光纤通信技术阶段作业一

光纤作业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SiO2的光纤。

它是工作在近红外区，波长为0。

8～1、8μm，对应的频率为167～375THz。

1-3BL 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。

第二章2-11有一介质，吸收系数为0。

32cm，透射光强分别为入射光强的10%、50%及80%时，介质的厚度各多少解：光束穿过厚度为z的介质后强度为1II0ez可得：z1lnII0当透射光强分别为入射光强的10%时，介质的厚度为7。

196cm；当透射光强分别为入射光强的50%时，介质的厚度为2、166cm；当透射光强分别为入射光强的10%时，介质的厚度为0。

607cm；2-12一个频率为610Hz的光源，其发射功率为10W，它一秒内发射多少个光子解：14P10W,61014HzP1019N2、5210h6。

6261034610142-13构成激光器的三个基本条件是什么构成一个激光器需要如下三个要素如图所示：（1）激光工作物质（2）激励（3）光学谐振腔第三章3-1填空题(1)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，折射率稍低的外层称为(2)表示光纤捕捉光射线能力的物理量被定义为，用表示。

(3)在阶跃型光纤中，模是最低工作模式，是第一高阶模。

SDH试题及答案（有⽤）第⼀部分习题注:带*的为《SDH技术》的阶段作业题⼀、填空题：1．衡量数字通信系统性能的指标是有效性和可靠性。

2．将模拟信号转化为数字信号需经过抽样、量化和编码三个过程。

3．理想抽样是指采⽤理想的单位冲激脉冲序列作为抽样脉冲的情况。

4. PCM30/32系统的帧周期为 125us，l=8时帧长度为256⽐特，1秒传输8000帧。

*5.SDH⽹络是由⼀些SDH⽹络单元（NE）组成的，并能完成同步信息传输、复⽤、分插和交叉连接功能。

6.传输设备与其他⽹元之间的接⼝，即⽹络节点之间的接⼝，常被称为NNI 。

*7.段开销是指SDH帧结构中为了保证信息净负荷正常、灵活传送所必需的附加字节。

*8.采⽤指针⽅式可使SDH在准同步环境中完成复⽤同步和STM-N信号的帧定位。

*9.B2字节是⽤于复⽤段误码检测，在复⽤段开销中共包括了 3 个B2字节。

*10.再⽣段踪迹字节J0是⽤来指⽰段接⼊点识别符的。

* 11.在SDH⽹络中是按字节复接来实现同步复⽤的。

12.各种业务信号复⽤进STM-N帧经历了映射、复⽤和同步三个过程。

13. SDH的基本复⽤单元包括容器、虚容器、⽀路单元、⽀路单元组、管理单元和管理单元组。

14. ⽀路单元是提供低阶通道层和⾼阶通道层之间适配的信息结构。

15. 我国SDH复⽤结构只有 3 种PDH⽀路信号输⼊⼝。

16.定位是⼀种将的过程。

17.在AU-4指针中包含、和三部分。

18.在139.264Mbit/s异步装⼊C-4时，我们将C-4基帧的每⼀⾏定义为⼀个帧。

19、按功能进⾏划分，SDH设备可分为、和交叉连接设备。

20、SDH的基本功能块是⽤来完成SDH的、、的模块。

21、在SDH物理接⼝功能块中，将完成和提取信号的功能。

22、BIP-24误码检测位在STM-1中占据个字节。

23、分插复⽤器具有和电路的功能。

24、点到点的SDH 系统是由具有和功能的线路终端、中继器和光缆传输线构成。

光纤系统作业参考答案第⼀章作业1、光纤通信与电通信有什么不同？在光纤通信中起主导作⽤的部件是什么？光纤通信，就是⽤光作为信息的载体、以光纤作为传输介质的⼀种通信⽅式。

