光纤通信原理复习要点提示（2010年12月）第一章光纤通信概述本章主要掌握要点提示：①光纤通信的定义②组成。

并了解其优点、发展史和发展趋势1．近代通信技术分为电通信和光通信两类。

目前广泛使用的光通信方式是利用光纤传输光波信号。

2．光纤通信的容量通常用BL积来表示，其中B表示为比特率，L为：中继距离。

3．画图：画出光纤通信系统的组成结构图，并简述系统中各部分的主要作用。

第二章光的性质本章主要掌握要点提示：①光的吸收，色散n=f（λ）和散射；②激光1．要产生激光，须选择传播方向和频率一定的某一光信号优先放大，而将其他方向和频率的光信号加以抑制。

为了获得单色性、方向性都很好的激光，需要加入一个光学谐振腔。

2．电磁波是一种横波，横波指质点的振动方向与传播方向垂直的机械波。

3．色散是指介质的折射率n随光波波长λ而变化的现象。

介质的折射率n是随着波长λ的增加而减小的称为正常色散。

4．激光形成的条件有：能实现粒子束反转的物质；泵浦和光学谐振腔。

5．激光的模式有两种：纵模和横模，其是激光腔内与腔轴垂直的横截面内的稳定光场分布。

6．当光通过不均匀介质时，会偏离原来的方向而向四周传播，这种现象称为光的： C 。

A. 吸收B. 色散C. 散射D. 辐射7．光与物质的作用实质上就是光与原子的相互作用，下列D 不属于光与原子的相互作用。

A. 受激吸收B. 受激辐射 C . 自发辐射 D. 散射8．激光是通过 A 产生的。

A. 受激辐射B. 自发辐射C. 热辐射D. 电流第三章光纤本章主要掌握要点提示：①光纤的结构，类型和各自的导光原理；②基膜LP01的概念，阶跃型光纤只传输基膜的条件；第一高阶模是指哪种标量模；③光纤的损耗特性，色散特性，传输带宽；④单模光纤1．光纤的典型结构是多层同轴圆柱体，自内向外为：纤芯，包层和涂覆层。

纤芯折射n的高纯度二氧化硅。

率通常是折射率为12．对于渐变型光纤，具有不同条件的子午射线，从同一地点出发，达到相同的终端。

这种现象称为光纤的自聚焦。

3．光在光纤中传输时的衰减量可用光纤的损耗系数来表示，其单位为：dB/km 。

μ。

4．光纤通信中，石英光纤的三个低损耗窗口为： A mA. 0.85; 1.31; 1.55B. 0.85; 1.27; 1.55C .0.85; 1.27 ; 1.31D 1.27 ; 1.31; 1.555. 下面那种色散不属于光纤的色散： DA. 材料色散B. 波导色散C. 模式色散D. 辐射色散6．对阶跃型光纤，将光限制在有包层的光纤纤芯中的作用原理是： CA. 折射B. 在包层折射边界上的全内反射C ． 在纤芯--包层界面上的全内反射D 光纤塑料涂覆层的反射7．在2O S i 单模光纤中，材料色散和波导色散相互抵消，总色散等于零时的光波长是： CA. 0.85m μ B. 1.05m μ C .1.27 m μ D 1.31m μ8．阶跃型光纤中，已知纤芯折射率1n =1.51，包层折射率2n =1.45； 工作波长为λ=1.31m μ。

求： （1）光纤的数值孔径NA ；NA=（2a 的取值范围 。

9．假设阶跃折射率光纤1n =1.48λ=1.31m μ。

求： （1）光纤端面光线容许的最大入射角m ax φ；（2）若要实现单模传输，则纤芯半径如何选择，即求半径a 的取值范围 。

名词解释：8. 阶跃型光纤的相对折射率差∆，以及弱导波光纤的定义及其近似∆。

P55；9. 渐变型光纤的本地数值孔径NA(r) 。

第四章 光源和光电检测器本章主要掌握要点提示：①半导体中的几种能带；②发光二极管LED 和半导体激光器LD;③PIN 和APD 的原理和有关特性 价带；导带；满带；禁带1．锗、硅等一些重要的半导体材料，根据电子所占据的概率不同分为不同的能带。

