光纤通信考试重点与答案

读追破五卷—一下笔如有神光纤通信一、光纤通信的特点？优点：①速率高，传输容量大；②损耗低，传输距离远；③抗干扰能力强，保密性好；④质量轻，敷设方便；⑤耐腐蚀，寿命长；缺点：线路施工过程中连接较复杂，造价高。二、光纤通信系统的基本组成，各个单元的作用？光纤、光发送器、光接收机、光中继器、适当的接口设备。光发送机：把输入电信号转换为光信号，最大限度地耦合到光纤线路。光纤线路：光信号的传输媒介。包括光纤，光纤接口和光纤连接器。光接收机：把光信号转换为电信号，并经放大处理后恢复成原始信号。光中继器：远距离传输运用。三、半导体激光器的结构原理？其受激辐射光是由电子在价带与导带之间连续分布的能级间跃迁产生的，可以采用法布里帕罗谐振腔结构，其作用是提供强的纵向光反馈，产生自激振荡，从而得到激光。四、新型半导体激光器是如何从传统的激光器改进而来的分布反馈激光器和分布布拉格反射激光器：腔长较长，工作时间多为纵模，线宽宽。量子阱激光器：激光器所需外部电激励较大，工作电压较大，寿命短，温度变化明显。垂直腔面发射激光器：一个腔只能对应输出一个激光，难以应用于

读追破五卷一―下笔如有神平行多信号时的输出。五、各调制的特点和应用场合？）直接调制：通过信息流直接控制激光器的驱动电流，从而通过输出功率的变化来实现调制。特点：简单，但是受到载流子寿命及频率啁啾的影响，一般限制在b）间接调制：在激光形成之后，在输出光路上放置光调制器，用调制信号改变光调制器的物理特性，当激光通过时，光波的某参量受到调制。特点：调制频率展宽很小，甚至没有，应用于高速率、长距离传输。但间接调制比较复杂，损耗大，且造价高。（）六、数字光发送机基本组成，各单元模块功能？采用直接调制（M的光发送机主要包括：输入电路（输入盘）和电/光转换电路（发送盘）。输入盘电信号输入NRZ马T均衡放大-日码型变换“信号扰码-u线路编码-HDB3（CMI'{""1n♦时钟提取（）均衡器：对由电端机送来的码或码流进行均衡，用以补偿由电缆传输所产生的衰减和畸变，保证电、光端机间信号的幅度、阻抗适配，以便正确译码。（）码型变换：将适合在电缆中传输的双极性码，通过码型变换转换为适合于光纤线路传输的单极性码。读追破五卷—一下笔如有神（）扰码电路：当线路码流出现长连“”或长连“”的情况，有规律地破坏长连码流，从而使“”、“”等概率出现，便于接收端提取时钟信号。（）线路编码：限制信号带宽，减小功率谱中的高低频分量；给光接收机提供足够的定时信息；提供一定的冗余码，用于平衡码流、误码监测和公务通信。（）时钟提取：在传输码流中提取出时钟信号（位同步信号），供给码型变换、扰码电路和线路编码使用。（）单管驱动电路：晶体管工作在开关状态，当调制信号加于端时，通过其集电极向提供调制电流，再通过另一路的直流偏置电流的调整就实现对的有效调制。（）自动功率控制电路P自动跟踪光功率输出的变化，相应地改变偏置电流和调制电流，使光功率输出保持稳定。（）自动温度控制电路T保持的工作温度基本恒定，不受外界温度变化和自身结发热效应的影响，提高的稳定性和寿命。（）保护电路等辅助电路:：光发射机电路出现故障，或输入信号中断，或激光器失效，都将使激光器长时间不发光，无光告警电路会报警。管随使用时间增长，阈值电流增大，的不能使用，寿命告警则会报警。七、、如何满足对光检测器的要求？光电二极管：I层很厚，入射光容易进入耗尽区被充分吸收而产生电子一空穴对，大幅提高转换效率。零电场区（扩散运动）减薄，电场区（漂移运动）增厚，提高响应速度。光电二极管：在光电二极管的基础上，对区和区都进行读追破五卷—一下笔如有神了重掺杂，形成一个高电场区，产生雪崩倍增效应，实现放大。响应速度快，转换效率高。八、光检测器性能参数，描述对象，反应什么问题？1响应度与量子效率。（转换效率问题）响应度：单位光功率产生的光电流大小。量子效率：每个能量为的入射光子所产生的的电子空穴对。2响应光谱或波长响应范围。（响应范围问题）产生光生载流子，必须有，不同半导体材料存在着不同截止波长，半导体材料的吸收作用随波长减小而迅速增强。3响应时间或响应速度。（光电转换速度）4暗电流。（内部噪声问题）当偏置电压增大时，暗电流增大。还随着器件温度升高而增加。暗电流决定Y能被检测到的最小光功率。九、光接收机组成框图，各单元模块的作用？组成：光检测与前置放大；主放大、均衡滤波和自动增益控制；判决与再生。接收机前端：将光信号转换为时变电流，然后进行预放大。是光接收机的核4。主放大器：提供高增益，放大到适合于判决电路的电平。均衡滤波：对失真数字脉冲进行整形。自动增益控制（）：可根据输入信号大小自动调整放大器增益，使输出信号保持恒定。