起主导作⽤的是激光器和光纤。

2、常规的光纤的三个的低损耗窗⼝是在哪个波段？其损耗值各为多少？850nm 3db/km ；1310nm 0.4db/km；1550nm 0.2db/km3、光纤通信有哪些优点？（1）频带宽，通信容量⼤（2）损耗低，中继距离长（3）抗电磁⼲扰（4）⽆窜⾳⼲扰，保密性好（5）光纤线径细，重量轻，柔软（6）光纤原材料丰富，⽤光纤可节约⾦属材料（7）耐腐蚀，抗辐射，能源消耗⼩4、PDH和SDH各表⽰什么？其速率等级标准是什么？PDH表⽰准同步数字序列，即在低端基群采⽤同步，⾼次群复⽤采⽤异步，SDH表⽰同步数字序列PDH速率标准SDH速率等级标准：STM-1：155.520Mbit/s STM-4：622.080 Mbit/s STM-16：2.5 Gbit/s STM-64：10 Gbit/s5、图⽰光纤通信系统，解释系统基本结构。

输⼊输出光发送机通信信道光接收机光纤通信系统由光发送机、光纤光缆与光接收机等基本单元组成。

系统中包含⼀些互连与光信号处理部件，如光纤连接器、隔离器、调制器、滤波器、光开关及路由器等。

在长距离系统中还设置有中继器(混合或全光)。

第2章1节布置的作业1、光纤的主要材料是什么？光纤由哪⼏部分构成？各起什么作⽤？SiO2；芯区、包层、图层；芯区：提⾼折射率，光传输通道；包层：降低折射率，将光信号封闭在纤芯内，并保护纤芯；图层：提⾼机械强度和柔软性2、光纤中的纤芯折射率与包层折射率的关系？单模光纤和多模光纤中两者的纤芯直径⼀般分别为多少？纤芯折射率较⾼，包层折射率较⼩单模光纤纤芯直径：2a=8µm～12µm，包层直径：2b=125µm；多模光纤纤芯直径：2a=50µm，包层直径：2b=125µm。

光纤通信作业[大全5篇]第一篇：光纤通信作业2-1光纤由哪几部分组成？答：光纤由纤芯、包层和涂覆层3部分组成。

2-2在光脉冲信号的传播过程中，光纤的损耗和色散对其有何影响？2-3单模光纤有哪几种类型？各有何特点？答：单模有G.652、G.653、G.654、G.655四种类型。

G.652光纤的特点是当工作波长在1310nm时，光纤色散很小，系统的传输距离只受光纤损耗的限制。

G.653光纤的特点是色散零点在1550nm附近。

G.654光纤的特点是降低1550nm波段的衰减，一般为0.15~0.19dB/km,典型值为0.185dB/km,其零色散点仍然在1310nm 附近，但在1550窗口的色散较高，课达18ps/(nm·km)。

G.655光纤的特点是色散点在1550nm附近，WDM系统在零色散波长处工作很容易引起四波混频效应，导致信道间发生串扰，不利于WDM系统工作。

2-4光纤的归一化频率和各模式的归一化截止频率的关系是什么？光纤单模传输的条件是什么？2-5光纤的特性有哪些？答：几何特性、传输特性、机械特性、温度特性四种。

2-6光缆的结构有哪些？答：光缆一般由缆芯、护层和加强芯组成。

2-7常用的光缆有哪几种类型？答：层绞式结构光缆、骨架式结构光缆、束管式结构光缆、带状结构光缆、单芯结构光缆、特殊结构光缆。

第二篇：光纤通信作业1一、填空题1、光纤通信中常用的三个低损耗窗口的中心波长为、。

2、光源的作用是将变换为光检测器的作用是将3、在光波系统中得到广泛应用的两种光检测器是。

4、光传输设备包括5、光纤通信是以为载频，以6、光发送机主要由、和组成。

7、被称为“光纤之父”的是8、中国第一条海底光缆建成于二、简答题1、光纤通信主要有哪些优点？2、简述未来光网络的发展趋势及关键技术。

3、全光网络的优点是什么？第三篇：光纤通信_结课作业光纤通信学院：学号：姓名：电子信息工程学院1xxxxxxxxx摘要：光纤通信是利用光波在光导纤维中传输信息的通信方式。