其中，价带和导带、价带与满带之间的宽度不能被电子占据，称为 禁带 。

2．在半导体激光器（LD ）的P-I 曲线上，当I<t I 时，激光器发出的是 荧光 。

3．半导体激光器（LD ）只发出一种单纵模。

（ F ）4．PN 结具有双向导电性能。

（ F ）5．费米能级f E 在能级系统中，也是一个可以被电子占据的实在的能级。

（ F ）6．价带下面被电子占满了的能带称为满带，满带中的电子不可以起导电作用。

（ T ）7．半导体激光器（LD ）的一个缺点是： B 。

直接耦合和透镜耦合A. 能长时间连续工作，工作稳定B. 温度特性较差C .与光纤的耦合效率高，达30% -50% GRIN 透镜80% D. 平均发光功率较高8．原子的电离以及电子与空穴的复合发光过程，主要发生在 。

A. 满带B. 禁带C .费米能级 D. 价带与导带之间9．半导体激光器（LD ）产生激光输出应满足三个基本条件，下列 D 是不需要满足的。

A. 粒子数反转分布B. 光反馈，即光学谐振腔C .激光振荡的域值条件：光增益大于光损耗 D. 光增益等于光损耗10. 名词解释：I；p96①光电检测器的暗电流d②半导体材料的雪崩倍增效应。

加一个大的反向电压-100V--p93第五章光缆和光纤通信器件本章主要掌握要点提示：①光纤的温度和机械特性；②光缆的结构和种类；③无源光器件1. 光纤的特性受温度的影响不大，但是在温度很低时，损耗随温度降低而增加。

（T ）2.光纤分路器和耦合器均为无源光器件。

（T ）3.光缆的基本结构为：缆芯、加强元件、外护层。

4.在一个相对紧密的结构中包含了许多元器件或电路块，这些元器件或电路块的数目称为集成单元数量。

集成单元数量少的称为组件，而数量多的称为模块。

5.有些光器件对反射光非常敏感，进而导致其性能恶化。

因此需要用光隔离器来阻止反射光，使单向光通过。

6.光衰减器是： C 。

A 阻挡某个波长的光而使其他波长的光透过的滤波器B.使输入光偏振，引起其他偏振光的损耗C.在一定的波长范围内均匀减小光强D.有选择地阻挡由自辐射产生的光子7．光电检测器的响应时间用输出脉冲 B 之间的时间间隔来衡量。

A. 上升沿的0～100%点B. 上升沿的10%～90%点C. 下降沿的0～100%点D. 下降沿的10%～90%点第六章光端机本章主要掌握要点提示：①光源与光纤的耦合；②光调制；③光发射机；④光接收机；⑤光中继器1．LD与单模光纤的耦合效率较高，可以达到30-50% 。

而LED与单模光纤的耦合效率较低，可能小于1%；2. 采用具有自聚焦功能的GRIN透镜后，LD与多模光纤的耦合效率达50-80% 。

3．光源与光纤的耦合方式有：直接耦合和透镜耦合。

4. 一般要求光发射机的消光比小于_0.1_。

5.一台质量好的光接收机，应有__较宽_的动态范围。

6. 光接收机中，判决器和时钟恢复电路合起来构成__C_电路。

A. 光接收机前端B. 线性通道C. 数据恢复D. 前置放大器7．为了得到较高的信噪比，对光接收机中的前置放大器的要求是( D )A．高增益B．低噪声C．低增益、低噪声D．高增益、低噪声SNR8. 在数字光纤通信系统中，按照“1”码时码元周期T的大小，可分为归零码(RZ)和非归零码(NRZ) 。

