第一章光纤通信概述要点
1、什么是光纤通信？波长区、频率区P1
2、通信容量BL含义、单位P1
3、光纤通信的优点P3-P4
4、光纤通信系统的组成P4
5、目前光纤通信系统的水平：P5实用水平实验室水平
6、WDM水平P5实用水平实验室水平发展趋势
7、带宽、信道数计算P6
1-1至1-6 作业
第二章光纤与导光原理要点
1、光是电磁波及性质P9-P10
2、F-P干涉仪结构及作用P16
3、光的偏振概念P26-28
4、光的衰减吸收，布格尔定律计算P32
5、光电效应概念，粒子性及计算
6、激光
粒子数反转P43-44
激光形成的三个基本条件P44
7、光纤的结构、种类、材料P52
8、传输光纤的三个低损耗窗口P64-65
9、传输模式（单、多，目前是单模）基模及高阶模名称，单模传输条件P71
10、光纤损耗（衰减系数）定义及表达式，损耗值的计算P64
11、光纤色散定义及表达式
延迟时间的计算P67
12、光纤的基本参数
NA、△、V、θc、αmax、α、D
12、光纤的基本参数及计算
NA=(n12-n22) ? θc=sin-1（n2/n1）αmax =sin-1[(n12-n22)1/2]
Δ=(n12-n22)/2n12
V=2πa(n12- n22)1/2/λ=2πa n1 (2△) 1/2/λ=2πa NA/λ
λc=2πa(n12- n22) ?/2.405 α=-(1/L)10lg(P out/p in) Δτ=DΔλL
单模传输条件模式数量的计算方法（分段）
习题
P50-51
2-11、2-12、2-13
第三章光缆与光无源器件要点
1、光缆的结构和类型
2、光缆的命名
3、目前光缆的缆芯结构方式分类：P100-103
层绞式、骨架式、单位式、带状式、
4、光缆结构内容及作用P100-101
5、光缆的型号命名由7部分组成：
实例
6、连接器、耦合器、滤波器、波分复用／解复用器、光开关的作用；
7、活动连接器的形式（FC平面型、PC凸面型、APC斜面型）
8、固有损耗的原因；外部损耗的原因。
9、光隔离器、光分插复用器、波长转换器、光交叉连接器的作用。
习题
P76除3-2、3-3、3-4、3-5外，都要掌握
P125 5-2、5-4、5-5、5-6、5-10
第四章光源与光发射机要点
1、光发射机性能要求
（光源特性、调制特性、输出特性）P132
2、消光比EXT的定义与计算P132
3、光调制的类型，调制曲线及调制电路，计算该系统的调制效率的计算。P129
4、光纤系统对光源的基本要求P85
5、光源的基本参数
波长、线宽、发射功率
6、LED、LD的P--I特性曲线，说明该曲线的含义及特点（LED、LD的区别）
7、光源的种类LED、LD的特点（参数区别）
8、什么是半导体的光电效应P91
习题
P98
4-1(1)、（3）、（4）4-4 、4-5、4-6
第五章光接收机复习要点
1、光电检测器种类及特点（PIN、APD）
2、电光转换效率η=P光/P电
4、光接收机组成及各部分的作用P134
5、光接收机性能指标及计算（灵敏度、误码率、动态范围）P143-145
6、接收机的灵敏度常用表示，单位是什么？
7、前置放大器的位置，性能要求。
8、光电检测器件的工作特性
响应度R0=I P/P in
量子效率η=（电子数）/（光子数）= (I P/q)/(P in/hυ)
= (I P/P in）
关系
R=I P/P in = η.q/hυ= ηλ/1.24
9、响应时间的组成与计算P95-96
（1）渡越时间t d= W/v d P96
（2）扩散时间t i
（3）电路上升时间t RC=2.2R T C T
9、APD的倍增因子G的计算
G=I M/I P PIN的G=1
P148
?除去6-2、6-4、6-5、6-7、6-9
第六章光放大器
1、光放大器类型及特点
2、EDFA的工作原理P199---203
3、EDFA的特(优)点P198
4、EDFA的结构形式
5、EDFA的应用场合(P202、203)
6、几种泵浦形式性能比较
第七章光纤通信系统要点
1、IM/DD(强度调制/直接检测)系统的组成框图及工作过程P149