光纤连接技术文献综述20124400112 通信1201班曾鹏摘要光纤连接技术随着光纤通信技术的发展而发展。

光纤连接分为光纤固定连接和光纤活动连接。

其中，光纤活动连接适用于光纤与设备之间的连接，通常有V型槽式、松动套管式、精密套管式等，这些方法均通过机械方法使光纤准直。

光纤的固定连接一般用于光纤与光纤间的连接，一般情况下为熔接方式，即将准直后的纤芯熔化后连接在一起，通常有电弧熔接和激光熔接。

无论是哪种方法，其操作步骤与方法使一样的，只是熔接机不同。

关键词光纤连接固定连接活动连接引言在现代通信中，光纤变得越来越不可或缺。

几乎是无线的带宽，几乎是零的损耗，几乎为零的信号失真，几乎为零的功率消耗······这些优点，让光纤通信异军突起，发展最为迅速，已成为现代通信产业的支柱，是通信史上的一次革命。

在接触《光纤通信》这门课之前，就对光纤通信中的光纤连接问题有了很多疑惑：怎么让这么精密的光纤无损连接起来，怎么让柔弱的纤芯对准，怎么让粗重的光缆通过接头把信息传递下去·······这样的疑惑，并不是在课堂上得到答案的，而是在宿舍的光缆覆盖工程中有了初步的了解。

那时候连接光缆的师傅在宿舍走廊上连了一下午的光缆，我也蹲在他旁边看了一下午的连接。

也就是那个时候，对光纤熔接问题有了现实的认识。

后来查阅了一些文献，更加全面地认知了光纤连接。

一.光纤连接概述在传输系统中，无论是使用电缆还是光缆，他们之间有效的固定连接方法都是极其重要的。

厂商制造光缆时是有一定的规格限制的，不可能生产过长的光缆。

而且在使用中，也会因为干线的接出，产生必要的接头，或者是因为粗暴施工，导致光纤的断裂。

这些问题，都要求技术上能跟随光纤的发展，保证光纤的连接。

光纤与光纤的连接有两种，一种是永久连接，另一种是活动连接，光纤与光纤的永久连接通常采用高频电弧放电熔接的方法，熔接在专用的光纤熔接机上进行。

一、单项选择题（共20道小题，共100.0分）1.目前光纤通信的长波长低损耗工作窗口是1310nm和 A nm。

A. 1550B. 1480C. 980D. 15102. 光纤通信的三个低损耗窗口是1310nm、850nm、___C_______μm。

A. 1560B. 1550C. 1.55D. 1.513. 渐变型光纤是指_____B______是渐变的。

A. 纤芯和包层的折射率B. 纤芯的折射率C. 包层的折射率D. 模式数量4. 当光纤纤芯的折射率与包层的折射率 C 时，称为弱导波光纤。

A. 差2倍B. 相差很大C. 差别极小D. 相等5.在阶跃型光纤中，导波的特性参数有 D 。

A.B.C.D.6.阶跃型光纤中的主模是 B ，其截止时归一化频率为。

A.B.C.D.7. 在子午面上的光射线在一个周期内和该平面中心轴交叉两次，这种射线被称为 B 。

A. 反射线B. 子午线C. 斜射线D. 折射线8. 阶跃型光纤中数值孔径的计算式为____C________________。

A.B.C.D.9. 渐变型光纤子午线的轨迹方程受纤芯的折射率分布、___A________和___________因素的影响。

A. 光线入射点处的折射率、光线入射点处的轴向角B. 光线入射点处的折射率、光线入射点处的半径C. 光线入射点处的轴向角、光线入射点处的N0D. 光线入射点处的轴向角、纤芯和包层发生全反射的入射角10. 渐变指数 A 的折射指数分布光纤为多模渐变型光纤的最佳折射指数分布形式。

