1、光纤通信练习册和答案练 习 一1光纤通信系统是由_、 _和_三部分组成。P42光纤通信三个低损耗窗口是_ 、 _和_。P43红外线是_ _不可见_ _光。 4. 红外线是不可见光。 （ ）5光纤通信中的光是可见光。 （ ）6光纤通信的容量与微波通信的容量是一样。 （ ）7光纤通信的波长是可以任意选取的。 ( )8光通信与一般电通信的载波是相同的。 （ ）9什么是光纤？P310什么是光纤通信？P311光纤通信与电通信的主要差别有哪两点？P312光纤通信的特点是什么? P313什么是强度调制、直接检波? P414画出单信道-电-光中继数字通信系统图。在盘上15画出波分复用+掺铒光纤放大器数字通信系
2、统图。在盘上16光发射机的作用是什么？光接收机的作用是什么？在盘上 练 习 二1光纤按折射率分类有_和_两类。P52光纤按材料分类主要有_ _ _和_。P53光纤按模式分类有 _和_ 两类。P54光纤是由 纤芯 包层 和涂敷层三部分组成。 5产生全反射条件为 _。P66什么是均匀光纤？什么是非均匀光纤？在盘上7均匀光纤和非均匀光纤的主要区别是什么？在盘上8什么是单模光纤？什么是多模光纤？在盘上9什么是临界角？写出其表达式？P610什么是全反射？产生全反射条件是什么 ？P611什么是辐射波：产生辐射波条件是什么 ？P612什么是反射定律？什么是折射定律？P5练 习 三1均匀光纤的数值孔径NA=_
3、。P72均匀光纤的相对折射指数差=_。P73均匀光纤的最大时延差=_。P74均匀光纤与非均匀光纤的导光原理是相同的。 （ ）5子午面上和轴线相交的光射线称为子午线。 ( )6用最大时延差来表示光纤的色散。 ( ) 7弱导波光纤是指=900光纤。 ( ) 8什么是子午面？什么是子午线？什么是斜射面？P79什么是数值孔径？ 物理意义是什么？在盘上10什么是最大时延差？均匀光纤的最大时延差是否能消除？在盘上11均匀光纤的导光原理是什么？ P7 12阶跃光纤芯子和包层的折射指数分别为n1=1.46，n2=1.45，试计算：1）纤芯子和包层的相对折射指数差； 2）光纤数值孔径NA； 3）在1km光纤上,
4、由于子午线的光程差所引起最大时延差max； 4）若将max减小为10ns/km,n2应选什么值；解：1）2）3）4） 13阶跃光纤，n1=1.465, =1.31m,1）=0.25,保证单模传输时，芯子半径a应取多大；2）若取芯径a=5m,保证单模传输时，应怎样选择？ 解 2）解：14弱导波阶跃光纤芯子和包层的折射指数n1=1.5,n2=1.45,试计算：1）光纤芯子和包层的相对折射指数差；2）光纤数值孔径NA；解：1） 2）15芯子折射指数n1=1.5,长度未知的弱导波光纤，传输光脉冲的重复频率为f=8MHz,经过该光缆后，信号延迟半个脉冲周期，估计该光缆的长度。 16阶跃光纤，n1=1.5
5、, =1.31m,1）=0.25，保证单模传输时，芯子半径a应取多大；2）若取芯径a=5m,保证单模传输时，应怎样选择？解： 1） 2）练 习 四1非均匀光纤称轨迹方程_。P92非均匀光纤的相对折射指数差=_。P93本地数值孔径：_。P94什么是光纤的自聚焦？P95非均匀光纤的导光原理是什么？P96为什么说采用渐变型光纤可以减小光纤中的模式色散？在盘上练 习 五1单模光纤的导行条件为V_ Vc。P132单模光纤的截止条件为V_ Vc。P133m=1阶贝塞尔函数Jm(x)的第一根n=1的值是_。 P134m=1阶贝塞尔函数Jm(x)的第一根n=0的值是_。P125导波径向归一化相位常数 U= _
6、。P126导波径向归一化衰减常数W= _。P127导波径向归一化频率V=_。P12 8LP01模的Uc=_。P139LP11模的Uc=_。P1310LP21模的Vc=_。P13 11LP02模的Vc=_。P1312V与Vc的意义是相同的。 ( )13贝塞尔函数Jm(x)只有一条曲线。 ( )14贝塞尔函数Jm(x)只有一个根。 ( )15贝塞尔函数Jm(x)是一族函数。 ( )16LP02模的Vc=2.40483 ( )17LP02模的Uc=2.40483 ( )18什么是光纤的归一化频率？什么是光纤归一化截止频率？如何判断某种模式能否在光纤中传输？ P13 19已知阶跃光纤芯子的折射指数n1
