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光纤通信复习题要点

第一章光纤通信:侠义上说:利用光载波在光纤中传播信息的过程广义上说:是以光纤或由光纤组成的光传输网、光处理器件、光处理设备为基础,并采用相矢技术来对光波信息进行传输和处理的过程,是光通信的一个组成部分光通信发展受阻的原因:1 •光向四面八方散射时,光强减弱2.不能通过障碍物高银指出,如果把材料中金属离子含量的比重降低到10上以下,光纤损耗就可以减小到10 dB/km 再通过改进制造工艺,提高材料的均匀性,可进一步把光纤的损耗减少到几dB/km o光纤通信得以快速发展重要条件:1 •低损耗光纤2.光源(半导体激光器)全波光纤:能够在1260〜1675nm整个范围内都可用来逬行DWD光纤通信的光纤就是全波光纤光纤通信发展的重要里程碑1 •低损耗光纤的研制成功2.连续振荡半导体激光器的研制成功光纤是一•种玻璃丝,其材料是石英(SiO2),是通信网络中信息的优良传输介质光纤通信的发展趋势1 •光纤技术逐渐从骨干网向广域网和城域络发展2. 从^•速系统向高速系统发展3. 从陆地向海地发展4. 从光传输电交换向网络的全光化发展5. 向光纤技术和以太技术结合的方向发展光纤通信的优点:1. 频带宽、传输容量大2. 损耗小、中继距离长3. 重量轻、体积小4. 抗电磁干扰性能好5. 泄漏小、保密性好6. 节约金属材料,有利于资源合理使用传统上,以服务范围把网络分为三类:(1)局域网,服务范围2 km,如以太网,信令环和信令总线;⑵ 城域网,服务范围100 km,如电话本地交换网或者有线电视)分配系统;(3)广域网络,服务范围可达数千公里,如开放系统互连国际网络等。

三代网络技术比较1 •全电网络,第一代网络,节点用电缆互连在一起,电缆是一种窄带线路,它的容量有限;2. 电光网络,第二代网络,用一段段光纤取代电缆后构成的网络,现在正被广泛使用,因节点内仍是对电信号进行交换,所以称为电光网络3. 全光网络,第三代网络,所有节点被不间断的光缆连接起来,节点内只对光信号逬行交换,这就是未来的第三代网络。

网络接入技术: 1 .xDSL 2.HFC 3.APON/EPON 4.AON光具有两种特性:1.波动性2.粒子性用光导歼錐进行迥倍址早就哪一年由谁提出爭劭用密別禅(迸行通信盘卑祖1966年由英盈华人為锥提:12, 光却通信有舜些优点?宦出引通帕的忧0匸:心'鱼倍输誓量大;摘耗小、中罐距和幺武址嵯•体枳小匸约®冒材料.尅利于资源會理植用・3 it軒通忙義经由鄭此林曲戚?蘭违乳部分作用樹点对点光杆血信慕筑通常HJ把境孵帆,死纤、逛中附接收机團邯分劭成切;卜图所示】扯晁射机的fi llip把电信号转变为光倩号注入光纤倩・・它母常由复用器,週制覇和光鱷用城.境用器的件用娃把号辍用为时分复用(TDM)信号威敕井旬用<FIJM)信号.的作用是用复用后号fiSB9*l<rM )覆光界(IJ))的比蛊,或通过外调制妙H制LD的相fiu光渔是把电倍号转换为光信号,U陛枉比纤中怙诵・比接收机的作用是強光纤转输后的航弱It佑号转变为电佑号,则其放AJI解flLh原基带信以光屮罐器的作用星对瞬尤纤传输衰减后的恰时进竹试大“址中鳏器崙光・电■光中维器利全尤中继⑥. 如需对业务琲疔井岀和捆入.网悭申朮•电•光屮琳器I如只要求对光信号斑行欣大宣処可以便用比敬久践・屯于龙卉上小住输I打年仏Q8M;走余桔工闻UXL广丸更礼连按5,简述通倍网竭附笈雜过弄q醫:通佶网络抽胶嶷己勘5丁西吒,第一优网皓节点削电沈也连样一起,电坂迪一牌窄带线踣F它的容量有限,罐足全电网络I出一段代电攒后构皿的网塔.这砸在正彼广楚他用的第二牝网塔.囲节虫内仍是对电倩号迸fi交撫,所以称为电光网络:所有节点確不咖门it缆辻孩起来*〔W匸花仁兮申j交按•这就足束来的处优网跖即亍尤网培。