A. 2B. ∞C. 1D. 311. 渐变型光纤的最佳折射指数分布是指___D_______型折射指数分布。

A. 立方B. 线C. 常数D. 平方12. 利用一段____D_______光纤可以消除光纤中由于色散的存在使得光脉冲信号发生的展宽和畸变。

A. 色散位移单模光纤B. 非零色散光纤C. 色散平台光纤D. 色散补偿光纤13. 色散位移单模光纤是将零色散点从______B_____移到___________处的光纤。

光纤通信⼤作业DWDM技术的现状与发展摘要;随着公⽤通信⽹及国际互联⽹的飞速发展,⼈们对宽带通信提出了前所未有的要求,⼀些原有的通信技术,如时分复⽤(TDM)和波分复⽤(WDM)等已不能满⾜宽带通信的要求。

在这种情况下,密集波分复⽤(DWDM)作为⼀种新兴的通信技术即应运⽽⽣。

本⽂介绍了DWDM 技术出现的历史背景，分析了DWDM的基本原理，然后对DWDM的技术特点进⾏阐述，再介绍了DWDM的关键技术，研究DWDM在未来的发展趋势。

密集型光波复⽤（DWDM：Dense Wavelength Division Multiplexing）是能组合⼀组光波长⽤⼀根光纤进⾏传送。

这是⼀项⽤来在现有的光纤⾻⼲⽹上提⾼带宽的激光技术。

更确切地说，该技术是在⼀根指定的光纤中，多路复⽤单个光纤载波的紧密光谱间距，以便利⽤可以达到的传输性能。

这样，在给定的信息传输容量下，就可以减少所需要的光纤的总数量。

⼀、应⽤背景传统的光纤通信技术⽤⼀根光纤只传播⼀种波长的光信号，这⽆疑是对光纤容量的⼀种浪费。

⽽ DWDM 系统是在现有的光纤⾻⼲⽹上通过提⾼带宽，利⽤光纤丰富的带宽来进⾏不同波长光的传输，⼤⼤提⾼了光纤的负载能⼒。

作为⼀种区别于传统光纤的激光技术，它通过利⽤单个光纤载波的紧密光谱间距，以达到在⼀根指定光纤中多路复⽤的⽬的，这样就可以更好的控制信号在传播过程中的⾊散和信号衰减，实现在⼀定数量光纤下传递信息容量最⼤化。

