第二章密集波分复用(DWDM)传输原理一、填空题1. DWDM系统是指波长间隔相对较小，波长复用相对密集，各信道共用光纤一个低损耗窗口，在传输过程中共享光纤放大器的高容量WDM系统。

2. DWDM系统的工作方式主要有双纤单向传输和单纤双向传输。

3. G.652光纤有两个应用窗口，即1310nm和1550nm，前者每公里的典型衰耗值为0.34dB，后者为0.2dB 。

4. G.653光纤又称做色散位移光纤是通过改变折射率的分布将1310nm附近的零色散点，位移到1550 nm附近，从而使光纤的低损耗窗口与零色散窗口重合的一种光纤。

5. G.655在1530～1565nm之间光纤的典型参数为：衰减< 0.25 dB／km；色散系数在1～6ps／nm·km之间。

6. 克尔效应也称作折射率效应，也就是光纤的折射率n随着光强的变化而变化的非线性现象。

7. 在多波长光纤通信系统中，克尔效应会导致信号的相位受其它通路功率的调制，这种现象称交叉相位调制。

8. 当多个具有一定强度的光波在光纤中混合时，光纤的非线性会导致产生其它新的波长，就是四波混频效应。

9. 光纤通信中激光器间接调制，是在光源的输出通路上外加调制器对光波进行调制，此调制器实际起到一个开关的作用。

⒑恒定光源是一个连续发送固定波长和功率的高稳定光源。

⒒电光效应是指电场引起晶体折射率变化的现象，能够产生电光效应的晶体称为电光晶体。

⒓光耦合器的作用是将信号光和泵浦光合在一起，一般采用波分复用器来实现。

⒔光栅型波分复用器属于角色散型器件，是利用角色散元件来分离和合并不同波长的光信号。

⒕DWDM系统中λ1中心波长是1548.51nm 。

⒖DWDM系统中λ2中心频率是193.5THz 。

二、单项选择题⒈光纤WDM明线技术中的FDM模拟技术，每路电话( B)。

A、2kHzB、4kHzC、6kHzD、8kHz⒉光纤WDM中的小同轴电缆60路FDM模拟技术，每路电话( B )。

A、2kHzB、4kHzC、6kHzD、8kHz⒊光纤WDM中的中同轴电缆1800路FDM模拟技术，每路电话( B )。

A、2kHzB、4kHzC、6kHzD、8kHz⒋光纤WDM中的光纤通信140Mbit/sPDH系统，TDM数字技术，每路电话( B)kbit/s。

A、32B、64C、128D、256⒌光纤WDM中的光纤通信2.5Gbit/sSDH系统，TDM数字技术，每路电话( B)kbit/s。

A、32B、64C、128D、256⒍光纤WDM中的光纤通信N×2.5Gbit/sWDM系统，TDM数字技术+光频域FDM模拟技术，每路电话( B )kbit/s。

A、32B、64C、128D、256⒎G.652光纤可以将2.5Gbit/s速率的信号无电再生中继传输至少( C)公里左右。

A、200B、400C、600D、800⒏由于SPM随长度而积累，因而是采用G.652光纤的单波长系统的基本非线性损伤，门限功率大约为( A)dBm。

A、18B、28C、38D、48⒐DWDM系统的无电再生中继长度从单个SDH系统传输的50～60km增加到了500～( A)km。

A、600B、700C、800D、900⒑DWDM系统中λ10的中心波长为( C )nm，中心频率为192.7THz。

A、1557.36B、1556.55C、1555.75D、1554.94三、多项选择题⒈G.653光纤可以在1550nm波长的工作区毫无困难地开通长距离( AD )系统，是最佳的应用于单波长远距离传输的光纤。

A、lOGbit／sB、14Gbit／sC、17Gbit／sD、20Gbit／s⒉在零色散波长区，传输3路WDM系统，传输25km以后，就可能产生不可弥补的失真，解决的办法有( ABC)。

