光纤通信作业附件

光纤通信作业第一章：光纤通信1、什么是光纤通信？系统的组成有哪些？光纤通信是利用光导纤维(SiO2)作为传输光波信号的通信方式一个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等组成。发端 收端2、什么是光通信？光通信就是以光波为载波的通信.3、光纤通信的优点？《每句话前半部分重要》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？光源：近红外区波长：0.8—1.8pm频率：在5、WDM是指什么？DWD指什么？时分复用(TDM)方式。波分复用(WDM)方式。密集波分复用(DWDM)。6、光纤从材料上可以分为哪几种？从材料上分为石英光纤、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？12页一种是永久性连接，一种是活动性连接。

从连接方式看光纤通信应用广泛的是：FC型、ST型、SC型日平面(FC)牝纤插针Y 球面(PC)I斜面(APC)8、按缆芯结构分，光缆分为哪几种？「层绞式光缆单位式光缆按缆芯Y骨架式光缆结构分 中心束管式光缆9、光纤的制造分哪几个步骤？光纤制作工艺流程成品

检测I带状光缆9、光纤的制造分哪几个步骤？光纤制作工艺流程成品

检测3110、按材料分光纤分几种？与前题重复11、无源器件的种类无源器件包括：连接器、分路器与耦合器、衰减器、隔离器、滤波器、波分复用器、光开关和光调制器等。本章注意:困扰光纤通信发展的因素或者影响光纤通信系统性能的主要参数：，损耗：光信号在魂纤中传揄时的能量根耗。，色散;由于光波长F频率)在时间上的展宽而引起的传输过程中的波形失真，造成误码。

光缆：涂覆后的光纤需制作成光缆芯线，主要采用二次涂覆技术来保护光纤。常采用下列两种保护结构(a)紧套结构 3)松套结构实现光纤通信的两大关键技术合适的光源;必须是相干光，频率和方向的单一性较好,适合信息的调制合适的传输介质：对光信号的传输损耗小玻璃是5里想的光纤材料(3)制棒(熔炼) 小GeCh+GfGeOi+ZChT外部化学气相沉积法(OVD)轴向化学气相沉积法(VAD)改进的化学气相沉积法(MCVD)等离子化学气相沆积法(PCVD)光缆的种类按使用

场合分「长途光缆海底光缆＜用户光缆局内光缆I专用光缆「层绞式光缆单位式光缆按缆芯按使用

场合分「长途光缆海底光缆＜用户光缆局内光缆I专用光缆i带状光缆按光纤状态分按光纤状态分「紧套式光缆《松套式光缆I半松半紧式光缆按光纤使j室内光缆用环境分1室外感,架空光缆按敷设J管道光缆方式分］直埋光缆〔水底光缆第二章：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、光的偏振等现象得到证明。2、什么叫光电效应？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。光电效应具有如下实验规律：1、每种金属都有一个确定的截止频率丫口，当入射光的频率低于y口时，不论入射光多强，照射时间多长，都不^从金属中释放出电子口2、对于频率高于Y口的入射光，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。3、对于频率高于Yo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，光强减弱现象。光的色散是介质的折射率n随光波波长力变化的现象。n=fQ)当光通过介质时，偏离原来的方向而向四周传播，这种现象称为光的散射。4、什么是自发辐射、受激吸收和受激辐射？1自发辐射％受激辐射和受激吸收光和物质的相互作用有三个主要过程:耳2 O O 工 + 支"j 汽Ei ° *- 自发辐射 受激吸收 受激辐射LED PIN LD①②③③无外界激发，自发产生二①：在外界激发下产生二①;频率、相位、辐射的光子是多频率的二②：外界激发能量要满足 偏振方向相同;①②③③霜射的方向、相位不同二 hf=E；.-E] ②：相干光非相干光 ③:光放大f=(E2-E1}/h5、构成激光器的三个基本条件是什么？综上所述要能产生激光，必须具备以下三个条件D激光工作物质2)激励源3)光学谐振腔6、激光器的波长取决于什么条件？光学谐振腔的腔长L的影响，即纵模特性光学谐振腔反射镜的大小和形状的影响，即横模特性本章注意1光的本质光是电磁波，具有波动性和粒子性(1)光线是直线传播的利用全反射性质可以让光线沿着管道传播(2)光具有波动性具有干涉％衍射和偏振等现象用电磁场理论解释(3)光的量子性具有吸收*色散和散射等现象用量子力学理论解释由频率相同.振动方向相同.相位相同或相位差保持恒定的两个相干波源所检出的波星相干波.通常用下列两种方法获得相干光:①分波振面法②分振幅法输出激光的影响因素有：光学谐振腔的腔长L的影响光学谐振腔反射镜的大小和形状的影响分别称为纵模特性和横模特性。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：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诒上,为什么单模光纤只能传送基模？光纤的口一化频率V满足口<F<2.405,只传导单一模式工小模，工产”以上的所有高阶模都处F截止状态.3、按照光纤材料分类，光纤可分为哪三类？石英光纤、石英纤芯塑料包层光纤、塑料光纤光纤通信中主要用石英光纤作传输媒介4、光纤制造必须经过哪4个主要过程？画圈圈的光纤制作工艺流程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。单模光纤是阶跃型光纤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式什么？对渐变型光纤其相对折射率指数差的表达式是什么？相对折射率差纤芯折射率与包层折射率差的大小直接影响光纤的性能，用A来表示它们相差的程度。.可-/K△二LT△:「一1 AA- = 石 2nz(0)阶跃型光纤1 渐变型光纤7、什么是弱导波光纤？什么是近轴条件？为什么光纤必须是弱导波光纤？弱导波光纤：纤芯折射率与包层折射率相差极小。