这是⼀项⽤来在现有的光纤⾻⼲⽹上提⾼带宽的激光技术。

这项技术的产⽣是对原先光钎数据传输技术的缺点的改进。

原先光钎数据传输技术主要有两种：空分复⽤（SDM）和时分复⽤（TDM）。

空分复⽤（SDM）是靠增加光纤数量的⽅式线性增加传输的容量，传输设备也线性增加。

如果没有⾜够的光纤数量，通过重新敷设光缆来扩容，⼯程费⽤将会成倍增长。

⽽且，这种⽅式并没有充分利⽤光纤的传输带宽，造成光纤带宽资源的浪费。

作为通信⽹络的建设，不可能总是采⽤敷设新光纤的⽅式来扩容，事实上，在⼯程之初也很难预测⽇益增长的业务需要和规划应该敷设的光纤数。

一、判断题（共10道小题，共50.0分）1.光接收机中均衡器的作用是将放大器输出的信号均衡成矩形脉冲。

A.正确B.错误知识点: 阶段作业一学生答案: [B;]标准答案:B得分: [5] 试题分值:5.0提示:2.普通激光器在高码速调制下，其谱线呈现单一纵模谱线。

A.正确B.错误知识点: 阶段作业一学生答案: [B;]标准答案:B得分: [5] 试题分值:5.0提示:3.(错误)光发射机的输出光功率应越大越好。

A.正确B.错误知识点: 阶段作业一学生答案: [A;]标准答案:B得分: [0] 试题分值:5.0提示:4.掺铒光纤放大器的工作波长与光纤的最小损耗窗口一致。

A.正确B.错误知识点: 阶段作业一学生答案: [A;]标准答案:A得分: [5] 试题分值:5.0提示:5.光纤中产生衰减的主要原因是自发辐射损耗和散射损耗。

A.正确B.错误知识点: 阶段作业一学生答案: [B;]标准答案:B得分: [5] 试题分值:5.0提示:6.光纤中的光射线主要有子午线和斜射线。

A.正确B.错误知识点: 阶段作业一学生答案: [A;]标准答案:A得分: [5] 试题分值:5.0提示:7.目前，通信用光纤的纤芯和包层绝大多数是由石英材料构成的。

A.正确B.错误知识点: 阶段作业一学生答案: [A;]标准答案:A得分: [5] 试题分值:5.0提示:8.一般来说，光网络是由光传输系统和在电域内进行交换/选路的光节点构成。

A.正确B.错误知识点: 阶段作业一学生答案: [B;]标准答案:B得分: [5] 试题分值:5.0提示:9.在光纤通信三个实用的低损耗窗口中，1.31μm波长损耗最小。

A.正确B.错误知识点: 阶段作业一学生答案: [B;]标准答案:B得分: [5] 试题分值:5.0提示:10.光分插复用器(OADM)和光交叉连接 (OXC)设备是DWDM传输网的主要节点设备。

A.正确B.错误知识点: 阶段作业二学生答案: [A;]标准答案:A得分: [5] 试题分值:5.0提示:11.二、单项选择题（共10道小题，共50.0分）1.监控系统是监视、监测和（）系统的简称。

光纤连接技术文献综述20124400112 通信1201班曾鹏摘要光纤连接技术随着光纤通信技术的发展而发展。

光纤连接分为光纤固定连接和光纤活动连接。

其中，光纤活动连接适用于光纤与设备之间的连接，通常有V 型槽式、松动套管式、精密套管式等，这些方法均通过机械方法使光纤准直。

光纤的固定连接一般用于光纤与光纤间的连接，一般情况下为熔接方式，即将准直后的纤芯熔化后连接在一起，通常有电弧熔接和激光熔接。

无论是哪种方法，其操作步骤与方法使一样的，只是熔接机不同。

关键词光纤连接固定连接活动连接引言在现代通信中，光纤变得越来越不可或缺。

几乎是无线的带宽，几乎是零的损耗，几乎为零的信号失真，几乎为零的功率消耗······这些优点，让光纤通信异军突起，发展最为迅速，已成为现代通信产业的支柱，是通信史上的一次革命。

在接触《光纤通信》这门课之前，就对光纤通信中的光纤连接问题有了很多疑惑：怎么让这么精密的光纤无损连接起来，怎么让柔弱的纤芯对准，怎么让粗重的光缆通过接头把信息传递下去·······这样的疑惑，并不是在课堂上得到答案的，而是在宿舍的光缆覆盖工程中有了初步的了解。

那时候连接光缆的师傅在宿舍走廊上连了一下午的光缆，我也蹲在他旁边看了一下午的连接。

也就是那个时候，对光纤熔接问题有了现实的认识。

后来查阅了一些文献，更加全面地认知了光纤连接。

一.光纤连接概述在传输系统中，无论是使用电缆还是光缆，他们之间有效的固定连接方法都是极其重要的。

厂商制造光缆时是有一定的规格限制的，不可能生产过长的光缆。

而且在使用中，也会因为干线的接出，产生必要的接头，或者是因为粗暴施工，导致光纤的断裂。

这些问题，都要求技术上能跟随光纤的发展，保证光纤的连接。

光纤与光纤的连接有两种，一种是永久连接，另一种是活动连接，光纤与光纤的永久连接通常采用高频电弧放电熔接的方法，熔接在专用的光纤熔接机上进行。

“光纤技术及应用”作业姓名学号序号1．叙述低通抽样定理2．非均匀量化与均匀量化有何区别？采用非均匀量化的目的是什么？如何实现非均匀量化？3．叙述A律13折线4．单路话音信号的带宽为4kH z，对其进行PCM传输，求：(1)最低抽样频率；(2)抽样后按256级量化，求PCM系统的信息传输速率。

