第三章_光纤光缆结构

1 第一章 概述

1 用光导纤维进行通信最早在哪一年由谁提出? 1966年由英籍华人高锟提出。

2 光纤通信有哪些优点?频带宽、传输容量大；损耗小、中继距离长；重量轻、体积小；

抗电磁干扰性能好；泄漏小、保密性好；节约金属材料，有利于资源合理使用。

3 光纤通信系统由哪几部分组成？简述各部分作用。

点对点光纤通信系统通常由光发射机、光纤、光中继器和光接收机四部分组成，如下图所示：

光探测器光中继器或光放大器解调器光接收机光纤光纤调制器光发射机光源信息复用器信息解复用器

光发射机的作用是把电信号转变为光信号注入光纤传输，它通常由复用器、调制器和光源组成。

复用器的作用是把多路信息信号复用为时分复用（TDM）信号或频分复用（FDM）信号。

调制器的作用是用复用信号直接调制（IM）激光器（LD）的光强，或通过外调制器调制

LD 的相位。

光源是把电信号转换为光信号，以便在光纤中传输。

光接收机的作用是把经光纤传输后的微弱光信号转变为电信号，对其放大并解调出原基带信号。

光中继器的作用是对经光纤传输衰减后的信号进行放大。光中继器有光-电-光中继器和全光中继器。如需对业务进行分出和插入，可使用光-电-光中继器；如只要求对光信号进行放大，则可以使用光放大器。

光纤是光信号传输的介质。

4 简述通信网络的分层结构。P12

5 简述通信网络的发展过程。P8

第二章 光纤和光缆

1 用光线光学方法简述多模光纤导光原理。

当入射角超过临界角时，没有透射光，只有反射光，这就是多模光纤波导传输光的原理。

2 作为信息传输波导，实用光纤有哪两种基本类型？多模光纤和单模光纤

3 什么叫多模光纤？什么叫单模光纤？如果光纤只支持一个传导模式，则称该光纤为单模光纤。相反，支持多个传导模式的光纤称为多模光纤。

4 光纤传输电磁波的条件有哪2个？光纤传输电磁波的条件除满足光线在纤芯和包层界面上的全反射条件外，还需满足传输过程中的相干加强条件。

光纤(带答案)

第一章：光纤通讯

1 、什么是光纤通讯光纤通讯及系统的构成

光纤通讯使用光导纤维作为传输光波信号的通讯方式。

光纤通讯系统往常由电发射机、光发射机、光接收机、电接收机和由光纤构成的光缆等构成。

2 、什么事光通讯

光通讯就是以光波为载波的通讯。

3 、光纤通讯的长处

① 传输频带宽，通讯容量大。② 传输衰减小，传输距离长。

③ 抗电磁扰乱，传输质量好。 ④ 体积小、重量轻、便于施工。

⑤ 原资料丰富，节俭有色金属，有益于环保

4 、光纤通讯的工作波长

光源：近红外区 波长：— μm 频次： 167—375THz

5 、 WDM是指什么 DWDM指什么

WDM：波分复用 DWDM：密集波分复用

6 、光纤从资料上能够分为哪几种

从资料上分为石英光纤、多组份玻璃光纤、氟化物光纤、塑料光纤等

7 、光纤活动连结器从连结方式来看分为哪几种常有的插针端面有哪几种

PC、 APC、 SPC（球面、斜面、超级抛光端面呈球面的物理接触）

8 、按缆芯构造分，光缆分为哪几种层绞式、单位式、骨架式、带状式

9 、光芒的制造分哪几个步骤

I 资料准备与提纯 II 制棒 III 拉丝、涂覆 IV 塑套

此中制棒分为： （ 1） MCVD改良的化学气相积淀法 （2） PCVD等离子化学气相积淀法

10 、按资料光纤分几种 同 6

11 、无源器件的种类 连结器、分路器与耦合器、衰减器、隔绝器、滤波器、波分复用器、光开关和调制器等

第二章：光纤通讯的物理学基础

1 、经过哪些现象能够证明光拥有颠簸性

光的颠簸性能够从光的干涉、光的衍射和光的偏振等现象证明

2 、什么叫光电效应光电效应拥有哪些试验规律

因为光的照耀使电子从金属中溢出的现象称为光电效应

1 光纤(带答案)

