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【问题1】(6分,每空1分,将应填入(n)处的字句写在答题纸的对应栏内)
(1)光纤适用于长距离、大容量的光纤通信系统,它只存在(2)色散,最适用于DWDM环境的光纤类型为(3);数字光纤系统中光接收机内光检测器的作用是(4)。
混合光纤同轴电缆(HFC)的双向传输需要从光纤通道和同轴电缆通道两方面考虑;光纤通道的上、下行通常采用(5)方式,电缆通道实现双向传输一般采用(6)方式。

【问题2】(7分,每题1分。请对下列说法进行判断,将“√”(判为正确)或“×”(判为错误)写在答题纸的对应栏内)
(1)G.652光纤是目前城域网使用较多的光纤,它有两个应用窗口:1310nm和1550nm。(    )
(2)直接调制是在光源的输出通路上外加光调制器对光波进行调制。(   )
(3)光时域发射仪(OTDR)的原理是利用光脉冲的瑞利散射进行测量的。(   )
(4)光发射机的消光比不能太小,也不能很大。(    )
(5)掺铒光纤放大器(EDFA)适合用于对980nm和1480nm波长窗口的光信号进行放大。(   )
(6)在HFC网络的拓扑结构中,电缆分配网采用树形结构,而光纤通信主干网的结构则为网状网结构。(  )
(7)GPON和EPON的工作原理和上下行速率均相同,但帧结构不同。(  )

【问题3】(4分,请将解答写在答题纸的对应栏内)
已经某单模光纤的工作波长在1550nm,其传输损耗为0.22dB/Km,传输长度为25km,光发射机的输出光功率为1mW,仅考虑光纤传输损耗的情况下,光接收机的接收光功率是多少?


参考答案: 【问题1】
(1)单模光纤   
(2)波长色散(色度色散)   
(3)G.655(或非零色散位移光纤)
(4 )负责完成光-电转换   
(5)波分复用
(6)频率分割

【问题2】
(1)√(2)×(3)√(4)√(5)×(6)×(7)×

【问题3】

详细解析:

【问题1】
本题是对光纤分类和HFC的考查。
光纤的中心是纤芯,纤芯外层是包层,纤芯的折射率高于包层的折射率,从而形成光波导效应,实现光信号的传输。按照光纤的折射分布来分,可分为阶跃光纤和渐变型光纤;按照传输模式数目来分,有单模光纤和多模光纤,多模光纤适用于短距离、小容量的光纤通信系统,单模光纤适用于长距离、大容量的光纤通信系统,但单模光纤存在色度色散(波长色散),但不存在模式色散。最适用于DWDM环境的光纤类型为G.655光纤,称之为非零色散位移光纤,G.655光纤在1550nm窗口保留了一定的色散,使得光纤同时具有了较小色散和最小衰减。非零色散的特性使之能够避免FWM的影响,适用于DWDM环境。
光检测器目前主要采用半导体检测器,半导体光检测器负责完成光-电转换。半导体检测器有足够快的相应速度、高的转换效率、易于实现、经济可靠。通信系统常用的光检测器有光电二极管(PIN)和雪崩二极管(APD)。
混合光纤同轴电缆(HFC)的双向传输需要从光纤通道和同轴电缆通道两方面考虑;光纤通道的上、下行通常采用波分复用方式,电缆通道实现双向传输一般采用频率分割方式。

【问题2】
(1)G.652光纤属常规型单模光纤(SMF),其零色散波长在1310nm附近,最低损耗在1550nm附近,1310nm典型衰耗值为0.34dB/km,1550nm波长上正色散值为17ps/(nm*km)。G.652光纤是目前城域网使用的最多的光纤,它有两个应用窗口:1310nm和1550nm,对于短距离的单波长MSTP/SDH系统,设备光接口一般使用1310nm波长,而在长距离无中继资源环境传输下通常使用1550nm波长。G.652光纤可使用2波长(1310nm和1550nm)WDM系统用于无源光网络(PON)系统,解决城域网的接入层应用,可以减少对配线及以上层光纤资源的消耗。另外,在短距离并适当运用色散补偿技术的情况下,G.652光纤也可用于波长信道数不多的粗波分复用(CWDM)系统,用于解决城域网的核心汇聚层传输。
本小题说法正确。
(2)本题是对光发射机中调制技术的考查。
在实际中广泛使用的强度调制――直接检波(IM-DD),光纤通信系统中,主要有两种调制方式。 一类是直接调制:即直接在光源上进行调制,直接调制半导体激光器的注入电流;另一类是间接调制:即不直接调制光源,而是在光源输 出的通路上外加调制来对光波进行调制,这种调制器可通过电/光效应或声/光效应等,利用晶体传输特性随电压变化来实现对光波的调制。
本题说法错误。
(3)光时域发射仪(OTDR)的原理是利用光脉冲的瑞利散射进行测量的。
本题说法正确。
(4)在数字光纤通信系统中,理论上光发射机在传送数字信号过程中,发“0”码时应无光功率输出。但实际的光发射机由于光源器件本身的问题,致使发“0”码时也有微弱的光输出。理论分析表明,这种情况将导致接收机灵敏度下降,消光比EXT就是描述光发射机这种性能的指标。所谓消光比,是指激光器在发射全“1”码时的光功率P1与全“0”码时发射的光功率P0之比。光源的消光比将直接影响接收机的灵敏度,为了不使接收机的灵敏度明显下降,消光比一般应大于10dB,但是消光比也不是越大越好,消光比大会增加啁啾效应,增大谱宽,使模块的色散效应更明显,从而影响模块的传输,特别是在高速(大于或等于 2.5G)模块中。
本小题说法正确。
(5)掺铒光纤放大器的工作原理是:掺铒光纤在泵浦光源(波长980nm或1480nm)的作用下产生受激辐射,而且所辐射的光随着输入光信号的变化而变化,这就相当于对输入光信号进行了放大。掺铒光纤是对1550nm的波长放大。
本小题说法错误。
(6)在HFC网络的拓扑结构中,电缆分配网仍然采用传统的树型结构,而光纤通信主干网的结构则为星型、环型,或根据需要两者相互结合的环一星型网络拓扑结构。
本小题说法错误。
(7)EPON提供固定上下行1.25 Gbps,采用8b/10b线路编码,实际速率为1Gbps。GPON支持多种速率等级,可以支持上下行不对称速率,下行2.5Gbps或1.25Gbps,上行1.25Gbps或622Mbps,根据实际需求来决定上下行速率。EPON与APON的关键不同之处在于APON承载的是定长53字节的信元,而EPON承载的是不定长的IP包。
 
本小题说法错误。

【问题3】
本题考查光纤的损耗概念及计算方法。光波在光纤中传输一段距离后能量会衰减,这就是光纤损耗。光纤损耗限制了光纤最大无中继传输距离。光纤损耗用损耗系数α(λ)表示,单位为dB/km。

上一题