近轴条件就是指子午线与轴心夹角很小且△<<1,认为各子午线几乎与光纤轴线平行，因此能够自聚焦。对于阶跃型光纤由于包层和纤芯的折射率差别极小，即△很小，可看成弱导波，因此阶跃型光纤也称为弱导波光纤。捅果不是就上波光舒,符脂成辎射模,布士①舒芯中传输行成导演,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？如豆7L铤-展示免却捕捉光射线的能力大小，用NA表示。NA=sin^^数值孔径越大表示光纤捕捉光射线的能力越强，阶跃型光纤的数值孔径为常数。NA数值孔径为常数。NA=个n；一看；=w1a/2A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。表达式为 NA(ry=正⑺"⑷渐变型光纤纤芯中某一点的本地数值孔径NA(r)=^n2(r)-n2(a)9、什么叫子午射线？什么叫偏(斜)射线？子午射线：通过光纤中心轴线的平面--子午面内的光射线斜射线(偏射线)不经过光纤中心轴线的空间折线。10、光纤的3个低损耗窗口分别是哪几个？3个低损耗窗口在0.85、1.31、1.55微米附近。11、什么叫多模光纤？什么叫单模光纤？单模光纤是指在给定的工作波长上，只传输单一基模的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？45页光纤的单模工作条件是以第一次高阶模(LP11)的截止频率给出的，而对应着归一化截止频率的波长称为截止波长。模场直径就是单模光纤中基模光斑的大小。由于双折射现象的存在，使单模光纤实际上变成了“双模”光纤，将引起光波的偏振状态沿光纤长度发生变化，最终导致偏振模色散。需要注意的是，偏振模色散不是单模光纤中的稳定现象。由于单模光纤双折射现象是随机的，与分布在整个光纤长度上的制造应力和环境应力随机波动相关联。此外在传输过程中，两个偏振模式之间会发生转化，而且也是随机的。因此，在光纤输出端的偏振模色散值是随机起伏的。

