光纤通信复习作业

1、光纤通信作业第一章：光纤通信1、光纤通信及系统的组成？P1答：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组成。2、什么是光通信？答：光纤通信是利用光导纤维传输光波信号的通信方式。3、光纤通信的优点？ P4答： 传输频带宽，通信容量大。传输衰减小，传输距离长。 抗电磁干扰，传输质量好。 体积小、重量轻、便于施工。原材料丰富，节约有色金属，有利于环保4、光纤通信的工作波长？答：光源：近红外区。波长： 0.81.8 m。频率：167375THz。5、WDM是指什么？ DWDM指什么?答：WDM指波分复用；DWDM指密集波分复用6、光纤从材料上可以分为哪几种？P8答：光

2、纤从材料上可以分为石英系光纤，多组分玻璃光纤，氟化物光纤，塑料光纤等。7、光纤活动连接器从连接方式来看分为哪几种？常见的插针端面有哪几种？P12答：光纤活动连接器从连接方式来看分为（1） FC型光纤连接器（连接方式为螺纹锁紧式）。（2） ST型光纤连接器（连接方式为卡口旋转锁紧式）。（3） SC型光纤连接器（连接方式为推拉式插拔卡式）常见的插针端面有 PC,SPC,AP（种。（PC为端面呈球面的物理接触，SPC为超级抛光端面呈球面的物理接触，APC为端面与插针体中心线成 8角的物理接触8、按缆芯结构分，光缆分为哪几种？P9答：按缆芯结构分，光缆分为层绞式光缆，单位式光缆，骨架式光缆，带状式光缆

3、。9、光纤的制造分哪几个步骤？答：材料制备和提纯 一一制棒一一拉丝和涂覆一一套塑一一成缆一一成品监测10、按材料分光纤分几种？答：光纤从材料上可以分为石英系光纤，多组分玻璃光纤，氟化物光纤，塑料光纤等。11、无源器件的种类？ P11答：光纤连接器，光纤分路器与耦合器，光衰减器，光隔离器，滤波器，波分复用器，光开关和光调制器第二章：光纤通信的物理学基础1、通过哪些现象可以证明光具有波动性？光的波动性可以从光的干涉、光的衍射和光的偏振等现象证明2、光电效应具有哪些试验规律？（由于光的照射使电子从金属中溢出的现象称为光电效应） 每种金属都有一个确定的截止频率前，当入射光的频率低于 七时，不论入射光多

4、强，照射时间多长，都不能从金属中释放出电子。 对于频率高于 2的入射光，从金属中释放出的电子的最大动能与入射光的强度无关， 只与光的频率有关。频率越高释放出的电子的动能就越大。 对于频率高于 2的入射光，即使入射光非常微弱，照射后也能立即释放出电子。3、什么是光的吸收、光的色散和光的散射？光的吸收是指光波通过介质后，光强衰减的现象。（物体的颜色）光的色散是指介质的折射率 n随光波波长 入而变化的现象。（三棱镜） n f伍）光的散射指当光通过介质时，偏离原来的方向而向四周传播的现象。（天是蓝的）4、什么是自发辐射、受激吸收和受激辐射自发辐射LED受激吸收PIN受激辐射LD：无外界激发，自发产生。

5、：辐射的光子是多频率的。：辐射的方向、相位不同。：在外界激发下产生。：外界激发能量要满足h f = E2E1：非相干光：频率、相位、偏振方向相同。：相干光：光放大f = （ E2-E1 ） /h自发辐射：处于激发态的原子在无外界作用的情况下跃迁到基态时将能量以光辐射的形式释放出去的过程。受激吸收：处于基态的原子，如果受到一个能量为hv的光子的作用，原子吸收光子的能量，从基态Ei跃迁到?t发态E2,这个过程称为受激吸收。受激辐射：处在激发态的原子，受到外来的能量为hv光子的激发作用，可以从高能态E2跃迁到低能态 Ei,同时辐射出一个不仅能量与外来光子相同，而且频率，相位，振动方向 以及传播方向都

6、相同的光子，这一过程称为受激辐射。5、构成激光器的三个基本条件是什么？激光工作物质（激活介质/增益介质）、激励、光学谐振腔6、激光器的波长取决于什么条件取决于光学谐振腔的腔长第三章：光纤第三章：光纤1、从结构上看光纤由纤芯、包层和涂敷层构成,包层起什么作用。答：包层的折射率略小于纤芯，与纤芯形成光波导效应，使大部分电磁场被约束在纤芯中 传播。2、按照传输模式分类，光纤可分为单模光纤和多模光纤。理论上.为什么单模光纤只能传 送基模？答：光纤的归一化频率 V满足0 V 2.405 ,只传导单一模式 LRi模，LPi以上的所有高阶模都处于截止状态。3、按照光纤材料分类，光纤可分为哪三类？答：按照光纤