2、TDM PCM30/32帧结构图及传输内容
3、PDH数字序列的码速率标准（一、二、三、四）
4、监控信号的传输方法（频分复用、时分复用）
5、几种常用的线路码名称、结构及特点。
6、SDH的基本内容：
模式、参数—P169
7、STM-N的码速率
—P169
8、STM-N的帧结构图P170
9、LAN结构形式：总线型星型环形树形P164
P183
?除去7-7
第八章光纤通信新技术要点
1、复用形式根据光信号本身、OTDM(时分)、OCDM（码分）、SCM（副载波）根据光载波本身、WDM（波分）、SDM（空分）
2、 WDM的单向和双向传输方式图，说明各器件的作用 P189
3、 WDM的参考频率和标准中心波长P191
4、EDFA
EDFA对工作波长
工作原理P199、泵浦方式及特点、性能指标P201-202、基本应用形式P202-203
光功率放大器的转换效率和吸收效率的计算。
?P207全要求
第9章系统的设计与施工
1、常见网的拓扑结构
2、光纤通信工程设计基本原则
3、光缆线路敷设基本方式
一、填空题
1、光纤通信是指：。
2、传输光纤的三个低损耗传输窗口分别是μm、μm和μm 。
3、按传输模式，光纤分为模和模光纤，目前广泛应用的是模光纤。
4、光交换技术的三种基本形式为交换、交换和交换。
5、常用光缆的缆芯结构形式分式、式、式、式。
6、单信道光纤通信系统实用水平的比特率已达到Gb/s，实验室已达到Gb/s，WDM实
用水平已达到Gb/s。
7、通信用的光纤绝大多数用材料制成。折射率高的中心部分叫做，
折射率稍低的外层称为。
8、表示光纤捕捉光射线能力的物理量被定义为光纤的，用表示，其计算公式
为。
9、在阶跃型光纤中，模是最低工作模式，也称基模；是第一高阶模；阶跃型光纤的单
模传输条件是。
10、EDFA对工作波长为μm的光波有放大作用，ITU—T建议G．692文件确定WDM系统的绝对参
考频率规范为THz，对应的参考波长为nm。
11、利用光纤传输监控信号有两种方式，一是传输监控信号，
二是传输监控信号。
12、mBnB码又称，它是把，其中n m 。
一、填空题
13、在IM/DD系统中，实现光源调制的方法有两类：和。
14、消光比EXT定义为：。
15、EDFA有三种基本结构形式，分别为泵浦式、泵浦式、泵浦式。
16、光电检测器件的暗电流是指：。
17、SDH网有一套标准化的信息等级结构称为：。
18、光电检测器件的响应时间受三个因素的影响，它们分别为：时间、电路时间常数和
时间。
19、对光缆的基本要求是保护光纤固有的特性和特性。
20、铒掺杂光纤放大器EDFA对中心波长为μm的光波具有放大作用，镨掺杂光纤放大器PDFA
对中心波长为μm的光波具有放大作用，铥掺杂光纤放大器TDFA对中心波长为
μm的光波具有放大作用。
21、根据ITU-T的建议，STM-l的码速率为Mb／s，STM-16的码速率为Mb/s。
22、工程上光接收机的灵敏度常用表示，单位是。
23、在信号恢复电路中，当信号电平超过判决门限电平时，则判为码。低于判决门限电平，则判为码。
24、在光接收机中，与光电检测器相连的放大器称为放大器，它应是放大器。
一、填空题
25、根据半导体的能带理论，能够被电子占据的能带为：带、带和带，不能
被电子占据的状态为：带。
26、EDFA具体应用形式有四种，分别为放大、放大、放大、放大。
27、EDFA对工作波长为nm 至nm的光波具有较为平坦的放大作用。
28、光纤通信系统的长期平均误码率应小于，突发性误码采用、误码秒（ES）和
三个性能指标来评价。
29、数字光纤通信系统中，数字信号的抖动产生的主要原因有：抖动，
抖动，抖动。
30、根据ITU—T的建议，STM-l的码速率为Mb／s，STM-64的码速率为Mb／s。
31、实现光源调制的方法有两类：和。
32、在光接收机中，与光电检测器相连的放大器称为放大器，它应该是具有
特性的放大器。
33、在数字光纤通信系统中，抖动将引起的增加。
一、填空题
34、根据半导体的能带理论，能够被电子占据的能带为：带、带、带，不能被电子占
据的状态为带。
35、ITU—T建议G．692文件确定WDM系统的绝对参考频率规范为THz。