13、为什么单模光纤用模场直径作为其特征参数，而不用纤芯直径？单模光纤传输的能量并非全部集中在纤芯中，而是有相当部分在包层中传播，因此光纤的纤芯直经的概念在物理上已没有什么意义，应采用模场直径的概念。14、分别写出矢量模和标量模的基模表达式和归一化截止频率。标量模LP01；矢量模HE11；归一化频率V是光纤波导的一个重要参数，决定于光纤的结构参数(a,I,n2,k。)反映了光纤中的模式数量。V-—a ~koan1J2A=koa(NA)乩口□其中左。二七口为自由空间平面波的波数15、光纤的损耗主要有哪些？光纤产生损耗的原因与光纤的材料有关，光纤损耗大致可分为吸收损耗散射损耗其它损耗f吸收损耗散射损耗其它损耗T杂质吸收损耗、I原子缺陷吸收损耗j瑞利散射损耗।结构不完善散射损耗非线性效应散射损耗弯曲损耗连接损耗耦合损耗16、什么叫光纤色散？光纤色散对通信会造成什么影响？光信号在光纤中传输时不仅由于光纤损耗而使光功率变小，波形也会变得越来越失真。光信号通过光纤传播期间，波形在时间上发生展宽的现象称为光纤色散。光纤色散使输入的光信号在光纤传输中展宽到一定程度，就会产生码间干扰，增加误码率，从而限制了通信容量。17、光纤色散的种类有哪些？什么叫光纤的模式色散？什么叫光纤的材料色散？什么叫波导色散？「模间(模式)色散色散种类J 「材料色散-模内色散J波导色散偏振色散I高阶色散模式色散：在多模光纤通信中光信号是有很多模式携带的，不同的模式传送的相位常数不同，而引起的色散。材料色散：由于材料折射率随光波长非线性变化引起的色散。波导色散：由于光波导的结构（即光纤结构）而引起的色散。18、什么叫色散位移光纤？它有什么好处？如果合理地设计光波导的结构就可以把零色散波长位移到1.55pm附近，这样1.55mm附近色散也最小，利用这种原理制成色散位移光纤。对长却.离大容量的光纤通信厂分有利19、什么是单模光纤的偏振特性？什么叫单模光纤的偏振模色散实际生产的单模光纤，由于结构上的缺陷其形状不可能是理想的轴对称分布，折射率和应力分布的不均匀性会导致LP01x和LP01y模式的简并性受到破坏，两个模式的传输常数Bx和By不同，因此会产生色散。这种色散称为偏振模色散。偏振特性：在单模光纤传输中的基膜工/是相互垂直的两个模式I■哈利工比，在理想的轴对称单模光线中，这两个模式相互简并，即具有相同的传播常数小•偏振模色散：灰际的光纤，它的形状不可能是理想的轴对称分布，折射率和顺力分布的不均匀性，将会导致两个模式的简并性受到破坏，两个模式的传输相位常数巴利F,不同，因此会产生色散，这种色散就称为偏振模色散「最后看不清的是（x，y）20、为什么说多模渐变型光纤的模式色散比多模阶跃型光纤的要小？多模渐变型光纤的模式色散।其模式色散比阶跃型的色散小很第，对于最佳折射率分布的光纤，模式色散儿乎为零，原因是子午线轨迹的自聚焦性.21、什么叫光纤的白聚焦现象？渐变型光纤中不同的射线，具有相同轴向速度的现象，称为自聚焦现象。22、矢量模的场结构分为哪几种？a：横电波TEm、n:电场强度矢量集中在光纤横截面上，在纵轴方向上无电场强度分量，只有磁场强度分量。b：横磁波TMm、n:磁场强度矢量集中在光纤横截面上，在纵轴方向上无磁场强度分量只有电场强度分量。矢量模的场结构分为横电波『4“、横磁波「切门和泡合模E/、开光纤中传播的矢量模式可以很多，不同的矢量模式有不同的场型结构，但它们如果具有相同的传播常数时，这些模式在传播过程中会互相兼并（线性登加）成为标量模23、什么叫光纤的双折射现象？实际的光纤总有某种程度的不完善，它的形状不可能理想的轴对称分布，折射率和应力分布的不均匀性，将会导致两个模式的简并性受到破坏，两个模式的传输相位常数不同使两种模式的Bx，By值不等，形成相位差^B。这种现象称做光纤的双折射现象。24、什么叫群速度？调制包络的速度Vg第四章光源和光发射机1、什么叫同质结？什么叫异质结？双异质结有哪些优点？半导体激光器的复合发光区域是有源区。有源区通常由一个或多个垂直方向的PN结构成。根据PN结的性质不同，又分为同质结、异质结激光器。同质结在PN结的两边使用相同的半导体材料异质结是指由两种不同的半导体材料(如GaAs和GaAsAl)构成的PN结。即在同质结的基础上增加了一层异质材料GaAsAl双异质结在单异质结的基础上，在有源区的另一侧加了一块异质材料，从而在有源区的两侧对载流子和光波进行了限制。这样，光能被有效地限制在有源区内，阈值电流大大降低。增加载流子的注入效率，形成光波导效应，降低阈值电流2、发光二极管分哪两种？LED可分为面发光二极管和边发光二极管两大类。3、光纤通信对半导体激光器的主要要求？半导体激光器(LD)是光纤通信最主要的光源，对它的基本要求有以下几点：(1)光源应在光纤的三个低损耗窗口工作，即发光波长为0.85pm、1.31pm或1.55pm。(2)光源的谱线宽度较窄，△入=0.1〜1.0nm。(3)能提供足够的输出功率，可达到10mW以上。(4)与光纤耦合效率高，30%〜50%。(5)能长时间连续工作，工作稳定，提供足够的输出光功率。4、什么叫激光器振荡的阈值条件？光学谐振腔实际上存在两个相反的过程：光增益和光损耗只有当光增益G大于损耗a时，才能建立起稳定的激光振荡，输出激光，这个条件称为激光器的阈值条件。