7、材料分类可分为：石英光纤，石英纤芯塑料包层光纤，塑料光纤等4、光纤制造必须经过哪 4个主要过程？答：制棒一一拉丝与涂覆一一套塑一一成缆5、按照折射率分布来分类，光纤可分为阶跃型光纤和渐变型光纤。单模光纤属于那种折射率分布？答：单模光纤属于阶跃型光纤6、什么是光纤的相对折射率指数差？对阶跃型光纤其相对折射率指数差表达式是什么? 对渐变型光纤其相对折射率指数差的表达式是什么？答：纤芯的折射率 小和包层的折射率n2的相差程度可以用相对折射指数差来表示2n阶跃型光纤：=上二忠ni渐变型光纤的相对折射率差A 一般以光纤的光轴点的折射率n(0)和包层的折射率 n(a)22 , 、n (0) - n (a)

8、的差别 A来表不： = 2n2(0)7、什么是弱导波光纤？什么是近轴光纤？为什么光纤必须是弱导波光纤？相对折射指数差 A很小的光纤称为弱导波光纤 /光纤的包层和纤芯的折射率差别极小时， 称弱导波光纤，阶跃型光纤也称为弱导波光纤。8、什么是光纤的数值孔径？什么是光纤的本地数值孔径？对阶跃折射率分布的光纤其数值 孔径的表达式是什么？对渐变折射率分布的光纤其本地数值孔径的表达式是什么？数值孔径：表示光纤捕捉光射线的能力大小，用 NA表示。阶跃折射率分布的光纤其数值孔径是常数，NA = Jn2-n2 二 n1 J亢本地数值孔径，就是指射入纤芯某点r处的光线的数值孔径。表示该点捕捉光射线的能力。渐变折射

9、率分布的光纤其本地数值孔径NA(r) = Jn2(r)-n2(a)9、什么叫子午射线？什么叫偏(斜)射线？(阶跃型光纤中光射线种类)斜射线(偏射线)不经过光纤中心轴线的空间折线子午射线：通过光纤中心轴线的平面-子午面内的光射线10、光纤的3个低损耗窗口分别是哪几个？什么叫光纤的微弯？微弯对光纤造成什么结果?三个低损耗窗口:第一低损耗窗口短波长0.85Nm附近；第二低损耗窗口长波长1.31 N m附近；第三低损耗窗口长波长 1.55Rm附近光纤的微弯是指光纤成缆时由于涂覆材料而产生的随机性扭曲。微弯引起的附加损耗一般很小，基本上观测不到。但是当温度低于50七60口C时，微弯损耗加大。11、什么叫

10、多模光纤？什么叫单模光纤？单模光纤：光纤中只传输一种标量模LP01的光纤单模光纤多模光纤：传输两种以上标量模的光纤为多模光纤。12、什么叫单模光纤的截止波长？模场直径？偏振特性？阶跃型单模光纤的单模工作条件是0 V m）输出。插入码是将信码流中每m比特划为一组，然后再这一组的末尾一位之后插入一个比特 码输出。加扰NRZ码是利用一定规律对信号码流进行扰码，经过扰码后使线路码流中的“1”和“0”出现的概率相同。HDB3码型不能在光纤通信的线路中传输。因为HDB3码有+1、0、-1三种状态，而在光纤数字通信系统中，光源只有发光和不发光两种状态，没有发负光这种状态。一路PCM系统共有32个时隙，第一时

11、隙是帧同步，第十六时隙是信令及复帧同步。PDH的复接结构采用异步方式。采用群复接进行复接。2、在PDH光纤系统中常用的线路码型有哪些？SDH光纤通信系统中常用什么线路码型？在PDH光纤系统中常用的码型有分组码和插入比特码；在SDH光纤通信系统中常用加扰NRZ码。3、在光纤通信系统设计中主要考虑那两个因素会造成对系统中继距离和传输容量的限制？ 损耗和色散4、光纤通信系统的两个主要性能参数是什么？ 光纤通信系统的两个主要性能参数是误码性能和抖动性能。5、什么是系统的长期平均误码率？误码的时间百分数常用哪两个参数来描述？这两个参数 分别是怎么定义的？长期平均误码率是在实际测量中，长时间测量的误码数目