A、采用不等间隔的波长安排B、增加光通路的间隔C、适当缩短光放大器间距D、适当加大光放大器间距⒊掺饵光纤放大器主要由( ABCD )等部件组成。

A、掺饵光纤B、泵浦光源C、耦合器D、隔离器⒋克尔效应也称作折射率效应，在理论上，克尔效应能够引起下面不同的非线性效应，即( ABC )。

A、自相位调制B、交叉相位调制C、四波混频D、六波混频⒌目前广泛使用的光纤通信系统均为强度调制——直接检波系统，对光源进行强度调制的方法有( AB )。

A、直接调制B、间接调制C、交叉调制D、混合调制⒍EDFA的基本结构与改进形式有( ABCD)。

A、同向泵浦B、反向泵浦C、双向泵浦D、反射型泵浦四、判断题⒈按各信道间的波长间隔的不同，WDM可分为密集波分复用和稀疏波分复用。

(√)⒉在光纤通信系统中可以采用光的频分复用的方法来提高系统的传输容量。

(√)⒊一根光纤只完成一个方向光信号的传输，反向光信号的传输由另一根光纤来完成，因此同一波长在两个方向上不可以重复利用。

(×)⒋在一根光纤中实现两个方向光信号的同时传输，两个方向的光信号应安排在（不）相同波长上。

(×)⒌单纤双向传输不允许单根光纤携带全双工通路。

(×)⒍光波是一种高频电磁波，不同波长(频率)的光波复用在一起进行传输，彼此之间相互作用，将产生四波混频(FWM)。

(√)⒎G.655光纤的工作区色散可以为正也可以为负，当零色散点位于短波长区时，工作区色散为负（正），当零色散点位于长波长区时，工作区色散为正（负）。

(×)⒏发生拉曼散射的结果将导致WDM系统中短波长通路产生过大的信号衰减，从而限制了通路数。

(√)⒐在G.652光纤的1550nm窗口处，光纤的色散系数D为正值，光载波的群速度与载波频率成正比。

(√)⒑SPM的效果与输入信号的光强成正比，与光纤衰减系数及有效纤芯面积成反比。

(√)⒒利用低色散光纤也可以减少SPM对系统性能的影响。

(√)⒓DWDM系统的工作波长较为密集，一般波长间隔为几个纳米到零点几个纳米。

(√)⒔DWDM系统的光源的两个突出的特点是比较大的色散容纳值和标准而稳定的波长。

(√)⒕对光源进行强度调制的方法有两类，即直接调制和间接调制。

(√)⒖分离外调制激光器是将输入光分成两路不相等的信号分别进入调制器的两个光支路。

(×)⒗对于1.5μmDFB激光器，波长温度系数约为13GHz/℃。

(√)⒘没有定时再生电路的光波长转换器实际上由一个光／电转换器和一个高性能的电/光转换器构成。

(√)⒙没有定时再生电路的光波长转换器往往被应用于开放式DWDM系统的入口边缘，将常规光源发出的非标准波长的光转换成符合ITU—TG.692规定的波长。

(√)⒚光放大器是一种（不）需要经过光／电／光的变换而直接对光信号进行放大的有源器件。

(×)五、简答题⒈光纤WDM与同轴电缆FDM技术不同点有哪些7 p327答:⑴传输媒质不同，WDM系统是光信号上的频率分割，同轴系统是电信号上的频率分割利用。

⑵在每个通路上，同轴电缆系统传输的是模拟信号4kHz语音信号，而WDM系统目前每个波长通路上是2.5Gbit/sSDH或更高速率的数字信号系统。

⒉什么是光通信中的斯托克斯频率? p332答:当一定强度的光入射到光纤中时，会引起光纤材料的分子振动，低频边带称斯托克斯线，高频边带称反斯托克斯线，前者强度强于后者，两者之间的频差称为斯托克斯频率。

⒊什么是光通信中的受激拉曼散射? P332答:当两个频率间隔恰好为斯托克斯频率的光波同时入射到光纤时，低频波将获得光增益，高频波将衰减，高频波的能量将转移到低频波上，这就是所谓的受激拉曼散射(SRS)。

⒋在理论上，光通信中的克尔效应能够引起哪些不同的非线性效应? P33答:在理论上，克尔效应能够引起下面三种不同的非线性效应，即自相位调制(SPM)、交叉相位调制(XPM)和四波混频(FWM)。

⒌简述光纤通信中激光器直接调制的定义、用途和特点。

P335答:直接调制：即直接对光源进行调制，通过控制半导体激光器的注入电流的大小，改变激光器输出光波的强弱，又称为内调制。

传统的PDH和2.5Gbit／s速率以下的SDH系统使用的LED或LD光源基本上采用的都是这种调制方式。

直接调制方式的特点是，输出功率正比于调制电流，简单、损耗小、成本低。

一般情况下，在常规G.652光纤上使用时，传输距离≤100km，传输速率≤2.5Gbit/s。

六、综合题⒈阐述受激拉曼散射与受激布里渊散射的区别。

P332答:从现象上看，SBS类型于SRS，只是SBS涉及声子振动，而非分子振动。

然而实际上两者实际上有三个重要区别，第一，峰值SBS增益比SRS大2个量级；第二，SBS频移(10～13GHz)和增益带宽(20～IOOMHz)远小于SRS的相应值；第三，SBS只出现在后向散射方向上，其影响要大于SRS。

⒉举例说明由SPM引起的非线性影响的结果有几种可能? P333答:由SPM引起的非线性影响的结果有两种可能：当使用色散系统D为负的光纤工作区时(例如G.653光纤的短波长侧或工作区色散为负的G.655光纤)，系统色散受限距离变短；当使用色散系数D为正的光纤工作区时(例如G.652光纤、G.653光纤的长波长侧，或工作区色散为正的G.655光纤)，系统色散受限距离反而会延长。

⒊阐述光源半导体激光器LD和半导体发光二极管LED的主要区别和作用。

P334答:LD和LED相比，其主要区别在于，前者发出的是激光，后者发出的是荧光，因此，LED 的谱线宽度较宽，调制效率低，与光纤的耦合效率也较低：但它的输出特性曲线线性好，使用寿命长，成本低，适用于短距离、小容量的传输系统。

而LD一般适用于长距离、大容量的传输系统，在高速率的PDH和SDH设备上已被广泛采用。

⒋阐述DWDM的系统结构及其特点。

P338答:DWDM可以分为开放式和集成式两种系统结构，开放式WDM系统的特点是对复用终端光接口没有特别的要求，只要这些接口符合ITU—TC.957建议的光接口标准，WDM系统采用波长转换技术(Transpond)，将复用终端的光信号转换成指定的波长，而集成式WDM系统没有采用波长转换技术，要求复用终端的光信号的波长符合系统的规范。