即 G>Gt5、什么叫纵模？什么叫横模？纵模在光谱中是一根根离散的谱线。横模：表示谐振腔中垂直于腔的方向上光场分布。106、什么叫动态单纵模半导体激光器？所谓动态单款模半-导体激光器（SLM-LD），就是指在高速调制卜仍能单纵模工作的半:导体激光器.7、为什么说双异质结激光器是可以降低阈值电流？双异血节激光器在有源区域两侧，既限制了我流子，又限制了光波.故它的光源分布基本被约束在有源区,而且阑值电流大大降低，实现了预期的目的，8、什么叫光源的直接调制？什么叫光源的外部调制？光源的直接调制又称为光源的内部调制，它是将调制信号直接作用在光源上，把要传送的信息转变为电信号注入到LD或LED，获得相应的光信号。光源的外部调制（间接调制）是指由恒定光源输出激光后，外加光调制器对光进行调制。也就是利用晶体的电光、声光、磁光效应等来实现对激光辐射的调制。9、什么叫电光延迟？什么叫电光效应？什么叫码型效应？电光延迟就是在电信号到来时，光信号相对于电信号的时间延迟，用延迟时间td表示，电光延迟的原因是由于载流子的浓度达到激光阈值需要一定时间（约0.5ms）。电光效应是指电场引起晶体折射率变化的现象实际的数字光纤通信系统传输的是有一定宽度的随机序列脉冲，当用这样的脉冲序列对半导体激光器进行强度调制时，由于瞬态性质，输出光脉冲会出现码型效应。10、什么叫消光比？消光比定义为全“1”码平均发送光功率与全“0”码平均发送光功率之比。11、对光发送机的要求有哪些？D有合适的输出光功率.一般为0.01-51Tfflr还要求光功率恒定。2）良好的消光比， EXT=101g殳（dB）EXT>10dB3）调制特性要好12、半导体激光器的波长取决于什么？2nA=mA波长取决于栅距材料折射率本章注意半导体激光器的发展方向：a：阈值电流低b：输出功率高c：谱线窄,保持单模状态口d：波长稳定.可调请口11根据调制与光源的关系，光调制可分为直接调制和间接调制两大类。从调制信号的形式来说，光源的调制又可分为模拟信号调制和数字信号调制。间接调制与直接调制的本质区别在于光源的发光和调制功能是分离进行的如何减小电光延迟和张驰振荡?解决办法：对激光器加直流预偏置。光源与光纤的耦合激光器和光纤的耦合方式大致有两种：直蹒合和透镜耦合.第五章：光检测器和光接收机1、光纤通信对光检测器的主要要求有哪些？(1)在工作波长上光电转换效率要高，即对一定的入射光信号功率，光检测器能输出尽可能大的光电流；(2)检测过程中带来的附加噪声尽可能小；(3)响应速度快、线性好及频带宽，使信号失真尽量小；(4)高可靠长寿命，尺寸可与光纤直径相配，工作电压低等。2、掌樨APD的工作原理APD的工作原理是利用半导体材料的雪崩倍增效应制成的。雪崩光电二极管在结构设计上已考虑到能承受高反向偏压，在PN结内部形成一个高电场区。光生载流子经过高场区时被加速，获得足够能量，它们在高速运动中与晶格碰撞，使晶体中的原子电离，激发出新的电子一空穴对(碰撞电离)，这个电子一空穴对称为二次电子一空穴对。多次碰撞电离的结果，使载流子迅速增加，反向电流迅速加大，形成雪崩倍增效应。3、什么叫响应度？什么叫量子效率？它们之间的关系是什么？响应度是描述这种器件光电转换能力的物理量。R=L (pA/^W)P .：、・：'.•二.二匕为0量子效率n定义为产生的光生电子-空穴对数占入射光子数的百分比。光生载流子数=g，)(4二R(f)"入射光子数P/hf(p/(J(e)0 0V为光子能量，E为电子电荷12只和V之间的关系为V_1： ；-； LJ ； ^-L结论:响应度与量子效率.入射光波的频率有关。口斤和V都是描述器件光电转换熊力的物理量，只是分析的角度不同口4、光电检测器的响应时间受哪三个因素的影响？渡越时间、扩散时间、电路的影响。5、什么叫暗电流？是指在规定的反向电压下无光照射时光电二极管的反向电流。6、直接检测数字光接收机一般由哪几个部分组成,？直接检测数字光纤通信接收机一般由三个部分组成，即光接收机的前端、线性通道和数据恢复三个部分7、什么叫均衡滤波？为什么在接收端要加均衡滤波电路？尽管频带受限系统的时域波形总会有拖尾，但我们可以设计具有特定频谱的波形，使其在判决其它码元的时刻，拖尾值为零。通过均衡电路对失真的数字信号进行整形、输出为码间干扰尽可能小、有利于判决的波形。均衡就是通过在接收机中串入滤波电路的方法来校正整个系统的传递函数，补偿整个系统的幅频和相频特性。具体来讲就是将输出波形均衡成具有升余弦频谱函数（相频特性为线性）的特性，此时码间干扰最小，最有利于判决。没有均衡滤波器的输出波形不利于判决，经过均衡后的波形，在本码判决时刻，波形的瞬时值应为最大值；而这个本码波形的拖尾在邻码判决时刻的瞬时值应为零。这样，即使经过均衡以后的输出波形仍有拖尾，但是这个拖尾在邻码判决的这个关键时刻为零，从而不干扰对邻码的判决。因此均衡滤波非常重要。8、什么叫眼图？最佳取样时间应该怎么选择？眼图：由于经过均衡的信号是变了形的数字码流，用示波器观看时看到的是一种与眼睛相似的图案，称为眼图。最佳取样时间相应于在“1”和“0”信号电平相差最大的位置，可由眼图决定，它由不同比特电脉冲顶部叠加而成，最佳取样时间相应于眼睛睁开最大处的时间13

