光纤通信试卷

1 光纤通信的主要优点有 (1) 通信容量大,    (2) 中继距离远 ,   (3) 抗电磁干扰能力强，无串话  (4) 光纤细，光缆轻,  (5) 资源丰富，节约有色金属和能源。   (6)抗腐蚀、不怕潮湿

2光纤的数值孔径NA是表示  光纤捕捉光射线能力的物理量  阶跃型光纤定义式为  NA==。

3 在阶跃型光纤中     LP01     模是最低工作模式    LP11      是第一高阶模。

4激光器由    工作物质   、 能够使工作物质处于粒子反转分布状态(泵浦源)             和    光学谐振腔   三部分组成。

5光复用技术有：   光时分复用  技术、  光码分复用  技术、  副载波复用   技术、和  

波分复用  技术。            

6利用光纤传输监控信号有两种方式分别是频分复用传输方式   、      时分复用方式   。

1  喇曼散射效应

当外界光照射时，外来光子能与振动分子发生能量交换，这时在入射光光谱线(称为母线)两边出现一些强度很弱的新谱线，这种效应称为喇曼散射效应。

2  载流子生存期

.载流子生存期是指从衩激活到被复合之间的这一段时间

3 光纤的色散

  ①纤中传送的信号是由不同的频率成分和不同的模式成分构成的，它们有不同的传播速度，将会引起脉冲波形的形状发生变化。②也就是光脉冲在光纤中传输，随着传输距离的加大，脉冲波形在时间上发生了展宽，这种现象称为光纤的色散。

4 光的偏振

自然光在传播过程中，由于外界的某种作用，造成各个振动方向上的强度不等，使某一方向的振动比其他方向占优势，这种光叫作部分偏振光。或者说：振动方向随机变化，某一方向振幅最大（振动占优势），与其垂直方向振幅最小。 

5自发辐射

自发辐射是指高能态的原子自发地辐射出光子并迁移至低能态。

6波分复用方式

波分复用（OWDM）是在一根光纤中同时传输两种或多种不同波长的光波信号

7 WDM绝对参考频率

绝对参考频率是对维持光信号的频率的精度和稳定度而规范的特定频率参考

8 LD的电光延迟

LD电光延迟就是在电信号到来时，光信号相对于电信号的时间延迟

9分组码

分组码常用mBnB表示，它是把输入信码流中每m比分为一组，然后变换为n比特(n＞m)输出。

10 量子噪声

光电检测器在某个时刻实际接收到的光子数，是在一个统计平均值附近浮动，因而产生了噪声。

四、简答题：（每题4分,共20分）

1、直接检测数字光接收机有哪些组成部分，试画出组成方框图。

直接检测数字光纤通信接收机一般由三个部分组成，即光接收机的前端、线性通道和数据恢复三个部分，如图所示。

2、试画出SDH的帧结构图，并说明各个区域的功能。

整个帧结构可以分为三个主要区域：

(1) 段开销(SOH)区域

(2) 信号净负荷区域

(3) 管理单元指针区域

    3、分析阶跃型光纤和渐变型光纤的导光原理。

按照光的全反射理论，如果光线满足θ1大于临界角由式（3-1-3）确定的θC ，将会在纤芯与包层界面上发生全反射，当全反射的光线再次入射到纤芯与包层的分界面时，又会再次发生全反射而返回纤芯中传输形成导波。

4、试画出WDM光传送网分层结构

5、色散补偿的原理是什么？

色散会使输出光信号在时间展宽，色散导致光信号展宽是由相位系数引起的，它使光脉冲经光纤传输时产生了新的频谱成分。所有的色散补偿方式都试图取消该相位系数，以便恢复原来的输入信号。

五、计算题：（每题10分,20分）

(1)一单色光垂直照在厚度均匀的薄油膜上。油的折射率为1.3，玻璃的折射率为1.5 ，若单色光的波长可由光源连续调节，并观察到500nm与700nm这两个波长的单色光在反射中消失，求油膜的厚度。

解：由于空气的折射率小于油的折射率，油的折射率小于玻璃的折射率，薄油膜的上、下两表面反射而形成相干光，由于两束光的路程不同而引起的光程差为2 n2e；由于薄油膜的上、下两表面反射光都发生位相突变而不引起额外的光程差。

所以总的光程差为  

当反射光因干涉而减弱，则有  

由上式得         k1 ，k2=1，2，3… …

所以k1 =4，k2=3

把n2=1.3代入得到油膜的厚度为干涉加强的光波波长为：

e=673.08nm 

(2)   有一个光纤通信系统，其码速率为622.080Mb/s，平均发送光功率PT的最大值0dBm，活动连接器ACT和ACR为0.4dB，设备富余度ME为3dB，光纤衰减系数Af取值1550nm取0.2dB/km，平均熔接接头损耗AS/Lf为0.05dB/km，线路富余度MC为0.06dB/km。接收机灵敏度PR为-31.2dBm，试估算最大中继距离。

解：