7、=1.465,相对折射质数差=0.01，芯子半径a=25m。1）计算LP0 、LP1 、LP2 、LP3模的截止波长；2）若=1.31m, 计算光纤的归一化频率 V。 删掉20阶跃光纤，n1=1.465, =1.31m,1）=0.25,保证单模传输时，芯子半径a应取多大；2）若取芯径a=5m,保证单模传输时，应怎样选择？ 同练习三，13题21阶跃光纤，n1=1.5, =1.31m,1）=0.25，保证单模传输时，芯子半径a应取多大；2）若取芯径a=5m,保证单模传输时，应怎样选择？同练习三，13题练 习 六1单模光纤有_色散。多模光纤有_色散。P152色散包括_ _和_三种。P173本征吸收包
8、括_ 和_两种。杂质吸收包括_ 和_两种。P174光纤损耗包括_和_两种。P175光纤的主要特性有_和_两种。P176单模光纤截止波长c=_。P167单模光纤的导行条件为V_ Vc。P168单模光纤的截止条件为V_ Vc。P169单模光纤的结构有_种。P1610光纤带宽是决定着信息的容量。 （ ）11光纤衰耗决定着传输距离或中继区段长度。 （ ）12选择光纤实际上就是选择光纤的衰耗和带宽的能力。 （ ）13单模光纤也称基模或主模。 ( )14V与Vc的意义是相同的。 ( ) 15什么是传输损耗？ P1616什么是模场直径？P1617什么是单模光纤的截止波长？P1618什么是光纤的总损耗？什么是
9、光纤的损耗谱？在盘上19什么是色散？色散对信号有什么影响？P1720什么是单模光纤？传输条件是什么？ 单模光纤的特点是什么？P16练 习 七1光缆的型号是由_和_组成。P212光缆是由_ _和_三部分组成。P213缆芯包括_和 _两种。P194多芯光缆包括_和 _两种。P195缆芯的保护结构有_ 和_两种。P196加强元件采用_和_两种材料。P207光缆的结构有_。P198多模光纤型号的命名是由_部份组成。P219单模光纤型号的命名是由_部份组成。P2110光缆的形式是由_部份组成。P2111光缆的规格由_部份组成。P2112光缆和电缆的结构是相同的。 （ ）13综合光缆是指电缆和光缆在一起的
10、光缆。 ( )14电缆和光缆的命名方法是一样的。 ( ) 15单模光纤与多模光纤的命名方法是一样的。 （ ）16对光缆的要求是什么？P1917光缆有哪几部组成？光缆的特点是什么？P1718什么是单芯光缆？什么是多芯光缆？P1919什么是紧套结构？什么是松套结构？P1920护套（护层）的作用是什么？P20 21加强元件的作用是什么？ P2022光缆的结构有几种？它们是什么？P2023什么是单芯软光缆？ 它的特点是什么？ P20 24什么是层绞式电缆？P2025什么是单位式光缆？P2026什么是骨架式光缆？它的特点是什么？P2027什么是带状式光缆？P2128光缆型号是如何标志的？P2129光缆规
11、格是如何标志的？P2130请指出A150/125(20)12008C3光纤的含义。 删掉31请指出B19/125208C2光纤的含义。删掉32请指出GYGZL0312J50/125(21008)C光缆的含义。 答：此光缆为通信用室外光缆，金属重型加强构件，自承式结构，铝护套，无铠装，外护层材料为聚乙烯。规格：12芯、二氧化硅系多模渐变型光纤，纤芯直径为50um,包层直径为125 um，工作波长为1.31 um，衰减系数为1bB/km，模式带宽为800MHz.km，适用温度为-20C+60C33请指出GYGZL0312J50/125(21008)C+4*2B1TS(204)B+2*4*0.9(数
12、) +4*4*0.9(低)+5*2*0.7综合光缆的含义(对)。答：此光缆为通信用室外光缆，金属重型加强构件，自承式结构，铝护套，无铠装，外护层材料为聚乙烯。规格：12芯、二氧化硅系多模渐变型光纤，纤芯直径为50um,包层直径为125 um，工作波长为1.31 um，衰减系数为1bB/km，模式带宽为800MHz.km，适用温度为-20C+60C。有两个线经为0.9mm的高频四线组,有四个线经为0.9mm的低频四芯组,5个线经为0.7mm的对绞线。34请指出GYGZL012J50/125(21008)C+4*2B1TS(204)B+4*4*0.9(数) +9*4*0.9(低)+10*2*0.9