9、与光检测器和光信号有关的噪声有哪些？98页光检测器：脐电流噪声、漏电端噪声、APD倍增噪声、背景噪声光信号：量子喙声4光接收机的噪声光接收机的噪声是与信息无关的随机变量，噪声源从引入过程来分,可分为两类：光电检测器引入的噪声和接收机电路引入的噪声。龙广流髓广噪声•暗电流城中*热噪/；•放大翳噪声龙广流髓广噪声•暗电流城中*热噪/；•放大翳噪声・丁电—声•AFD僭增喋声♦背原噪落图接收机喷声及箕分布10、什么是数字光接收机的灵敏度？数字光接收机的灵敏度定义为：在保证一定误码率的条件下，光接收机所需接收的最小光功率。光接收机的误码率和灵敏度是描述光接收机准确检测光信号能力的性能指标。第六章：光纤通信系统工程1、数字光纤通信系统对码型的要求有哪些？什么叫分组码？什么叫插入码？对光纤线路码型的要求①易于从信号码流中提取时钟分量。要求减少码流中长连“0’和长连“1”个数；②码流中直流分量较稳定，以利于接收端的判决。要求码流中“0'‘、“‘l"分布均匀.③要求码型有一定规律性，便于对终端站和各中继站进行不间断业务的误码检测。④在传输主信号的同时，具有传输监控、公务、区间通信，自动倒换等辅助信号的能力；⑤具备比特序列独立性，码型对各种业务是透明的，也就是说，不管要传输的信息规律怎样变化，都不影响光纤中信号传输的准确性;⑥码速率提高少，光功率代价低.进行光纤线路编码后码速率会提高，即有一定的冗余度，接收机灵敏度会有一定程度的降低，即须付出一定的光功率代价。⑦码型变换电路简单⑧误码扩展（增殖）小。线路码在传输过程由于种种原因会产生误码，在线路码还原为简单二进制码的反变换中，往往会使还原码的误码数比线路码的误码数更多，这种现象称误码扩展（误码增殖）。误码扩展也将使接收机灵敏度指标恶化.因此希望选择误码扩展系数小的线路码。14分组码常用mBnB表示，它是把输入信号码流中每m比特码分为一组，然后变换为n比特（n>m）输出。这就使变换后的码流有了“富余”（冗余）。这样，在码流中除了可以传原来的信息以外，还可以传送与误码监测等有关的信息。分组码有1B2B,2B3B,3B4B,5B6B,5B7B,6B8B等。插入比特码是将信息码流中每m比特划为一组，然后在这一组的末尾一位之后插入一个比特码输出.根据插入码的类型分为：mB1P码，mB1C码，mB1H码。mB1P码中插入的P码为奇偶效验码，利用它可实现误码监测的功能。2、在PDH光纤系统中常用的码型有哪些？在SDH光纤通信系统中常用什么码型？113页中间在PDH光纤系统中常用的码型有分组码和插入比特码，在SDH光纤泄桔系统中常用加扰NRZ码口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？117页损耗和色散4、光纤通信系统的两个主要性能参数是什么？误码性能，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？长期平均误码率是表示系统BER长期统计平均的结果，它不能反映系统是否有突发性、成群的误码存在。误码的时间百分数有误码秒（ES）和严重误码秒（SES）误码秒（ES）：主要用于数据传输时的误码情况。误码门限值BERth=0，取样观察时间为T0=1秒，总观察时间T1=1月。严重误码秒（SES）：针对某些系统短时间内出现大量误码。BERth=1X10-3时，T0=1秒，即当BER劣于10-3时的秒称为严重误码秒，总观察时间T1=1月6、什么是数字信号的抖动？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：数字信号在各有效瞬时对标准时间位置的偏差。参量：①输入抖动容限：是指在误码率符合要求的情况下，系统所允许的输入信号码流中的最大抖动。②输出抖动容限：是指输入信号没有抖动时，在误码率符合要求的情况下，系统输出信号中的最大输出抖动。③抖动转移特性：是指在不同的信号频率下，输出与输入信号的抖动值之比（抖动增益）的频率分布特性。漂移：见第七章，书上161页157、什么是系统的可靠性？可用性？失效率？MTBF?MTTR？可靠性（度）R（t）：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（A）：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。