⑴ 每种金属都有一个确立的截止频次 γ0，当入射光的频次低于 γ 0 时，无论入射光多强，照耀时间多长，都

光纤通信复习（各章复习要点）

光纤通信复习（各章复习要点）

第⼀章光纤的基本理论1、光纤的结构以及各部分所⽤材料成分

2、光纤的种类

3、光纤的数值孔径与相对折射率差

4、光纤的⾊散

5、渐变光纤

6、单模光纤的带宽计算

7、光纤的损耗谱

8、多模光纤归⼀化频率，模的数量

第⼆章光源和光发射机1、光纤通信中的光源

2、LD的P-I曲线，测量Ith做法

3、半导体激光器的有源区

4、激光器的输出功率与温度关系

5、激光器的发射中⼼波长与温度的关系

6、发光⼆极管⼀般采⽤的结构

7、光源的调制

8、从阶跃响应的瞬态分析⼊⼿，对LD数字调制过程出现的电光延迟和张弛振荡的瞬态性质分析（p76）

9、曼彻斯特码

10、DFB激光器

第三章光接收机1、光接收机的主要性能指标

2、光接收机主要包括光电变换、放⼤、均衡和再⽣等部分

3、光电检测器的两种类型

4、光电⼆极管利⽤PN结的什么效应

第四章光纤通信系统1、光纤通信系统及其⽹管OAM

2、SDH系统

3、再⽣段距离的设计分两种情况

4、EDFA

第五章⽆源光器件和WDM1、⼏个常⽤性能参数

2、波分复⽤器的复⽤信道的参考频率和最⼩间隔3、啁啾光纤光栅

4、光环形器的各组成部分的功能及⼯作原理

其他1、光孤⼦

2、中英⽂全称：DWDM 、EDFA 、OADM 、SDH 、SOA

第⼀章习题

⼀、单选题1、阶跃光纤中的传输模式是靠光射线在纤芯和包层的界⾯上（B）⽽是能量集中在芯⼦之中传输。

A、半反射

B、全反射

C、全折射

D、半折射

2、多模渐变折射率光纤纤芯中的折射率是（A）的。

A、连续变化

B、恒定不变

C、间断变换

D、基本不变

3、⽬前，光纤在（B）nm处的损耗可以做到0.2dB/nm左右，接近光纤损耗的理论极限值。

A、1050

B、1550

C、2050

D、2550

4、普通⽯英光纤在波长（A）nm附近波导⾊散与材料⾊散可以相互抵消，使⼆者总的⾊散为零。

A、1310

B、2310

C、3310

D、4310

5、⾮零⾊散位移单模光纤也称为（D）光纤，是为适应波分复⽤传输系统设计和制造的新型光纤。

第一章 光纤的基本理论

1、光纤的结构：光纤是截面很小的可绕透明长丝，它在长距离内具有束缚和传输光的作用。

光纤由纤芯、包层和涂覆层构成，折射率从里到外依次减小（n纤芯>n包层>n涂覆层）

2、光纤的分类：（1）按光纤横截面上折射率分布的不同，可以将光纤分为阶跃折射率分布光纤 (简称阶跃光纤，适用于短距离传输 )和渐变折射率分布光纤 (简称渐变光纤，适用于长距离传输 )。（2）根据传导模式数量的不同，光纤可

以分为单模光纤和多模光纤两类。单模光纤的纤芯直

径很小，为4μm~10μm，包层直径为125μm。多模光

纤的纤芯一般为50μm,包层的外径为125μm。（3）按

光纤构成的原材料分为石英系光纤、多组分玻璃光

纤、塑料包层光纤、全塑光纤。（4）按光纤的套塑层

可分为紧套光纤和松套光纤。

3、光纤的相对折射率差：其中n1为纤芯的折射率，

n2为包层折射率。

4、光纤的数值孔径为：NA

5、假若在长为L的光纤中，走得最快的模式所用的时间为τmin，走得最慢的模式所用的时间为τmax，则最大时延差Δτmax为

6、在多模渐变折射率光纤中，相对折射率差

定义为

其中n(0)、n2分别是r = 0处的和包层的折射率。

7、渐变光纤的本地数值孔径公式：

其中n（r）为渐变光纤纤芯折射率。

8、亥姆霍兹方程

方程求解方法主要有两种：标量近似解和矢量解。

9、光纤的归一化频率

10、归一化截止频率Vc可求出截止波长λc(课本P15)当λλc时，该模式就截止。

11、图1—9（P16），注意横、纵坐标所表示的含义。

12、阶跃光纤中的模数量以M表示，则M=V^2/2(详见课本P18)

13、衡量光纤损耗特性的参数为衰减系数（损耗系数），定义为单位长度光纤引起的光功率衰减，其表达式为

其中Pi为输入光纤的光功率，Po为光纤输出的光功率。

14、造成光纤损耗的因素：引起光纤损耗的因素有吸收损耗、散射损耗和其它损耗，这些损耗又可以归纳为本征损耗、制造损耗和附加损耗等。本征损耗包括光纤的本征吸收和瑞利散射造成的损耗。本征吸收包括红外吸收和紫外吸收。红外吸收主要是由于分子震动引起的；紫外吸收是由于电子跃迁引起的。瑞利散射是由于光纤折射率在微观上的随机起伏所引起2122212nnn121122nnnnnn（）（）max22121sin2NAnnnmaxmaxminc111221sinLLcnLnnncnLnc2222[(0)]/2(0)nnn=222()()NArnrn22200kn221222121212010()()(2)VUWnnkankaio10lg(dB/km)PLP（）＝的，这种材料的折射率的不均匀性使光波产生散射。