12、与传送的总码元数之比。误码的时间百分数常用误码秒和严重误码秒两个参数描述。误码秒是指出现误码的秒； 严重误码秒是指误码秒劣于门限的秒。6、什么是数字信号的抖动？什么叫科动幅度？其单位是什么?什么叫科动频率？ 对某群码速率2.048Mb/s, 1UI的时间是多少纳秒？抖动产生的原因主要有哪些？抖动性能常用哪三个 参量描述？什么叫漂移？数字信号的抖动一般指定时抖动，即数字信号在传输过程中，脉冲在时间间隔上不再是等间隔的，而是随时间变化的一种现象。单位是时隙（ UI）。对基群码速率2.048Mb/s, 1UI的时间是488ns。抖动产生的原因有：由于噪声引起的抖动； 时钟恢复电路产生的抖动 其他原因

13、引起的抖动。其他原因，如数字系统的复接、分接过程，光缆的老化等 抖动的性能参数有：输入抖动容限，输出抖动和抖动转移特性。7、什么是系统的可靠性？可用性？失效率？失效率的单位？MTBF? MTTR ?可靠性：指产品在规定的条件下和时间内，完成规定功能的能力。可用性：指产品在规定的条件下和时间内处于良好工作状态的概率。失效率：表示产品在单位时间内发生失效的概率。单位为 10-9/h称为fitMTBF :平均故障间隔时间，指相邻两次故障的间隔时间。MTTR :平均故障维修时间，指每次排除故障所需的时间。8、串联和并联系统的可靠性数学模型是什么？串联系统的可靠性：Rs = R R2 R3 III Rn

14、 n并联系统的可靠性：Rs=l-i1(1-R)i =49、光纤通信系统与工程中，系统设计与工程设计的任务是什么？它们之间的区别是什么？系统设计的任务是遵循 ITU-T建议规范，明确系统的全部技术参数，以技术先进性与通信成本经济性的统一为准则，合理使用器件和子系统，完成实用系统的合成。工程设计的主要任务是设备和线路的具体工程安装细节。它们的区别是，工程设计是在系统设计的基础上，完成工程建设中详细的经费概预算，设备和线路的具体安装细节等，而系统设计要考虑系统总体的经济性和技术的可行性。10、从建设程序上分，光纤通信工程分为哪几个部分？主要包括光缆线路工程和设备安装两个工程从建设程序上分，工程策划、

15、工程设计、工程准备、工程施工、工程验收投产第七章：SDH技术1、SDH的特点有哪些(包括不足之处)？ PDH的缺点哪些?一.PDH的主要缺点有：PDH有两大体系种系列，即以 2.048Mb/s为基群及以1.544Mb/s为基群的体系，相互 间难以互通和兼容。(2)由于没有统一规范的光接口，不同厂家的设备在光路上不能互通，必须转换成标准电接口才能互通，限制了联网应用。PDH复用结构采用异步复用，上下电路复杂PDH各等级的帧结构中预留的插入比特(开销)很少，网络结构缺乏灵活性，同时 PDH主要是为话音业务设计，使网络无法适应不断演变的管理要求，更难以支持新一代的网络。2、SDH的特点：第一次真正实

16、现传输体制上的世界性标准同步复用标准光接口强大的网管能力信息的透明性完全的前向兼容性和后向兼容性缺点：SDH的频带利用率不如传统的 PDH系统SDH由于技术上和功能上的高度复杂性，需要大规模和超大规模集成电路技术基础SDH由于大规模地采用软件控制和将业务量集中在少数几个链路和交叉连接点上， 使软件几乎可以控制所有的交叉连接设备和复用设备。2、解释名词：SDH （同步数字体系网）、PDH（准数字同步体系 卜SONET（同步光网络）、STM-N （同步传送模块）、TM （终端复用器）、ADM （分差复用器）、DXC （数字交叉连接设备）、VC （1、虚容器2、虚信道）、RSOH （再生段开销）、M

17、SOH（复用段开销卜POH （通道开销）、PTR （）、EDFA （掺饵光纤放大器）、NE （网络单元，网元）、TMN （电信管理网络）、SMN （同步数字体系管理网），TU （支路单元）、TUG （支路单元组）、AU （管理单元）、AUG （管理单元组）、EB、ESR （误块秒比）、ES （误块秒）、SESR （严重误块秒比）、SES （严重误块秒）、BBER （背景误块比）、BBE （背景误块码）。3、什么叫SDH自愈网？ SDH设备中TM 与ADM 的区别？ 那一种设备可以组成环形网？那 一种设备不能组成环形网?为什么？ DXC的基木功能是什么?_DXC与常规数字交换机 的区别？自愈网指