36、根据CCITT规定，PDH数字序列的PCM30/32的基群码速率为Mb／s、二次群码速率为Mb
／s、三次群码速率为Mb／s、四次群码速率为Mb／s。
37、根据ITU—T的建议，STM—l的码速率为Mb／s，STM—4的码速率为
Mb/s。
38、常规光纤被ITU-T命名为G.652光纤，当传输波长λ=1550nm的光信号时，其色散系数约
为：。
39、电光二极管（如LD）在通信系统中的主要作用是，而光电二极管（如APD）在通信系统
中的主要作用是。
40、单模光纤的纤芯直径在～μm，而多模光纤的纤芯直径典型尺寸为：
μm。
41、用于通信的光纤，其数值孔径NA的取值范围为：～之间。
42、光纤通信系统三个主要组成部分是：（1）、
（2）、（3）。
43、半导体光电探测器分为：光电导型和光电二极管。
44、信号在光纤中传输时，主要考虑特性和特性。
二、简答题
1、光纤传输网主要应解决哪几个方面的关键技术？
2、通信容量通常用BL积表示，其中B和L分别是什么含义？BL的常用单位是什么？
3、光纤通信的主要优点有哪些？
4、光纤通信工程中，主要测试仪器与专用工具分别有哪些？
（1）用于设备测试的有：
（2）用于线路工程施工的有：
5、激光器形成激光的三个基本条件是什么？
6、什么是单模光纤的衰减系数?写出表达式。
7、什么是材料的折射率？
8、传输光信号对光纤的基本要求有哪些？
9、什么是粒子数反转分布？
10、什么是半导体的光电效应？
11、光纤的传输损耗原因主要有哪些？
12、什么是光纤的色散，色散的程度用什么参数描述？
二、简答题
13、光纤通信对光源的基本要求有哪些？
14、简述受激辐射过程。
15、掺铒光纤放大器的主要优点是什么?
16、光纤色散的大小用什么来表示?其单位是什么?
17、多信道复用技术中，从光信号复用技术来考虑主要包括哪些？从光波复用技术来考虑包括哪些?
18、光调制器主要参数有哪些？
19、光纤通信系统对光电检测器的要求是什么？
20、什么是粒子数反转分布？
21、什么是光纤通信？
22、什么是光纤的色散?为什么说光纤的色散会限制系统的通信容量?
23、对激光器应采取哪些保护措施，才能使其安全工作？
24、信道（线路）编码与信源编码的主要区别是什么？
25、常用的光无源器件有哪些？各自的作用是什么？
26、常用的光无源器件有哪些？各自的作用是什么？
三、补空完成题
1、例全称含义
PCM、FSK 、ASK 、PSK 、MOD、DET、OSC、AMP、EDFA、TDFA、
PDFA、FRA、WDM、DWDM、CDM、TDM、FDM、CDMA、ATM、PDH、SDH、
LD、LED、APD、IM/DD、NII 、ISDN、GII
2、缩络语
P220-225
四、画图说明题
1、画出光纤通信系统的组成结构方框图，说明其工作过程。
2、画出发光二极管的P--I特性曲线，说明该曲线的含义及特点。
3、画出PCM30/32的帧结构图，简单说明各时隙内的内容。
4、画出直接调制方式的光发射机组成框图，并说明各组成部分的作用。
四、画图说明题
5、试画出WDM的单纤双向传输方式的示意图，说明各器件的作用。
6、试画出发光二极管的模拟信号的直接调制原理图，说明其调制过程。
7、画出外调制方式的光发射机组成框图，并说明各组成部分的作用。
8、画出LD数字信号的直接调制原理图，说明调制过程。
四、画图说明题
9、LAN的拓扑结构主要有几种?试画出它们的拓扑图。
10、试画出IM/DD光纤通信系统结构框图，说明其工作过程。
11、画出相干光通信系统结构框图，说明各组成部分的作用。
12、画出LD数字信号的直接调制原理图，说明调制过程。
13、试画出SDH帧结构图，说明SDH帧结构图的内容。
14、试画出IM/DD光纤通信系统结构框图，说明其工作过程。
15、画出激光器LD的实际结构图，说明各组成部分的作用。
五、计算题
?作业例题习题