“ 可用工作时间 #/失效率％（t）：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fit,1fit等于在109h内发生一次故障的概率。电子产品，服从指数分布，有mtw平均故障间隔时间（MTBF）：指相邻两次故障的间隔时间。平均故障维修时间（MTTR）：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？串联系统可靠度如果光纤通信系统由n个部分串联而成，则系统的可靠度表示为Rs=R1XR2XR3X…XRn。由于R<1,所以串联系统的可靠性小于每个元件件的可靠性。并联系统可靠度如果光纤通信系统由n个元件并联而成，则系统中只要有一个元件正常工作，系统就能够完成规定的功能，则系统的可靠度表示为人二二1一[[（1-R）所以并联系统的可靠度大于每个元件的可靠度。9、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：遵守ITU-T建议规范，明确系统的全部技术参数，以技术的先进性与经济性相结合，力求达到最佳性价比。系统设计与工程设计不同，系统设计是从经济性和技术可行性两个方面综合考虑，使整个系统具有最佳性价比，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，它们是相辅相成，有机统一的。10、从建设程序上分，光纤通信工程分为哪几个部分？一般大中型光纤通信工程从建设程序上分为工程规划、工程设计、工程准备、工程施工、工程验收投产五个阶段。16第七章：SDH技术1、SDH的优点有哪些？137页同步数字体系（SDH）（1）第一次真正实现传输体制上的世界性标准，使现今PDH的1.5Mb/s和2Mb/s两大数字系列（三大地区标准）在STM-1等级即155Mbit/s以上获得了统一。（2）同步复用：通过特殊的映射、指针调整和同步复用技术，只需利用软件就可使高速信号直接分插出低速支路信号；省去全套背靠背复用设备、简化了数字复接分接过程。（3）标准光接口：在光路上实现横向兼容。便于网络的组织和调度，减少了将传输和复用分开的必要，缓解了布线拥挤。（4）强大的网管能力：SDH帧结构中安排了丰富的开销比特，使网络的操作维护管理能力大大加强，智能化程度大大提高。（5）信息的透明性：既网络可以传送各种净负荷及它们的组合,而与信息的具体结构无关。（6）完全的前向兼容性和后向兼容性：既可兼容现有PDH系列的各种速率，又可容纳高速局域网的光纤分布式数据接D^DDI）、城域网的分布排队双总线（DQDB）以及综合业务数字网的异步转移模式（ATM）信元等各种新业务信号。注意：SDH特点的核心内容有三点采用了同步复用；具有标准接口；强大的网管能力。2、解释名词：SDH、PDH、SONET、STM-N、TM、ADM、DXC、VC、RSOH、MSOH、POH、PTR、EDFA、NE、TMN、SMN,TU、TUG、AU、AUG。解群M词：SDH（同步数字体套网）、PDH（准数字同曲体系）、区。NET（同#光网络）、STM-N（同步传送模映）、TM（终端复用器ADM（分差复用器DXC（数字交叉连接设备）、VC口、虚容器2、虚布道RSOh《再生段开销）、M区0H（复用段开曲、POH（通道开销）、PTR（指针）、EDFA（,掺饵光纤放大器kNE小络世心网元）、TMN（电信管理网斛）、SMN（同步数字体系管理网TU（支路单兀）、TUG（支路单兀组）、AU（管理单元）、AUG（管理单兀组EB误块、ESR（误块秒比）、ES（误块秒）、SESR（严重误映秒比）、SES（严重误块秒BBER（背景误映比BBE（背景误块码）.3、什么叫SDH自愈网？150页自愈网指无需人为干预，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。4、SDH自愈网在环路上的保护可分为哪四种？151页①二纤单向通道倒换环②二纤单向复用段倒换环③四纤双向复用段倒换环④二纤双向复用段倒换环5、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？140页要经过映射，定位及校准和复用三个毋骤口功能见书140页第三段：176、熟记SDH的帧结构，会计算STM-1的速率以及PTR、SOH和净荷的速率。139页-—— -—— —帧—1巾应

