光纤通信第二版刘增基参考答案VIP专享

2 3 0 习题与思考题答案 1-1 光纤通信的优缺点各是什么？ 答 与传统的金属电缆通信、磁波无线电通信相比，光纤通信具有如下有点： （1）通信容量大。首先，光载波的中心频率很高，约为2×1014Hz，最大可用带宽一般取载波频率的10%，则容许的最大信号带宽为20000 GHz（20 THz）；如果微波的载波频率选择为20 GHz，相应的最大可用带宽为2GHz。两者相差 10000 倍。其次，单模光纤的色散几乎为零，其带宽距离（乘）积可达几十 GHz*km；采用波分复用（多载波传输）技术还可使传输容量增加几十倍至上百倍。目前，单波长的典型传输速率是10 Gb／s，一个采用 128 个波长的波分复用系统的传输速率就是1.28 Tb／s。 （2）中继距离长。中继距离受光纤损耗限制和色散限制，单模光纤的传输损耗可小于 0.2 dB／km，色散接近于零。 （3）抗电磁干扰。光纤由电绝缘的石英材料制成，因而光纤通信线路不受普通电磁场的干扰，包括闪电、火花、电力线、无线电波的干扰。同时光纤也不会对工作于无线电波波段的通信、雷达等 设 备 产 生 干扰。这 使光纤通信系统具有良 好 的电磁兼 容性 。 （4）传输误 码 率极 低 。光信号在 光纤中传输的损耗和波形 的畸 变 均 很小，而且 稳 定 ，噪 声 主 要 来 源 于量子 噪 声 及 光检 测 器 后 面 的电阻 热 噪 声 和前置 放 大器 的噪 声 。只 要 设 计 适当 ，在 中继距离内 传输的误 码 率可达 10-9甚 至更 低 。 此 外 ，光纤通信系统还具有适 应能 力强 、保 密 性 好 以 及 使用寿 命 长等 特 点。 当 然 光纤通信系统也存 在 一些 不足 ： (1) 有些 光器 件 (如激 光器 、光纤放 大器 )比较 昂 贵 。 (2) 光纤的机 械 强 度 差。为了 提 高强 度 ，实 际 使用时要 构 成包含 多条 光纤的光缆，在 光缆中要 有加强 件 和保 护 套 。 (3) 不能 传送 电力。有时需 要 为远 处 的接口 或 再 生 的设 备 提 供 电能 ，光纤显 然 不能 胜 任 。为了 传送 电能 ，在 光缆系统中还必 须 额 外 使用金属导 线。 (4) 光纤断 裂 后 的维 修 比较 困 难 ，需 要 专 用工具。 1-2 光纤通信系统由哪 几部 分组 成?简 述 各部 分作用。 答 光纤通信系统由发 射 机 、接收 机 和光纤线路三 个部 分组 成(参 看 图1． 4)...