光纤通信课后习题答案 第一章习题参考答案 1、第一根光纤是什么时候出现的？其损耗是多少？ 答：第一根光纤大约是1950年出现的。传输损耗高达1000dB/km 左右。 2、试述光纤通信系统的组成及各部分的关系。 答：光纤通信系统主要由光发送机、光纤光缆、中继器和光接收机组成。 系统中光发送机将电信号转换为光信号，并将生成的光信号注入光纤光缆，调制过的光信号经过光纤长途传输后送入光接收机，光接收机将光纤送来的光信号还原成原始的电信号，完成信号的传送。 中继器就是用于长途传输时延长光信号的传输距离。 3、光纤通信有哪些优缺点？ 答：光纤通信具有容量大，损耗低、中继距离长，抗电磁干扰能力强，保密性能好，体积小、重量轻，节省有色金属和原材料等优点；但它也有抗拉强度低，连接困难，怕水等缺点。 第二章 光纤和光缆 1．光纤是由哪几部分组成的？各部分有何作用？ 答：光纤是由折射率较高的纤芯、折射率较低的包层和外面的涂覆层组成的。纤芯和包层是为满足导光的要求；涂覆层的作用是保护光纤不受水汽的侵蚀和机械擦伤，同时增加光纤的柔韧性。 2．光纤是如何分类的？阶跃型光纤和渐变型光纤的折射率分布是如何表示的？ 答：（1）按照截面上折射率分布的不同可以将光纤分为阶跃型光纤和渐变型光纤；按光纤中传输的模式数量，可以将光纤分为多模光纤和单模光纤；按光纤的工作波长可以将光纤分为短波长光纤、长波长光纤和超长波长光纤；按照ITU-T 关于光纤类型的建议，可以将光纤分为G.651光纤（渐变型多模光纤）、G .652光纤（常规单模光纤）、G .653光纤（色散位移光纤）、G.654光纤（截止波长光纤）和G.655（非零色散位移光纤）光纤；按套塑（二次涂覆层）可以将光纤分为松套光纤和紧套光纤。 （2）阶跃型光纤的折射率分布 () 2 1 ?? ?≥<=a r n a r n r n 渐变型光纤的折射率分布 () 2121? ????≥
第一章基本理论 1、阶跃型折射率光纤的单模传输原理是什么答：当归一化频率V小于二阶模LP11归一化截止频率，即0＜V＜时，此时管线中只有一种传输模式，即单模传输。 2、管线的损耗和色散对光纤通信系统有哪些影响答：在光纤通信系统中，光纤损耗是限制无中继通信距离的重要因素之一，在很大程度上决定着传输系统的中继距离；光纤的色散引起传输信号的畸变，使通信质量下降，从而限制了通信容量和通信距离。 3、光纤中有哪几种色散解释其含义。答：（1）模式色散：在多模光纤中存在许多传输模式，不同模式沿光纤轴向的传输速度也不同，到达接收端所用的时间不同，而产生了模式色散。（2）材料色散：由于光纤材料的折射率是波长的非线性函数，从而使光的传输速度随波长的变化而变化，由此引起的色散称为材料色散。（3）波导色散：统一模式的相位常数随波长而变化，即群速度随波长而变化，由此引起的色散称为波导色散。 5、光纤非线性效应对光纤通信系统有什么影响答：光纤中的非线性效应对于光纤通信系统有正反两方面的作用，一方面可引起传输信号的附加损耗，波分复用系统中信道之间的串话以及信号载波的移动等，另一方面又可以被利用来开发如放大器、调制器等新型器件。 6、单模光纤有哪几类答：单模光纤分为四类：非色散位移单模光纤、色散位移单模光纤、截止波长位移单模光纤、非零色散位移单模光纤。 12、光缆由哪几部分组成答：加强件、缆芯、外护层。 *、光纤优点：巨大带宽（200THz）、传输损耗小、体积小重量轻、抗电磁干扰、节约金属。*、光纤损耗：光纤对光波产生的衰减作用。 引起光纤损耗的因素：本征损耗、制造损耗、附加损耗。 *、光纤色散：由于光纤所传输的信号是由不同频率成分和不同模式成分所携带的，不同频率成分和不同模式成分的传输速度不同，导致信号的畸变。 引起光纤色散的因素：光信号不是单色光、光纤对于光信号的色散作用。 色散种类：模式色散（同波长不同模式）、材料色散（折射率）、波导色散（同模式，相位常数）。 *、单模光纤：指在给定的工作波长上只传输单一基模的光纤。