9X270XN字节SOH34整个帧结构可AU-PTR以分为三个主1）段开销（SOH）区域，供网如，误码监测要区域:络运行、据通信、STM-N净负荷

（含SOH34整个帧结构可AU-PTR以分为三个主1）段开销（SOH）区域，供网如，误码监测要区域:络运行、据通信、STM-N净负荷

（含POH）有72个段开销字节，相当二（MSOH）开销贝U对STM-1传输方向

管理、维护用以保证信息正常灵活传送的附加字节。例公务通信和自动保护倒换字节。对于STM-I而言，每帧576个比特可用于段开销。分为再生段开销（RSOH）和复用段-t8彳亍X9列|JX8bitX8000=4.608Mbit/s2）信号净负荷区域，存放各种信息的地方，还包括少量用于信道性能监视、管理、控制的通道开销田0用字节？则对StM-1有9行X261%父8bitX8000:150.336Mbit/s3）管理单元指针区域，它是一组码■（指示符），其数值大小指示信息净负荷的第1个字节在STM-N帧中的准确位置；以便接收端正确识别。采用指针方式是SDH的重要创举，它保证了在准同步环境中完成复用同步和STM-N信号的帧定位。则对STM-1有1行X9歹lJX8bitX8000=0.576Mbit/s7、什么叫净荷？什么叫开销？指针的功能是什么？139页信号净负荷区域，存放各种信息的地方，还包括少量用于信道性能监视、管理、控制的通道开销（POH）字节。段开销（SOH）区域，供网络运行、管理、维护用以保证信息正常灵活传送的附加字节采用指针方式是SDH的重要创举，它保证了在准同步环境中完成复用同步和STM-N信号的帧定位。则对STM-1有1行X9列X8bitX8000=0.576Mbit/s188、什么叫同步网？我国同步网的结构是什么？154页光同步网是指由一些网络元素组成的，在光线路上进行同步信息传输、复用和交叉连接的网络。我国的数字同步网的结构是“多基准钟，分区等级主从同步”方式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？154页-156页主从同步方式就是要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一级时钟同步的从时钟，以此实现与主时钟同步的目的。主从同步网多采用树型拓朴结构，基准时钟通过同步链路逐级向下传输，在各交换节点上，通过锁相环将本地时钟与接收到的上一级时钟进行相位锁定，从而达到与基准时钟同步的目的。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，网络频率为各交换点时钟频率的加权平均值。准同步方式：国际间采用的一种同步方式。准同步方式的特点是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。由于没有时钟间的控制问题，所以网络简单，灵活。缺点是时钟的性能要求高，费用贵，同时还存在周期性滑动。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络经营者之间。10、SDH网的同步方式分哪几种？简述每种方式的功能？156页SDH网有4种同步方式，即：同步方式、伪同步方式、准同步方式、异步方式。（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络经营者之间。⑶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。在保持模式下，从钟以参考时钟丢失前所存储的最后一段时间内的频率信号为基准，从而保证从钟在一段时间内的频率偏差在允许的范围之内，一般可以稳定工作数小时至数天。自由运行模式，是指从钟无参考时钟可供锁定，又丢失了定时基准的记忆时，从钟便工作于自由运行模式状态之下，此状态下从钟的输出频率不受外界因素的约束，其精度完全决定于本身所使用的晶体源的稳定度，因而应尽量避免使同步网络进入此状态之下。（4）异步方式：当网络节点时钟出现大的频率偏差时，则网络工作于异步方式。如果节点时钟频率准确度低于G.831要求时，SDH网络不再维持正常业务，而将发送AIS信号。发送所需的钟静渡只要求有±20x10-6次方11、什么是电信管理网（TMN）?它与传统意义上的电信网有何不同？157页电信管理网（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，使各19种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。它的基本目标是为电信管理提供一种框架性结构，引入通用网管模型后，利用通用信息模型和标准接口可以实现多种不同设备的统一管理。电信管理网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，可以接收来自电信网的信息并控制电信网的运行。12、电信管理网主要从哪三个方面界定电信网络的管理？157页TMN主要从三个方面界定电信网络的管理，即管理层次、管理功能和管理业务。13、SDH网的网络管理可以划分为哪五个层次？157页SDH的网络管理可以划分为五层，从下至上分别为，网元层(NEL)网元管理层(EML)网络管理层(NML)业务管理层(SML)商务管理层(BML)。如果仅仅从网络角度看，包括低的三层。14、数字交叉连接设备中的交叉连接基本功能以及与程控交换中的交换有何区别？145页下DXC的基本功能是：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与交换机的区别：DXC的交叉连接对象是多个电路组成的电路群(2M—622M),控制这些电路群的主体是运营商。交换机的交叉连接对象是单个电路(64K),控制这些电路群的主体是用户。主叫拨号通过信令系统呼叫被叫建立连接。DXC的发展趋势是大容量，低速率(64K时隙的交叉)，更灵活，更可靠。15、画出二纤单向通道保护环的结构图，若节点间的两根根纤同时被切断，如何实现保护功能？1能页二纤单向通道倒换环(这种环采用“首端桥接，末端倒换”结构)若BC节点间光缆中的两根光纤同时被切断，则来自W1的AC信号丢失，则在节点C将通过开关转向接收来自P1的信号，从而使AC业务信号不会丢失。而CA信号此时仍然可以从W1提取。故故障排除后，开关返回原来位置。16、SDH中误块是如何定义的？误块秒比的含义是什么？159页误块是指SDH帧结构的块状结构中，当块内任意比特发生差错时，就称该块是误块(EB)。误块秒比(ESR)：当某一秒具有一个或多个误块，或至少有一种缺陷时，则称该秒为(ES)。在规定测量时间间隔内，出现的误块秒与总的可用时间(扣除不可用时间)之比，称为误块秒比(ESR)。严重误块秒比(SESR)：当某一秒内包含有不少于30%的误块或者至少出现一种缺陷时，该秒20