18、无需人为干预，网络就能在极短的时间内从失效故障中自动恢复所携带的业务。ADM可以组成环形网，TM不能组成环形网。DXC的基本功能：分离本地交换业务和非本地交换业务；为非本地交换业务（如专用电路）迅速提供可用路由；为临时性重要事件（如政治事件、重要会议和运动会）迅速提供电路； 网络出现故障时，可迅速的重新选择路由自动保护、恢复业务。DXC与常规数字交换机不同，DXC的交叉连接的对象是多个电路组成的电路群（2.048L 155.520Mb /s）,而常规数字交换机的交换对象是单个电路（64kb/s）4、SDH自愈网在环路上的保护可分为哪四种？画出我国的SDH复用映射结构。二纤单向通道倒换环二纤单向

19、复用段倒换环四纤双向复用段倒换环二纤双向复用段倒换环P141 图 7-3-25、PDH信号进入SDH-N帧的过程要经过哪几个步骤？每个步骤的功能是什么？要经过映射，定位及校准和复用三个步骤。功能见书140页第三段。6、熟记SDH的帧结构，对SDH帧结构的基本要求有哪些？会计算STM-1的谏率以及 PTR、SOH和净荷的谏率。SDH帧结构如图：104一顿一.帧 9x270#州字节.帧-帧SOI I传输方向AU-PI R&TM-N净宽荷（含 POH）*9/和- 261X/V TOC o 1-5 h z *i1270 xAf -；对SDH帧结构的要求有：能够满足对支路信号进行同步数字复用和交叉连接；

20、支路信号在帧结构内的分布是均匀的、有规律和可控制的，便于接入和取出；对于24路制和30路制两种PDH数字系列信号，都具有统一的方便性和实用性。7、什么叫净荷？什么叫开销？指针的功能是什么？8、什么叫同步网？我国同步网的结构是什么？我国的同步网的结构是“多基准钟，分区等级主从同步”9、什么是主从同步？什么是相互同步？什么是准同步？什么是伪同步？主从同步方式：在同步网中设立一个最高级别的基准主时钟，而其他时钟均为逐级与上一级时钟同步的从时钟，以此实现与主时钟同步的目的相互同步方式：网中不设主时钟，由网内各交换节点的时钟相互控制，最后都调整到一 个稳定的、统一的系统频率上，从而实现全网的同步，网络频

21、率为各交换点时钟频率的加权 平均值。准同步方式：网内的时钟独立运行， 互不控制，网内所有交换节点都采用高精度的时钟。 虽然时钟频率不能绝对相等，但频差很小，产生的滑动可以满足指标要求。10、SDH网的同步方式分哪几种？简述每种方式的功能？(1)同步方式(正常工作模式)：从时钟和同步链路送来的主时钟信号处于锁定状态。即在频率和相位上与主钟保持一致，能够准确跟踪同步网的基准时钟，同步性能最好。(2)伪同步方式(正常工作模式)：当网络中有两个以上的基准时钟，且都遵守G.811钟建议(标称频率相同，实际略有差异)。这时网络中的从钟可能跟踪于不同的基准时钟，形成几个不同的同步网。常见于国际网以及不同的网

22、络经营者之间。(3)准同步方式：当同步链路出现故障， 从钟便进入保持模式或自由运行模式。这种模式称为准同步模式，处于不正常工作状态。(4)异步方式：当网络节点时钟出现的的频率偏差时，网络工作于异步方式。如果节点时钟频率准确度低于 G.813要求时，SDH网络不再维持正常业务，而将发送AIS信号。11、SDH网中的漂移是什么？引起漂移的士要因素有哪几个方面?漂移是指数字信号的特定时刻(例如最佳抽样时刻)相对于其理想参考时间位置长时间偏移。 引起漂移的主要因素有：11指针调整引起抖动和漂移始终系统引起漂移传输系统引入的漂移12、什么是电信管理网（TMN ） ?它与传统意义上的电信网有何不同？电信管理网（TMN ）是利用一个具备标准接口（包括协议和消息规定）的统一体系结构，使 不同类型的操作系统（网管系统）与电信设备互连，从而实现电信网的自动化和标准化 的管理，并提供大量的各种管理功能。它与传统意义上的电信网不同，TMN在概念上是一个独立的网络。但是它与电信网有若干不同的接口，可以接受来自电信网的信息并控制电信网的运行。13、电信管理网主要从哪三