光纤通信原理复习要点提示 （2010年12月） 第一章光纤通信概述 本章主要掌握要点提示：①光纤通信的定义②组成。并了解其优点、发展史和发展趋势1．近代通信技术分为电通信和光通信两类。目前广泛使用的光通信方式是利用光纤传输光波信号。 2．光纤通信的容量通常用BL积来表示，其中B表示为比特率，L为：中继距离。3．画图：画出光纤通信系统的组成结构图，并简述系统中各部分的主要作用。 第二章光的性质 本章主要掌握要点提示：①光的吸收，色散n=f（λ）和散射；②激光 1．要产生激光，须选择传播方向和频率一定的某一光信号优先放大，而将其他方向和频率的光信号加以抑制。为了获得单色性、方向性都很好的激光，需要加入一个光学谐振腔。 2．电磁波是一种横波，横波指质点的振动方向与传播方向垂直的机械波。 3．色散是指介质的折射率n随光波波长λ而变化的现象。介质的折射率n是随着波长λ的增加而减小的称为正常色散。 4．激光形成的条件有：能实现粒子束反转的物质；泵浦和光学谐振腔。5．激光的模式有两种：纵模和横模，其是激光腔内与腔轴垂直的横截面内的稳定光场分布。6．当光通过不均匀介质时，会偏离原来的方向而向四周传播，这种现象称为光的： C 。 A. 吸收 B. 色散 C. 散射 D. 辐射 7．光与物质的作用实质上就是光与原子的相互作用，下列D 不属于光与原子的相互作用。 A. 受激吸收 B. 受激辐射 C . 自发辐射 D. 散射8．激光是通过 A 产生的。 A. 受激辐射 B. 自发辐射 C. 热辐射 D. 电流 第三章光纤 本章主要掌握要点提示：①光纤的结构，类型和各自的导光原理；②基膜LP01的概念，阶跃型光纤只传输基膜的条件；第一高阶模是指哪种标量模；③光纤的损耗特性，色散特性，传输带宽；④单模光纤 1．光纤的典型结构是多层同轴圆柱体，自内向外为：纤芯，包层和涂覆层。纤芯折射 n的高纯度二氧化硅。 率通常是折射率为 1 2．对于渐变型光纤，具有不同条件的子午射线，从同一地点出发，达到相同的终端。这种现象称为光纤的自聚焦。 3．光在光纤中传输时的衰减量可用光纤的损耗系数来表示，其单位为：dB/km 。 μ。 4．光纤通信中，石英光纤的三个低损耗窗口为： A m A. 0.85; 1.31; 1.55 B. 0.85; 1.27; 1.55
光纤通信重要知识点总结 第一章 1.任何通信系统追求的最终技术目标都是要可靠地实现最大可能的信息传输容量和传输距离。通信系统的传输容量取决于对载波调制的频带宽度，载波频率越高，频带宽度越宽。 2.光纤：由绝缘的石英（SiO2）材料制成的，通过提高材料纯度和改进制造工艺，可以在宽波长范围内获得很小的损耗。 3.光纤通信系统的基本组成:以光纤为传输媒介、光波为载波的通信系统，主要由光发送机、光纤光缆、中继器和光接收机组成。光纤通信系统既可传输数字信号也可传输模拟信号。输入到光发射机的带有信息的电信号，通过调制转换为光信号。光载波经过光纤线路传输到接收端，再由光接收机把光信号转换为电信号。系统中光发送机的作用是将电信号转换为光信号，并将生成的光信号注入光纤。光发送机一般由驱动电路、光源和调制器构成，如果是直接强度调制，可以省去调制器。 光接收机的作用是将光纤送来的光信号还原成原始的电信号。它一般由光电检测器和解调器组成。光纤的作用是为光信号的传送提供传送媒介，将光信号由一处送到另一处。中继器分为电中继器和光中继器（光放大器）两种，其主要作用就是延长光信号的传输距离。为提高传输质量，通常把模拟基带信号转换为频率调制、脉冲频率调制或脉冲宽度调制信号，最后把这种已调信号输入光发射机。还可以采用频分复用技术，用来自不同信息源的视频模拟基带信号（或数字基带信号）分别调制指定的不同频率的射频电波，然后把多个这种带有信息的RF信号组合成多路宽带信号，最后输入光发射机，由光载波进行传输。在这个过程中，受调制的RF电波称为副载波，这种采用频分复用的多路电视传输技术，称为副载波复用技术。目前大都采用强度调制与直接检波方式。又因为目前的光源器件与光接收器件的非线性比较严重，所以对光器件的线性度要求比较低的数字光纤通信在光纤通信中占据主要位置。 数字光纤通信系统基本上由光发送机、光纤与光接收机组成。发送端的电端机把信息进行模数转换，用转换后的数字信号去调制发送机中的光源器件LD，则LD就会发出携带信息的光波，即当数字信号为“1”时，光源器件发送一个“传号”光脉冲；当数字信号为“0”时，光源器件发送一个“空号”。光波经低衰耗光纤传输后到达接收端。在接收端，光接收机把数字信号从光波中检测出来送给电端机，而电端机再进行数模转换，恢复成原来的信息。这样就完成了一次通信的全过程。 4.