数值孔径角。有限相位空间注入（LPS）规定入射光斑直径和入射光锥的数值孔径分别等于纤芯直径和光纤NA的70%，又称70/70法则。13．PDH的基群速率？SDH的最低速率？PDH有两种基础速率:（1）1.544Mb/S，如美国、日本等；（2）2.048Mb/S，如我国、欧洲各国，各次群之间的路数关系是4倍递增，而速率关系大于4倍。将PDH和SDH在四次群上兼容互通，接口码率定为155.520Mb/SSDH最基本速率等

8、级是STM-1，其速率为155.520Mb/S。14．容器、虚容器、终端复用器和分插复用设备的作用？答：容器是具有一定格式的帧结构，用来