全光网is足光在传输.执人*屮璧、光存喙上下话《h分ffl空按*貝用和解熒用11程中完全楚在内进和处理的网络.6. 比辕羌柜空气和吃.X专输的連魄•蠅个恃输得快?性:光在光杆中传轴的連度比在空气中命转得慢,樓力倍•&是核fff芯折射率・第二章全反射条件:当入射角弓超过临界角比(弓・c )时,没有透射光,只有反射光,这种现象叫全反射,这就是光纤波导传输原理光缆:光缆由缆芯和护套两部分组成; 实用光纤有多模光纤和单模光纤。

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。

引起光纤衰减的原因:是光纤对光能最的吸收损耗、散射损耗和辐射损耗。

吸收损耗是可以改善的。

最小损耗在1.55 .m 波段 内° 色散:是由于不同成分的光信号在光纤中传输时,因群速度不同产生不同的时间延迟引起的一种物理效应。

光信号分量包括发送信号调制和光源谱宽中的频率分最,以及光纤中的不同模式分量。

如果信号是模拟调制,色散限制了带宽;如果信号是数字脉冲,色散使脉冲展宽,从而影响系统传输的比特速率和光纤带宽。

多模光纤的色散主要由模式色散决定,单模光纤色散由色度色散决定。

光纤色散种类:1 •模式色散2.色度色散3.偏振模色散 用数值孔径NA表示光线的最大入射角““NA 表示光纤接收和传输光的能力。

NA (或:.max )越大,光纤接收光的能力越强,从光源到光纤的耦合效率越高,纤芯对光能最的束缚越强,光纤抗弯曲性能越好。

但 NA 越大,经光纤传输后产生的输岀信号展宽越大,因而限制了信息传输容量。

单模光纤的传输特性用衰减、色散和带宽表示。

多模光纤有阶跃多模光纤和渐变多模光纤。

单模光纤有G.652光纤、G.653光纤、G.654光纤、G.655光纤、全波光纤和色散补偿光纤。

G.652光纤是普通单模光纤,G.653光纤是色散移位光纤,G.654光纤是损耗最小光纤,G.655光纤是非零色散移位光纤, 全波光纤是无水峰光纤,色散补偿光纤是具有负的大色散光纤。

光时域反射计(OTDR 不仅可以测量光纤损耗系数和光纤长度,而且还可以测量连接器和熔接头的损耗,观测光纤沿线的均匀 性和确定光纤故障点的位置,在工程上获得了广泛地使用。