其中 B 的占空比为1。

A. RZB. NRZC. RZ 和NRZD. 两者都不是9．光中继器的基本功能有均衡放大、识别再生和再定时。

具有前两者功能的称为： A 中继器。

A. 2RB.3RC. 2ZD.3Z10．名词解释：①光源的直接强度调制；P128②光中继器。

P145-14611．画图题：请画出直接检测数字光纤通信接收机的组成框图，并说明各部分主要包括哪些成分。

第七章光纤通信系统本章主要掌握要点提示：①数字光纤通信系统；②线路码型；③性能指标；④光纤损耗对中继距离的限制；⑤SDH.。

并了解光纤局域网1. 已知STM-1是SDH中基本的标准模块，其速率为155.52Mb/s,那么STM-4的速率为：CA．155.52Mb/s B．311.04 Mb/sC．622.08 Mb/s, D．2488.32Mb/s2. 在准同步数字体系中，我国和欧洲采用PCM30/32基群系列，其相应码速率为_2.048Mb/s。

3.光纤通信系统的监控系统是监视、监测和控制系统的总称。

4. 某单盘光缆的光纤通信系统，光发射机的平均发送光功率为P T=11dBm，接收机灵敏度为P R=-37 dB m，中继段平均接头损耗为As/Lf =0.04 dB/km，设计要求光缆富裕度为M C=6 dB，设备富余度M E＝3dB,无中继传输距离为80 km，试问在选取光缆时，光纤的每公里损耗Af 最大为多少？其中：L80=（PT10－PR-37－A CT0.4-A CR0.4-Pd1-M E3）/ (Af ？+As/Lf0.04+Mc6/80 ) Pmin=0.1微瓦5.PCM端机的任务是把模拟信号转换成数字信号，包括取样、量化和编码三个步骤。

6.用光纤来传输监控信号，采用的两种方式为：频分复用和时分复用传输技术。

7.光纤通信的线路码型中，可插入区间通信、公务联络以及误码监测码功能的是 D 。

A．分组码B．伪双极性码C．加扰二进码D．插入比特码8. 光纤通信系统中，系统的误码性能是衡量其好坏的一个重要指标，其中，在长时间观测中误码数与总码元数之比，称之为： a 。

TA．长期平均误码率B．误码的时间百分数C．误码秒百分数D．以上皆不是9. 名词解释：信号净负荷区-P16910. SDH中管理单元指针是用来指示净负荷的第 1 个字节在STM-N帧内的准确位置。

第八章波分复用技术本章主要掌握要点提示：①波分复用WDM的定义，分类和系统使用方式；②掺铒光纤放大器EDFA1．EDFA功率增益的定义式为______。

2．EDFA主要由掺饵光纤、泵浦光源、光耦合器、光隔离器和光滤波器等组成。

3．EDFA的工作波长范围为__1530-1565nm____。

4.名词解释：光波分复用技术p1865. 光波分复用技术一般分为：波分复用；密集波分复用和光频分复用技术。

6. 实用的WDM系统大都采用 B 系统。

A．单纤双向B．双纤单向C．单纤单向D．双纤双向7. 对于EDFA，功率增益会随着泵浦功率的增加而增加，因而可以通过不断提高泵浦功率来取得高的功率增益。

（ F ）F=false, T=ture8. 对于EDFA，开始时功率增益会随着掺铒光纤长度的增加而上升，但当光纤长度达到一定值时，增益反而下降。

（T ）9. EDFA按照它的泵浦方式不同，有三种基本结构形式，下列哪种不是：D 。

A．同向泵浦结构B．反向泵浦结构C．双向泵浦结构D．双反泵浦结构10. 掺铒光纤放大器的最大输出能力指：当饱和增益下降3dB 时所对应的输出功率值。

第九章现代光纤通信技术简介本章主要掌握要点提示：①光相干检测的作用；②光纤的非线性效应；光瓠子通信的定义；③全光通信网的概念1. 光纤通信中采用外差或零差检测方式（即相干光纤通信）主要是为了提高接收灵敏度和选择性。