光纤通信的优点:1通信容量大,一根仅头发丝粗细的光纤可同时传输1000亿个话路2中继距 离长,光纤具有极低的衰耗系数，配以适当的光发送与光接收设备，可使其中继距离达数百千米以上,因此光纤通信特别适用于长途一、二级干线通信。3.保密性能好4.适应能力强5.体积小、重量轻、便于施工维护6.原材料资源丰富，节约有色金属和能源，潜在价格低廉,制造石英光纤的原材料是二氧化硅（砂子），而砂子在自然界中几乎是取之不尽、用之不竭的 5.光发射机:功能是把输入的电信号转换为光信号，并用耦合技术把光信号最大限度地注入光纤线路。光发射机由光源、驱动器和调制器组成。光源是光发射机的核心。光发射机的性能基本上取决于光源的特性，对光源的要求是输出光功率足够大，调制频率足够高，谱线宽度和光束发散角尽可能小，输出功率和波长稳定，器件寿命长。 6.实现光源调制的方法:直接调制和外调制。直接调制是用电信号直接调制半导体激光器或发光二极管的驱动电流，使输出光随电信号变化而实现的。这种方案技术简单，成本较低，容易实现，但调制速率受激光器的频率特性所限制。外调制是把激光的产生和调制分开，用独立的调制器调
第一章光纤通信概述 1.1 光纤通信发展的历史和现状............................................................ 错误！未定义书签。 1.1.1 探索时期的光通信................................................................ 错误！未定义书签。 1.1.2 光信息传输介质的研究 (3) 1.1.3 光源的进展 (3) 1.1.4 光纤通信系统的发展 (4) 1.1.5 光纤通信的优点和应用 (5) 1.2 光纤的基本性质.............................................................................. 错误！未定义书签。 1.2.1 光纤的结构........................................................................... 错误！未定义书签。 1.2.2 光纤材料及制造工艺 (10) 1.2.3 光纤传输损耗 (13) 1.3 光纤通信主要关注问题................................................................... 错误！未定义书签。 1.3.1 通信系统包括的主要技术 (18) 1.3.2 光纤通信系统 (19) 1.3.3 光纤通信需要解决的问题 (20) 1.4 光纤特性测量方法（补充）............................................................ 错误！未定义书签。 1.4.1 损耗测量 (21) 1.4.2 带宽测量 (23) 1.4.3 色散测量 (25) 1.4.4 截止波长测量 (25) 第一章光纤传输概述 1.1光纤通信的发展历史和现状
第一章光纤通信概述 选择题 1、第四代光纤系统采用光放大器增加中继距离和采用( C )增加比特率为特征。 A.频分复用 B.时分复用 C.波分复用 D.码分多址 2、第一代光纤通信系统在20世纪70年代末投入商业应用，第一代光纤通信系统的光源的波长为( A ) A.0.85μm B.1.3μm C.1.55μm D.2μm 3、提高光纤通信最大传输量的方法是( B ) A.减少传输码速率，提高传输的光波的数量 B.提高传输码速率，提高传输的光波的数量 C.提高传输码速率，减少传输的光波的数量 D.减少传输码速率，减少传输的光波的数量 4、所谓全波光纤是设法消除( D )附近的水吸收峰，使光纤的可用频谱大大扩展，用来满足城域网面临复杂多变的业务环境。 A.1550nm B.1565nm C.1365nm D.1385nm 5、光纤通信的应用主要体现在( A ) ①光纤在公用电信网间作为传输线 ②满足不同网络层面的应用 ③光纤宽带综合业务数字网及光纤用户线 ④作为危险环境下的通信线 ⑤应用于专网 A．①②③④⑤ B．①②③ C．③④⑤ D．②③④⑤ 6、光纤通信指的是( B ) A.以电波作为载波，以光纤为传输媒介的通信方式 B.以光波作为载波，以光纤为传输媒介的通信方式 C.以光波作为载波，以电缆为传输媒介的通信方式 D.以激光作为载波，以导线为传输媒介的通信方式