13、综合光缆的含义(对)。删掉 练 习 八1一个光子的能量E与光波频率之间的关系是_。P232粒子性p与波动性之间的关系是_。P233被一个电子占据的几率为_。P244不被电子占据的几率_。P245光与物质的相互作用有_ _和_三种。P246粒子的能级只能取某些离散值。 （ ） 7光既有粒子性又有波动性。 ( )8电子占据某能级的几率服从费米狄拉克分布函数。 （ ）9什么是光子？它有什么特点？P23 10什么是能级？什么是费米能级？P24 11什么情况下发射光子？什么情况下吸收光子？P24 12什么是自发辐射？它有什么特点？ 13什么是受激吸收？它有什么特点？P24 14什么是受激辐射？它有什么特
14、点？什么叫全同光子？P24练 习 九1激光器是由_、_和_三部分组成。P272激光器的平均衰减系数=_。P273激光器的阈值条件Gt=_，相位条件=_。P274增益系数G=_。P275光学谐振腔分为_两类P276平均衰减系数包括_两种。P277平均衰减系数=_。P278激光器与振荡器的组成形式相同。 ( )9激光器所发出的颜色与材料有关。 ( )10激光器的振荡频率与材料有关。 ( )11粒子数反转分与物质的能级无关。 （ ）12什么是激光器？P26 13什么叫泵浦源？14什么叫粒子数反转分布？P2615什么是光学谐振腔？分几种？16光学谐振腔存在哪些损耗？P2717什么是激光器的阈值条件？
15、18激光器形成的前题条件是什么？激光形成的决定性条件是什么？P27练 习 十1半导体激光器包括 同质结、异质结 两种。2LD外加 正向 电压工作。3半导体激光器的特点是什么？P294构成激光器的基本条件是什么？P295什么是半导体激光器？P306什么是异质结半导体激光器？什么是反型异质结半导体激光器？什么是同型异质结半导体激光器？P307什么是单异质结半导体激光器？什么是双异质结半导体激光器？P308说出半导体激光器产生激光的机理。在盘上 练 习 十 一1量子效率=_ P332功率效率=_ P333LD外加 正向 电压工作，LED外加 反向 电压工作。4LD的调制速率为_数量级，LED的调制速
16、率为_数量级。P325LD的P-I特性，IIt将发射_光，IIt将发射_光。P326LD的光谱特性，IIt光谱_,IIt光谱_。P327LD的温度特性，温度升高时It将_。 P32 8LED的温度特性中，It将随温度升高而生高。 （ ）9LED发散角大、耦合效率低。 （）10LED寿命长，工作稳定。 （）11LD寿命长，工作稳定。 （ ）12LD寿命长，工作稳定。 （ ）13LD耦合效率高。 （ ）14LD温度特性较差。 （）15LD易损坏，寿命短。 （）16LD调制线性差。 （）17LD成本高，价格昂贵。 （）18在半导体激光器P-I曲线中，哪段范围对应于荧光？哪段对应于激光？It是什么？P
17、3319什么是阈值电流？P3220什么是温度特性？P3221什么是老化特性？22在半导体激光器的光谱特性中，哪段范围光强强？哪段范围光强弱？P3323半导体激光器的特点是什么？半导体发光二极管的特点是什么？P3324半导体激光器与半导体发光二极管的P-I曲线有什么不同？在盘上练 习 十 二1光发射机的消光比EXT=_。P362发送光波长必须与构成系统的光纤信道和光接收机终端设备工作在匹配状态。（ ）3光发射机应有足够的输出光功率。 （ ）4光发射机有较好的消光比EXT。 （ ）5光发射机调制线性要好。 （ ）6数字光发射机的基本作用是什么？P357数字光发射机的基本功能是什么？8为什么要进行线