5．我国2M两种数字系列速率等级表。

1．应用费马原理导出反射定律。

2．某一渐变型多模光纤纤芯折射率分布为)](1[),,(222202y x n z y x n +-=α，式中0n 和α为常数。

用光线方程找出这种光纤中近轴光线的一般光路。

3．电磁场的波动方程----),,,(t z y x E →遵循的方程, 推导出亥姆霍兹方程----),,(z y x E →遵循的方程,。

1．何谓多模光纤？何谓单模光纤？2．何谓光纤数值孔径NA，讨论NA有什么物理意义？3．均匀光纤芯与包层的折射率分别为：n1=1.51，n2=1.40，试计算：(a) 光纤芯与包层的相对折射率差Δ(b) 光纤的数值孔径NA和孔径角。

(c）在10km长的光纤上，子午光线的光程差所引起的最大时延差Δτmax为多少。

4．光纤的相对折射率差的精确值2212212n nn-=，其近似值为'121n nn-=。

若光纤的n1=1.49，n2=1.48，试计算：（a）精确值?（b）近似值'?（c）?与'?之间的绝对误差和相对误差。

1．光纤的折射率分布公式为 _ ，公式中的g 为 _ 。

2．在光纤传输的波动理论中，纤芯中的横向传播常数u=_____ ______，包层中的横向传播常数w=_______ __，归一化频率V 与u 和w 的关系为_____ _____。

3．一阶跃光纤，其纤芯折射率1n =1.52，包层折射率2n =1.49。

试问：（a ）光纤放置在空气中，光从空气入射到光纤输入端面的最大接收角是多少？（b ）光纤浸在水中(0n =1.33)，光从水中入射到光纤输入端面的最大接收角是多少？3．证明光纤纵向传输常数β取值范围为n 2k ≤β≤n 1k4．在阶跃型光纤中，已知纤芯半径a=4μm ，纤芯折射率1n =1.49，相对折射率差Δ=0.0024，工作波长λ=1.31μm ，并且已求出导波归一化径向相位常数u=1.529。

光纤通信概论一、单项选择题1.光纤通信指的是：A 以电波作载波、以光纤为传输媒介的通信方式；B 以光波作载波、以光纤为传输媒介的通信方式；C 以光波作载波、以电缆为传输媒介的通信方式；D 以激光作载波、以导线为传输媒介的通信方式。

2 光纤通信所使用的波段位于电磁波谱中的：A 近红外区B 可见光区C 远红外区D 近紫外区3 目前光纤通信所用光波的波长范围是：A 0.4～2.0B 0.4～1.8C 0.4～1.5D 0.8～1.64 目前光纤通信所用光波的波长有三个，它们是：A 0.85、1.20、1.80；B 0.80、1.51、1.80；C 0.85、1.31、1.55；D 0.80、1.20、1.70。

6 下面说法正确的是：A 光纤的传输频带极宽，通信容量很大；B 光纤的尺寸很小，所以通信容量不大；C 为了提高光纤的通信容量，应加大光纤的尺寸；D 由于光纤的芯径很细，所以无中继传输距离短。

二、简述题1、什么是光纤通信？2、光纤的主要作用是什么？3、与电缆或微波等电通信方式相比，光纤通信有何优点？4、光纤通信所用光波的波长范围是多少？5、光纤通信中常用的三个低损耗窗口的中心波长分别是多少？光纤传输特性测量一、单项选择题1 光纤的损耗和色散属于：A 光纤的结构特性；B 光纤的传输特性；C 光纤的光学特性；D 光纤的模式特性。