1・用范妊也学h 耕简述赛欖时才5t 唄闽・拧:当人射角巴超过临卑角吒⑴A 氏)叫,潼右透射光丄4有反射比.魅就是多篠元纤液牙札输址的J 肌 班.2・作为怡息倔波片・%毗軒有輝两种扯本类型答;实用比纤有爹模)t 纤和单模比纤・ 乩什么叫备模光什么叫单摸硕井仙果啊只支持一个槿导愎比则镭谨北歼为m 戍比出杓必球务个慨导欖式的死野称为塞軽光纤 氐比纤慎输胆礎波I 和集件侮挪览节?殍:光纤祐输电碓谨的冬件除繍绘见拔祂胡芯和包层界萱上的全反射華件外’还斋溺足梓谕过界屮的相 干血强*仲孕5. 堆城光纤饕输拥*E 的主聲因重有哪些?鄭些屋可以改善的T 最小损耗在什么波比范西答:引起光列蒔咸 的原因是紐f 对stflfi 最的吸收扛匚、st 射和和辐稷收损耗是内及故書的“堆小捌耗雀L 55pj« MR 内.氐什雄是光纤的色敵?对遇信羽何席响丁務樓光歼凶包#1由什么色故抉定?卑模光杆色肢只奋什么色腋决逞?答:色離是由于不问咸分的丸仁可样:匕屮卩轲呵川闊連厦不同产生不冋的时间砥迟刖趙的 讪物理效 应上匕宿号分童包抵发送信号谓制和光簿曙覽中的融率分量・以屋光纤中的朋同損戏分St. 多模光?伽色敬需按宾色散抉宦,单區光舒色敢由色麼色散抉T* Jtffttcs 孔砂定义是什么?真物理遷罠址什么?*筒述点对点比纤通佑最统的甲尿科各部分的门用>:点对点光纤筑疽案统通常由光发射机、光纤、死中琳幣和比接收机科和分细虞. 尤发射机的口用艮比电倍出&变为剜沪;注入比纤传勸它__________ N ASin maxsin : max= NA ( no=l 时)運常由调制器和光混飙趾答:用徽值孔轻KA洗示光at的量天人射仰sina A =——sindJmax - NA (岭二〔时)NA視示光纤播收和传输光的88力* 犬.朮纤扭收光的fife力越斟•从光源列址歼的耦合效率站烁纤芯对兒能肘的狼缚擄弧狂纤摘沔曲性能越盯•仅融超大•经比纤传轴區产坐的辎出伫号醛宽越氐区而限制ffn ; &ft辆容昆& m樓比红的件静特性用哪几今磐数应示;轧单 < 紬的檢输特性用拿亦色散和航茨贰9. 第幔壯好有那理种T单欖光纤丈右卿几种?答:爹模光軒馳段多模光好和渐变多模光野沖模光軒有G 652光ff £■ 653光野品654)t纤s G. 655光歼、争碱)t纤和色敝补癮允纤.10. 简述GJB52诙、G.6S3壯:,G654兀纤.G65S魅T和全波趾針的時那乜:t.65Z光歼是晋通单楼比纤・G.653光歼足色敞移也光纤,G. 651逛算是損耗也肖小光纽G.G55光歼星非雾色61移检光纤,全颔饨无木娜光纤•色散补偿光軒姥具冑负的大邑职)t纤*11. 简述茫时竦反射讣敢她答:光时城反射计OTD&)不仅L1J以测量光轩损耗垂数和死纤KK ,fuH还町以测屋连犠器和轉接头的WE*观测光軒希我的均匀性柯翩定光笄故隔山的悅置,«EI®上快割了广眨地便用*波分复用器(WDM的功能是把多个不同波长的发射机输出的光信号复合在一起,并注入到一根光纤。

解复用器的功能与波分复用器正好相反。

调制的方式:1.直接调制用电信号(调制信号)控制注入调制电流,实现直接调制光源的输出光强2.外调制用电信号(调制信号)通过外腔调制器对光的强度(包络)、相位或频率进行调制根据调制原理的不同将其分为:强度调制器、相位调制器、马赫■曾德尔幅度调制器、QPSK光调制器、电吸收波导调制器光开矢分类:・《着的作用是出境阳O ; I 丁我料制门恥澈比曙<10)怖朮膜•或迪;过外调制曙谓劃LD的相也*址海魅世电信齡转金为龙信号*以锻在光纤中恂埔1・光接牧机时件用址把輕光幷怙输后时锻爲比倍号转变为电信号.对忒放人升駢调出腹呈肾偌号・光中绅醤的作用是对经她纤转輪糞减后的信号进it敲大.尢中堆:s有址■电■光中an棒和全光中ShBh如需対业香进行井L1J和摘入•叮便用光•电•尤中讎赛;如只要求对光倍号诜讦放人“刚可且便用比放人尤纤足尢倍号转输的介朋;第三章连接器:是把两个光纤端面结合在一起,以实现光纤与光纤之间可拆卸(活动)连接的器件连接损耗包括:1 •固有损耗2.外部损耗对连接器的要求:连接损耗(插入损耗)小;回波损耗大;多次插拨重复性好;互换性好;环境温度变化时,性能保持稳定;并有足够的机械强度;连接器的基本结构包括接口零件、光纤插针和对中三部分。

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