称为严重误块秒(SES)。在规定测量时间间隔内，出现的严重误块秒比与总的可用时间之比称为严重误块秒表比(SESR)。严重误块秒表比可以反映系统的抗干扰能力，它通常与环境条件和系统自身的抗干扰能力有关，而与速率关系不大。所以，不同速率的SESR指标相同。17、画出我国的SDH复用映射结构。141页STM-NXI139264kbsAUGC-4管理单元组TU-3VC-34473fikb；5AU-334368kbs管理单元虚容器6312kbsC-2指针处理复用VC-12TU-11VC-11-C-ilC-122048kb.5］寸VC-3支路单元虚容器标准容器28TUG2STM-NXI139264kbsAUGC-4管理单元组TU-3VC-34473fikb；5AU-334368kbs管理单元虚容器6312kbsC-2指针处理复用VC-12TU-11VC-11-C-ilC-122048kb.5］寸VC-3支路单元虚容器标准容器28TUG2TU—2VC-2支路单元蛆定位根准映射1554khs18、什么是SDH系统中的抖动性能和漂移性能？160页抖动性能通常用抖动幅度和抖动频率来描述.抖动幅度是指数字信号的特定时刻相对于其理想参考时间位置偏离的时间范围，单位为UI。抖动频率是指这个偏差出现的频率，单位为Hz。抖动会引起抖动噪声，产生滑动损伤，严重的将引起误码，更严重的会造成系统失步。码速率越高，抖动的影响越大。抖动指标主要包括三类，即：设备的输出抖动、输入抖动容限及抖动传递函数；网络接口最大允许输出抖动；在SDH/PDH边界处来自支路映射和指针调整的结合抖动。输入抖动容限越大越好，而输出抖动则越小越好。所谓漂移是指数字信号的特定时刻相对于其理想参考时间位置长时间的位移。所谓长时间是指变化频率低于10Hz的一种相位变化。而抖动是指瞬时相位的变化。引起漂移的主要原因有下面几个：1)指针调整引起抖动和漂移2)时钟系统引起漂移3)传输系统引入的漂移21光纤通信作业第一章：光纤通信1、什么是光纤通信？系统的组成有哪些？2、什么是光通信？3、光纤通信的优点？4、光纤通信的工作波长？5、WDM是指什么？DWD指什么？6、光纤从材料上可以分为哪几种？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？8、按缆芯结构分，光缆分为哪几种？9、光纤的制造分哪几个步骤？10、按材料分光纤分几种？11、无源器件的种类第二章：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。2、什么叫光电效应？光电效应具有哪些试验规律？3、什么是光的吸收、光的色散和光的散射？4、什么是自发辐射、受激吸收和受激辐射？5、构成激光器的三个基本条件是什么？6、激光器的波长取决于什么条件？第三章：光纤1、从结构上看光纤由纤芯、包层和涂敷层构成2、按照传输模式分类，光纤可分为单模光纤和多模光纤3、按照光纤材料分类，光纤可分为哪三类？4、光纤制造必须经过哪4个主要过程？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。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？7、什么是弱导波光纤？什么是近轴条件？为什