判决器：在时钟恢复的作用下，判断输出”"或"”。恢复二进制脉冲信号。时钟恢复：信号码流中提取准确的时钟信息作为标定，以保证与发送端读追破五卷读追破五卷—一下笔如有神读追破五卷读追破五卷—一下笔如有神一致。十、前置放大器类型，各自特点？低阻抗前置放大器：输入阻抗低，,码间干扰小，适用于高速率传输系统。高阻抗前置放大器：输入阻抗高，噪声小，高频特性较差，适用于低速率传输系统。跨阻抗前置放大器：宽频带、噪声小，并具有良好的噪声特性。十一、掺铒光纤放大器的结构，工作原理？（三选一作答）⑶同向泵浦方式n'木厂口口X」。工作原理描述：采用掺铒离子单模光纤为增益介质，在泵浦光作用下产生粒子数反转，在信号光诱导下实现受激辐射放大。信号光与泵浦光（波长短）同沿光纤传输，泵浦光的能量被光纤中的稀土元素离子吸收而使其跃迁至更高能级，并通过能级间的受激发射转移为信号光的能量。信号光沿光纤长度得到放大，泵浦光沿光纤长度不断衰减。十二、三种放大器各自的特点？1半导体光放大器O体积小，但它没有反馈机制，只能放大光信号，但不能产生相干的光输出。2掺铒光纤放大器（F高增益、宽带宽、低噪声、对偏振不敏感，工作频带处于光纤损耗最低处，对速率调制透明。3光纤拉曼放大器（I：增益波长由泵浦光波长决定，增益介质是传输光纤本身作，实现长距离的无中继传输和远程泵浦；噪声低。可实现超短脉冲的放大。十三、同步传输体系特点？优点：新型的复用映射方式：同步复用方式和灵活的映射结构。接口标准统一。网络管理能力强。兼容性好。系列标准规范：便于国内、国际互连互通。注：最为核心的三个特点是同步复用、强大的网络管理能力和统一的光接口及复用标准。十四、设备有哪些，各自有什么作用？设备包括终端复用器（M分插复用设备、数字交叉连接设备（）和再生中继器（）g终端复用器：将准同步电信号复接成信号，并完成电光转换。分插复用设备：从主流信号中分出一些信号并接入另外一些信号。数字交叉连接设备：可以在任何端口信号速率间进行可控连接和再连接的设备。再生中继器：对经传输衰减后的信号进行放大、整形和判决再生，延长传输距离。读追破五卷一―下笔如有神十五、、性能比较？。优势：波长间隔小，因此在光纤的低损耗窗口可传输的信道数更多，传输容量更高。劣势：要求光源有精确的波长及很好的波长稳定性；对波分复用器和解复用器的性能也有更高的要求（带宽更窄、稳定性更好）；高性能高价格、优势：信道间隔较宽，信道串扰对系统的影响较小，光源可采用不带制冷器的半导体激光器。对波分复用器和解复用器的要求降低。劣势：系统采用了波段，难以应用于长途通信，只应用于短途。低性能低价格十六、系统的基本结构？光发送机、光中继放大、光接收机、光监控信道、网络管理系统。计算题（个）：1信噪比的计算某光纤通信系统光发射机的发射功率为，经线路传输后总损耗入射到光接收机，其中检测器的响应度为5暗电流为，负载电阻为0系统带宽为，试计算常温下接收信号的信噪比。解：P=P-LOSS=10lgP（mw）-LOSS=101g3-25dB=4.77dBm-25dBinTT=-20.23dBm=9.48x10-6WI=RP=0.65A/Wx9.48x10-6w=6.162x10-6AS响应度inP=I2R=3.8x10-6WSsL读追破五卷一―下笔如有神读追破五卷一―下笔如有神读追破五卷读追破五卷—一下笔如有神n4KTxAf八4X1.38x10-23x300x155x106P二BxR=n热RL100X10-9LP=2(I+1)q-Af-RL=2(6.162x10-6+20x10-9)x1.6x10-9x155x106x100x103n散SnEEP3.8x10-63.8x10-6SNR=_s==PP+P2.57x10-12+3.10710-11nn热n散、无中继传输距离的计算某的光纤通信系统，采用。多纵模，线宽常规光纤，采用光检测器。请采用统计设计法估算无中继器常规光纤，采用光检测器。请采用统计设计法估算无中继器传输距离。解：aaa损耗受限三aaa填空题（个）：i光纤通信是以光（波）作为信息载体，以光纤作为传输媒介的通信方式。2基本光纤通信系统的组成单元：光纤、光发射机、光接收机。3光纤的传输理论：几何光线理论、波动模式理论。4光纤常见应用类型：（渐变型多模光纤）、（标准单模光纤）、（色散位移光纤）、（截止波长位移光纤）、（非零色散位移光纤）。、激光器各自特点:、光放大器工作原理：在泵浦能量（电或光）的作用下，实现粒子数反转（非线性光纤放大器除外），然后通过受激辐射实现对入射光的放大。光放大器是基于受激辐射或受激散射原理实现入射光信号放大的一种器件。其机制与激光器完全相同。实际上，光放大