吉大15年春《光纤通信原理》在线作业二100分答案

吉大学期《光纤通信原理》在线作业二-0004SDH映射单元中，虚容器VC－4的基帧结构为（）。

A:4(9×4-1)B:4(9×12-1)C:9×85D:9×261参考选项：D通常,影响光接收机灵敏度的主要因素是（）A:光纤色散B:.噪声C:光纤衰减D:光缆线路长度参考选项：B光接收机中，雪崩光电二极管引入的噪声为 ( )A:光电检测器的暗电流噪声、雪崩管倍增噪声、光接收机的电路B:量子噪声、雪崩管倍增噪声、光接收机的电路噪声C:量子噪声、光电检测器的暗电流噪声、光接收机的电路噪声D:量子噪声、光电检测器的暗电流噪声、雪崩管倍增噪声参考选项：D在WDM光网络中最基本的空分交光换是（）光交换模块。

A:1×1B:1×2C:2×1D:2×2参考选项：D掺铒光纤的激光特性（）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参考选项：A前置放大器的三种类型中，( )的接收带宽最大。

A:低阻型B:高阻型C:跨阻型D:无阻型参考选项：A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参考选项：B在EDFA中,用于降低放大器噪声的器件是（）A:光耦合器B:波分复用器C:光滤波器D:光隔离参考选项：C为了获得高辐射度，发光二极管一般采用（）结构。

A:多同质B:.双同质C:.多异质D:.双异质参考选项：D二次群PCM端机输出端口的接口码速率和码型分别为( ) 。

A:2.048 Mb/s，HDB3B:8.448 Mb/s，HDB3C:2.048 Mb/s，CMID:8.448 Mb/s，CMI参考选项：B一般PIN光电二极管在入射光功率（）毫瓦量级时，能够保持比较好的线性。

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。

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Si02的光纤。

它是工作在近红外区，波长为0. 8〜1. 8 5,对应的频率为167〜375THZ。

1- 3 BL积中B利L分别是什么含义？系统的通信容量用BL积表示，其含义是比特率一距离积表示，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。

发端收端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3xio,3//z的脉冲强激光束，它携带总能量W=100J,持续时间是丁=10ns(lns=10-9s)。

此激光束的圆形截面半径为r=lcm°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；(2)S =—=----------- 厂瓯------ =3.18X10I3J//??52zA5 10x10 一9x〃x(10—2)2S、- S 3.18X1O13 1 12(3)w = — = ------- ；— = 1.06x 10 J1 sc 3xlO8(4)/ = f = 3.18x10”//*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"(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6X10-7m,求相邻两明纹间的距离。

一、简答题（每小题10分，共50分）1.简述光纤通信的优越性.答：它传输频带宽、通信容量大；传输损耗低、中继距离长；线径细、重量轻，原料为石英，节省金属材料，有利于资源合理使用；绝缘、抗电磁干扰性能强；还具有抗腐蚀能力强、抗辐射能力强、可绕性好、无电火花、泄露小、保密性强等优点，可在特殊环境或军事上使用。

2.简述色散对通信的影响。

答：如果信号是模拟调制的，色散影响带宽；如果信号是数字脉冲，色散产生脉冲展宽3.简述光中继器的作用。

答：补偿光的衰减，对失真的脉冲信号进行整形。

当光信号在光纤中传输一定距离后，光能衰减，从而使信息传输质量下降。

为了克服这一特点，在大容量、远距离光纤通信系统中，每隔一段距离设置一个中继器，保证光纤高质量远距离传输。

这种系统也叫光纤中继通信。

4.简述抖动产生的原因答：抖动有两种主要类型：确定性抖动和随机性抖动。

确定性抖动是由可识别的干扰信号造成的，这种抖动通常幅度有限，具备特定的（而非随机的）产生原因，而且不能进行统计分析。

随机抖动是指由较难预测的因素导致的时序变化。

例如，能够影响半导体晶体材料迁移率的温度因素，就可能造成载子流的随机变化。

另外，半导体加工工艺的变化，例如掺杂密度不均，也可能造成抖动。

5.简述模分配噪声的概念。

答：模分配噪声(mode partition noise) 是由于激光器纵模功率瞬时波动和光纤的材料色散引起的。

在某一固定温度下，激光器由直流电流驱动时，由于热波动，会引起每个纵模功率的小的波动。

当激光器由脉冲电流驱动时，由于瞬变现象，在每一个光脉冲中，虽然总的光功率不变，但是每一个纵模所带的光功率可能变化。

此外，由于光纤的材料色散，激光器发出的光脉冲所包含的不同波长的纵模，经过光纤传输后，因时延不相同而被分开，造成脉冲的展宽。

因此，在接收端光脉冲的形状不仅与各个纵模的时延大小有关，而且与各个纵模的幅度变化有关。

二、画图题（每小题10分，共50分）1.请画出光纤通信系统原理方框图.答：2.画出EAFA的结构示意图。