7、1966年英籍学者（ A ）在Proc.IE上发表了《用于光频的光纤表明波导》,该文从理论上分析证明了用光纤作为传输介质以实现光通信的可能性。 A.高锟 B.贝尔 C.伦琴 D.赫兹 8、光纤通信经历了从小容量到大容量、从短距离到长距离、从旧体制PDH到新体制（ C ）的迅猛发展。 A．SDC B．DSH C．SDH D．FDH 9、光纤通信所使用的波段为( A ) A.0.8um-2.0um ； B.0.01um-0.39um ； C.0.39um-0.79um ； D.100um-1000um 。 10、下面关于“光纤通信的优势”说法不正确的是（ B ） A.损耗低，传输容量大； B.资源丰富，成本低廉； C.通信质量高； D.抗电磁，抗雷击，抗雨水，保密性好。 填空题 1、光接收机的作用是(把光信号转化为相应的电信号)。 2、简单的光纤数字通信是由(电发射机)、(光发射机)、(光接收机)、(电接收机)、(由光纤构成的光缆)等组成。 3、光纤通信是利用（光导纤维）为传输介质，以（光）为载波的通信方式。 4、通信光纤工作在(近红外区)，波长为(0.8～1.8μm)，对应的频率为(167～375THz)。 5、目前使用的通信光纤大多数采用的基础材料为(SiO2)的光纤。 6、光-电-光中继器由（光检测器）、（电信号放大器）、（判决再生电路）、驱动器、光源等组成。 7、2007年8月，中国电信发布（光进铜退）发展战略，在16个省全面开展了FTTX工程建设。 8、光纤通信系统基本组成部分有（光纤）、（光端机）和（光中继器）。 9、光纤的三个工作波长分别为（0.85um）、（1.31um）和（1.55um）。G652的波长为（1.31u）。G655的光纤波长为（1.55um）。 10、构成全光网络的必要条件是（OFSAN的建设）、（干线传输网）、（交换网） 11、光纤通信网主要分为三个层次，分别是（长途干线网）、（城域网）、（局域网） 12、为了补偿光纤的损耗并消除信号失真与噪声的影响，光缆经过一定距离需加装（光中继器） 13、光纤通信是利用（光导纤维传输光波信号）的通信方式。 14、采用（外调制技术）、（色散补偿技术）、（放大自发辐射技术）等技术可以使码速率达到40Gb/s。 15、近代光通讯的雏形可以追溯到（1880年）年bell发明光电话。 简答题 1、什么是光纤通信? 答：光纤通信是利用光导纤维传输光波信号的通信方式。
光纤通信原理参考答案 第一章习题 1-1 什么是光纤通信 光纤通信是利用光导纤维传输光波信号的通信方式。 1-2 光纤通信工作在什么区，其波长和频率是什么 目前使用的通信光纤大多数采用基础材料为SiO 2的光纤。它是工作在近红外区，波长为～μm ，对应的频率为167～375THz 。 1-3 BL 积中B 和L 分别是什么含义 系统的通信容量用BL 积表示，其含义是比特率—距离积表示，B 为比特率，L 为中继间距。 1-4 光纤通信的主要优点是什么 光纤通信之所以受到人们的极大重视，是因为和其他通信手段相比，具有无以伦比的优越性。主要有： (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。 光纤还具有均衡容易、抗腐蚀、不怕潮湿的优点。因而经济效益非常显著。 1-5 试画出光纤通信系统组成的方框图。 一个光纤通信系统通常由电发射机、光发射机、光接收机、电接收机和由光纤构成的光缆等组成。 1-5 试叙述光纤通信的现状和发展趋势。 略 第二章习题 2-1 有一频率为Hz 13 103 的脉冲强激光束，它携带总能量W=100J ，持续 时间是τ=10ns(1ns=10-9s)。此激光束的圆形截面半径为r=1cm 。 求： (1) 激光波长； (2) 平均能流密度； (3) 平均能量密度； (4) 辐射强度；