2 光纤的衰减指的是：A 由于群速度不同而引起光纤中光功率的减少；B 由于工作波长不同而引起光纤中光功率的减少；C光信号沿光纤传输时，光功率的损耗；D 由于光纤材料的固有吸收而引起光纤中光功率的减少。

3 光纤的色散指的是：A 光纤的材料色散；B光在光纤中传播时，不同波长光的群时延不一样所表现出来的一种物理现象；C 光纤的模式色散；D 光纤的波导色散。

4 测定光纤衰减的测试方法有三中，它们是：A 切断法、插入损耗法和后向散射法；B 相移法、切断法和散射法；C插入损耗、脉冲时延法和散射法；D 切断法、插入损耗法和相移法。

光纤通信技术系别：光电信息系专业：光电信息工程班级：B090105学号：11姓名：刘世军2012年05月30日光纤通信技术(光端机，光纤调制器)①光纤通信技术一．光纤通信技术的形成（一）早期的光通信光无处不在，这句话毫不夸张。

在人类发展的早期，人类已经开始使用光传递信息了，这样的例子有很多。

打手势是一种目视形式的光通信，在黑暗中不能进行。

白天太阳充当这个传输系统的光源，太阳辐射携带发送者的信息传送给接收者，手的动作调制光波，人的眼睛充当检测器。

另外，3000多年前就有的烽火台，直到目前仍然使用的信号灯、旗语等都可以看作是原始形式的光通信。

望远镜的出现则又极大地延长了这类目视形式的光通信的距离。

这类光通信方式有一个显著的缺点，就是它们能够传输的容量极其有限。

（二）现代光纤通信技术的形成着社会的发展，信息传输与交换量与日俱增，传统的通信方式已不能满足人们的需要。

为了扩大通信容量，通信方式从中波、短波发展到微波、毫米波，这实际上就是通过提高通通信载波频率来扩大通信容量的。

要发展光通信，最重要的问题就是要寻找适用于光通信的光源和传输介质。

1、光源1960年，美国的梅曼（T.H.Maiman）发明了红宝石激光器，它可以产生单色相干光，使高速信息的光调制成为可能。

和普通光相比，激光具有波谱宽度窄，方向性极好，亮度极高，以及频率和相位较一致的良好特性。

激光是一种高度相干光，它的特性和无线电波相似，是一种理想的光载波。

但是，红宝石激光器发出的光束不容易耦合进光纤中传输，其耦合效率是极低的，因此需要研制小型化的激光光源。

1970年，美国贝尔实验室、日本电气公司（NEC）和前苏联先后突破了半导体激光器在低温（－200 C︒）或脉冲激励条件下工作的限制，研制成功室温下连续工作的镓铝砷（GaAlAs）双异质结半导体激光器（短波长）。

虽然寿命只有几个小时，但其意义是重大的，它为半导体激光器的发展奠定了基础。

1973年，半导体激光器寿命达到10万小时（约11.4年），外推寿命达到100万小时，完全满足实用化的要求。

数字光纤通信系统一般由光发射机、光中继器、光纤和光接收机组成。

一、光纤和光缆光纤是光导纤维的简称，由纤芯、包层和涂覆层3部分组成。

光缆是一根或多根光纤或光纤束制成的符合光学、机械和环境特性的结构体。

二、通信用光器件（有源光器件和无源光器件）1、光源光源的作用是将电信号转换成光信号并送入光纤线路中进行传输。

有半导体激光器（LD，有阈值器件）和半导体发光二极管（LED，无阈值器件）。

激光器的工作原理所谓激光器就是激光自己振荡器。

构成一个激光振荡器必须具备的部件有：必须有产生激光的工作物质（激活物质）；必须有能够使工作物质处于粒子数反转分布状态的激励源（泵浦源）；必须有能够完成频率选择及反馈作用的光学谐振腔。