18、路编码？ P389画出数字光发射机组成方框图，并说明每一个框图的作用。在盘上10对数字光发射机的要求是什么？P36练 习 十 三14B1H码、8B1H码码率的提高比例分别为 5/4、9/8 。25B6B码、3B2B码码率的提高比例分别为 6/5、3/2 。3正模式 1个数多；负模式 0 个数多。4光纤通信中的常用码型有 mBnB 和 插入比特码 两种。-5线路编码的必要性是什么？P386选择码型应满足的要求是什么？P387什么是mBnB码(分组码) ？P398什么是插入比特码？P399什么是mB1P码？P3910什么是mB1C码？P3911什么是mB1H码？P39128B1H码一帧有多少位？8
19、B1H码一帧有多少子帧？每一个子帧有多少位？每一位的含义是什么？ 138B1H码的信息传送是如何传输的？ 14mB1H码的码率变换是如何实现的？15试简单说明3B4B码型编码的原则。16试说明mB1H码有哪些功能？P3917请画出8B1H码型帧结构示意图，并指明每一个码元的作用。若PCM采用三次群，请计算8B1H每种码的码率及光纤线路的码率。在盘上练 习 十 四 1光源的内调制又称_。P412光调制分为_和_两种。P413模拟信号的内调制Ib与It的关系是Ib It。4什么是光调制 ？P415什么是直接调制？什么是间接调制？P416对模拟信号的内调制有什么要求？P417五组件的含义是什么？ P
20、428画出自动功率控制电路，并叙述其工作原理。在盘上9画出自动温度控制电路，并叙述其工作原理。在盘上练 习 十 五1光电检测器的截止波长c=_。P44 2光接收机的灵敏度Sr=_。P47 3光接收机的动态范围D=_。P47 4APD的雪崩倍增因子G=_。P44 5PIN外加 反向 电压工作，APD外加 反向高压 电压工作。6倍增因子g=_；响应度R0=_；量子效率=_。P447什么是暗电流？P438什么是光电检测器？它在光接收机中的作用是什么？对光电检测器的主要要求是什么？P439什么是光生电子-空穴对？什么是光电流？P4410PIN光电二极管是怎么组成的？在盘上11数字光接收机的基本作用是什
21、么？在盘上12数字光接收射机的基本功能是什么？P4513试比较PIN光电二极管、APD雪崩光电二极管的优缺点。在盘上练 习 十 六1接收机动态范围D=_。P472接收机灵敏度Sr=_。P473画出数字光接收机组成方框图，并说明每一个框图的作用。P464接收机没有均衡放大器将出现的问题是什么？在盘上5对数字光接收机的要求是什么？P476什么是灵敏度？P47 7什么是动态范围？P478光中继器的作用是什么？P489画出光中继器的构成方框图； 在盘上10试说明光接收机前置放大器与主放大器功能的区别？P4611试说明光接收机均衡放大电路的作用。P4612请画出一个强度调制直接检波的光纤通信系统方框图。
22、并将图中继器、自动温度控制、自动增益控制以及时钟恢复等各部分方框图一并画上。在盘上练 习 十 七1光放大器包括_两种。P492光纤放大器包括_ 两种。P493掺铒光纤放大器(EDFA)的关键技术主要有_两个。P494按泵浦光源的泵浦方式，EDFA有_种不同的结构方式。P505EDFA结构方式有_、_和_三种。P506叙述光放大器在光纤通信中的应用。P517掺铒光纤放大器(EDFA)的主要优点是什么？P49 8画出掺铒光纤放大器的结构示意图，并说明其组成。在盘上9什么是掺铒光纤（EDF)？P5010什么是光耦合器？P5011什么是光隔离器？P5012什么是光滤波器？P5013什么是泵浦光源？P5
23、014什么是同向泵浦结构？并画出原理方框图。15什么是反向泵浦结构？并画出原理方框图。P5016什么是双向泵浦结构？并画出原理方框图。17简述掺铒光纤放大器（EDFA）的工作原理是什么？P5118掺铒光纤放大器（EDFA）的特性指标有哪些？说明其含义。P5119EDFA在光纤通信系统中有哪些应用？并举例说明。P51练 习 十 八1光纤通信复用技术包括_两种。P532光波分复用包括_ 和_两种。P533光信号复用包括_、 _和_三种。P534光波分复用系统结构有_和_两种。P545密集波分复用系统的结构有_ 、_ 和_三种。P546什么是光波分复用？P537什么是空分复用？P538什么是时分复用？P539什么是光码分复用