（1）m c 5138 10103103-=??==νλ （2）213229/1018.3) 10(1010100ms J S W S ?=???=?=--πτ （3）s m J c S w 25813 /1006.110 31018.3?=??== （4）213/1018.3ms J S I ?== 2-2 以单色光照射到相距为0.2mm 的双缝上，双缝与屏幕的垂直距离为1m 。 （1） 从第一级明纹到同侧旁第四级明纹间的距离为7.5mm ，求单色光的波长； （2） 若入射光的波长为6×10-7m ，求相邻两明纹间的距离。 （1）λδk D ax ±== a D x λ=1 a D x λ44= a D x x λ314=- m D x x a 7141053)(-?=-= λ （2）m a D x 3103-?== ?λ 2-3 一单色光垂直照在厚度均匀的薄油膜上。油的折射率为，玻璃的折射率为 ，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 n 2e ；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 e n 22=δ 当反射光因干涉而减弱，则有 λδ)2/1(22-==k e n
第一章 1．光纤通信的优缺点各是什么？ 答：优点有：带宽资源丰富，通信容量大；损耗低，中继距离长；无串音干扰，保密性好；适应能力强；体积小、重量轻、便于施工维护；原材料来源丰富，潜在价格低廉等。 缺点有：接口昂贵，强度差，不能传送电力，需要专门的工具、设备以及培训，未经受长时间的检验等。 2．光纤通信系统由哪几部分组成？各部分的功能是什么？ 答：光纤通信系统由三部分组成：光发射机、光接收机和光纤链路。 光发射机由模拟或数字电接口、电压—电流驱动电路和光源组件组成。光源组件包括光源、光源—光纤耦合器和一段光纤（尾纤或光纤跳线）组成。 模拟或数字电接的作用是实现口阻抗匹配和信号电平匹配（限制输入信号的振幅）作用。光源是LED或LD，这两种二极管的光功率与驱动电流成正比。电压—电流驱动电路是输入电路与光源间的电接口，用来将输入信号的电压转换成电流以驱动光源。光源—光纤耦合器的作用是把光源发出的光耦合到光纤或光缆中。 光接收机由光检测器组件、放大电路和模拟或数字电接口组成。光检测器组件包括一段光纤（尾纤或光纤跳线）、光纤—光检波器耦合器、光检测器和电流—电压转换器。 光检测器将光信号转化为电流信号。常用的器件有PIN和APD。然后再通过电流—电压转换器，变成电压信号输出。模拟或数字电接口对输出电路其阻抗匹配和信号电平匹配作用。
光纤链路由光纤光缆、光纤连接器、光缆终端盒、光缆线路盒和中继器等组成。 光纤光缆由石英或塑料光纤、金属包层和外套管组成。光缆线路盒：光缆生产厂家生产的光缆一般为2km一盘，因而，如果光发送与光接收之间的距离超多2km时，每隔2km将需要用光缆线路盒把光缆连接起来。光缆终端盒：主要用于将光缆从户外（或户内）引入到户内（或户外），将光缆中的光纤从光缆中分出来，一般放置在光设备机房内。光纤连接器：主要用于将光发送机（或光接收机）与光缆终端盒分出来的光纤连接起来，即连接光纤跳线与光缆中的光纤。 3．假设数字通信系统能够在高达1%的载波频率的比特率下工作，试问在5GHz的微波载波和 1.55μm的光载波上能传输多少路64kb/s的音频信道？ 解：根据题意，求得在5GHz的微波载波下，数字通信系统的比特率为50Mb/s，则能传输781路64kb/s的音频信道。 根据题意，求得在 1.55μm的光载波下，数字通信系统的比特率为1.935Gb/s，则能传输30241935路64kb/s的音频信道。 4．SDH体制有什么优点？ 答：（1）SDH传输系统在国际上有统一的帧结构，数字传输标准速率和标准的光路接口，使网管系统互通，因此有很好的横向兼容性，它能与现有的准同步数字体制（PDH）完全兼容，并容纳各种新的业务信号，形成了全球统一的数字传输体制标准，提高了网络的可靠性； （2）SDH接入系统的不同等级的码流在帧结构净负荷区内的排列非常有规律，而净负荷与网络是同步的，它利用软件能将高速信号一次直接