光纤通信简明教程课后思考题答案-原荣汇总VIP免费

1-1用光导纤维进行通信最早在哪一年由谁提出答：1966年7月英籍华人高锟提出用光导纤维可进行通信。1-2光纤通信有哪些优点光纤通信具有许多独特的优点，他们是：1.频带宽、传输容量大；2.损耗小、中继距离长；3.重量轻、体积小；4.抗电磁干扰性能好；5.泄漏小、保密性好；6．节约金属材料，有利于资源合理使用。1-3简述光纤通信系统的分构成及各部分的作用电信号光信号调制光源解调光中继器光探测器光纤光纤电信号用光纤传输信息的过程大致是这样的，在发送端，把用户要传送的信号（如声音）变为电信号，然后使光源发出的光强随电信号变化，这个过程称为调制，它把电信号变为光信号，最后用光纤把该光信号传送到远方；在接收端，用光电探测器接收光信号，并把光信号还原为携带用户信息（如声音）的电信号，这个过程称为解调，最后再变成用户能理解的信息（如声音）。1-4光纤通信系统结构分类1213N245123b)a)c)⋯a)点对点b)一点对多点c)网络1-5光纤通信网络分类依据网径的大小可分为宽域网(WAN)、城域网(MAN)和局域网(LAN）)光的本质是什么，什么是相位差？光是一种电磁波，即由密切相关的电场和磁场交替变化形成的一种偏振横波，它是电波和磁波的结合。它的电场和磁场随时间不断地变化，分别用Ex和Hy表示，在空间沿着z方向并与z方向垂直向前传播，这种波称为行波假如波沿着z方向依波矢量k传播，如式（1.5.1）所示，被z分开的两点间的相位差可用kz简单表示，因为对于每一点t是相同的。假如相位差是0或2的整数倍，则两个点是同相位，于是相位差可表示为kz或2z2-1简述光纤的结构光纤由玻璃（石英SiO2）制成的纤芯和包层组成，为了保护光纤，包层外面还增加尼龙外层。纤芯材料主要成分为掺杂的二氧化硅（SiO2），纯度达99.999%，其余成分为极少量的掺杂剂如二氧化锗（GeO2）等，以提高纤芯的折射率。2-2由折射率的径向分布分为阶跃和渐变2-3实用的单模和多模2-4多模光纤有哪两种？单模光纤又有哪几种答：多模光纤有折射率阶跃光纤和渐变光纤。单模光纤有G.652、G.653、G.654、G.655、G.656、G.657光纤和色散补偿光纤。2-5光纤从折射率较大的介质以不同的入射角进入折射率较小的介质时，会出现哪三种不同的情况？ikrktkirt入入入入入入入入入入入入入入ikrktktccikrkci21n2n1nn2-6解释光纤传光原理射线理论认为，光在光纤中传播主要是依据全反射原理。光线垂直光线端面射入，并与光纤轴心线重合时，光线沿轴心线向前传播。光的传播就是通过电场、磁场的状态随时间变化的规律表现出来。2-7光纤的传输特性用哪几个参数表示答：单模光纤的传输特性有衰减、色散和带宽。在传输高强度功率条件下，则还要考虑光纤的非线性光学效应。2-8什么是光纤的色散？对通信有何影响？多模光纤的色散由什么色散决定？单模光纤色散又有什么色散决定答：色散是由于不同成分的光信号在光纤中传输时，因群速度不同产生不同的时间延迟而引起的一种物理效应。光信号分量包括发送信号调制和光源谱宽中的频率分量，以及光纤中的不同模式分量。如果信号是模拟调制，色散限制了带宽。如果信号是数字脉冲，色散使脉冲展宽。对于多模光纤，主要是模式色散。对于单模光纤，由于只有一个模式在光纤中传输，所以不存在模式色散，只有色度色散和偏振模色散。对于制造良好的单模光纤，偏振模色散最小。在DWDM和OTDM系统中，随着光纤传输速率的提高，高阶色散也必须考虑。2-9G.652光纤在1.3m的损耗是多少？答：G.652光纤在1.3m波段的损耗较大，为0.3~0.4dB/km。2-10造成光纤传输损耗的主要因素有哪些？哪些是可以改善的？最小损耗在什么波长范围内答：引起衰减的原因是光纤对光能量的吸收损耗、散射损耗和辐射损耗，如图2.3.1所示。光纤是熔融SiO2制成的，光信号在光纤中传输时，由于吸收、散射和波导缺陷等机理产生功率损耗，从而引起衰减。吸收损耗有纯SiO2材料引起的内部吸收和杂质引起的外部吸收。内部吸收是由于构成SiO2的离子晶格在光波（电磁波）的作用下发生振动损失的能量。外部吸收主要由OH离子杂质引起。散射损耗主要由瑞利散射引起。瑞利散射是由在光纤制造过程中材料密度的不均匀（造成折射率不均匀）产生的。3-1...