2、光电检测器光电检测器是光接收端机的第一个部件，主要完成光信号到电信号的转换功能。

3、无源光器件无源光器件是指未发生光电能量转换的器件，它是构成光纤通信系统的基本而且必不可少的器件。

Ⅰ、光纤连接器（对应于电路中的电接插件）光纤连接器，又称光纤活动连接器，俗称活接头。

光纤连接器一般采用某种机械和光学结构，使两根光纤的纤芯对准并接触良好，保证90%以上的光能够通过。

Ⅱ、光衰减器（对应于电路中的电阻）光衰减器是用来对输入的光信号功率进行一定程度的衰减，以满足各种需要。

Ⅲ、光耦合器（对应于三通或多通）光耦合器是分路或合路光信号的器件。

它的功能是把一个输入的光信号分配给多个输出（分路），或把多个输入的光信号组合成一个输出（耦合）。

Ⅳ、光隔离器和光环形器（对应于电路中的普通二极管）光隔离器是保证光波只能正向传输的器件。

光环形器与光隔离器的工作原理基本相同，只是光隔离器一般为两端口器件，而光环行器则为多端口器件。

Ⅴ、光开关（对应于电路中的电开关）光开关是指能够控制传输通路中光信号通或断或进行光路切换作用的器件。

Ⅵ、光波长转换器光波长转换器是指能够将光信号从一个波长转换到另一个波长的器件。

Ⅶ、光波分复用器（对应于电路中的混频器）在一根光纤中能同时传输多个波长光信号的技术，称为光波分复用技术，波分复用系统的核心部件是波分复用器件，即光复用器和光解复用器（有时也称合波器和分波器），原理上讲，合波器与分波器是相同的。

模拟试题参考答案一、填空题(20分)红外区。

激辐射；产生激光的最主要过程是: 受激辐射。

转换为电信号电流。

二、单项选择题(15分)1 光纤通信指的是: [ B ]A 以电波作载波、以光纤为传输媒介的通信方式；B 以光波作载波、以光纤为传输媒介的通信方式；C 以光波作载波、以电缆为传输媒介的通信方式；D 以激光作载波、以导线为传输媒介的通信方式。

2 光纤单模传输条件, 归一化频率V应满足: [ B ]----A- V>2.405------ B- V<2.405------C- V>3.832----- D- V<3.8323 使用连接器进行光纤连接时, 如果接续点不连续, 将会造成: [ C ]A 光功率无法传输；B 光功率的菲涅耳反射；C 光功率的散射损耗；D 光功率的一部分散射损耗, 或以反射波形式返回发送端。

4 在激光器中, 光的放大是通过: [ D ]A 光学谐振腔来实现；B 泵浦光源来实现；C 外加直流来实现；D 粒子数反转分布的激活物质来实现。

5 掺铒光纤的激光特性: [ A ]A 主要由掺铒元素决定；B 主要由起主介质作用的石英光纤决定；C 主要由泵浦光源决定；D 主要由入射光的工作波长决定。

三、（15分）如图所示, 用射线理论分析子午光线在阶跃光纤中的传输原理。

---简答:---射线光学的基本关系式是反射和折射的菲涅耳定律:反射定律折射定律反射临界角: , 相应的光纤端面的入射角为入射临界角。

在图中如光线1所示。

当子午光线以大于入射临界角从空气入射纤芯端面的入射角时, 该光线将进入包层, 并从光纤透射出来被损耗掉, 如光线2所示。

当子午光线以小于入射角从空气入射纤芯端面的入射角时, 如光线3所示, 进入纤芯的光线将会不断在芯包界面间产生全反射, 从而使光波向前传播。

这就是光纤的传光原理。

四、(15分)简答下列问题:雪崩光电二极管如图所示雪崩光电二极管六、(10分)如图所示, 分析说明掺铒光纤放大器主要由几部分构成？各部分的作用是什么？----简答：、(15分)光纤通信系统构成的框图如图所示, 分析说明各部分的作用。