一、光纖通信系統(tǒng)概述

考點(diǎn)一：光纖的結(jié)構(gòu)與分類(lèi)

【考法分析】

本考點(diǎn)主要要求考生了解光纖的結(jié)構(gòu)和分類(lèi)，以填空題為主。

【要點(diǎn)分析】

l 光纖的中心的纖芯，纖芯外面是包層，纖芯的折射率高于包層的折射率，從而形成光波導(dǎo)效應(yīng)，實(shí)現(xiàn)光信號(hào)的傳輸。

l 按光纖纖芯折射率來(lái)分：階躍型光纖和漸變型光纖

按光纖傳輸模式來(lái)分：?jiǎn)文９饫w和多模光纖，其中：?jiǎn)文９饫w適合長(zhǎng)距離，大容量的光纖通信系統(tǒng)

l 視頻配套練習(xí)題

【2016】光纖的中心是（1） ，其外層是（2） ，中心折射率（3）于外層折射率，從而形成光波導(dǎo)效應(yīng)，實(shí)現(xiàn)光信號(hào)的傳輸。按照光纖的折射分布來(lái)分，可分為（4）光纖和（5）光纖。光纖模式是滿足邊界條件的電磁場(chǎng)波動(dòng)方程的解，按照傳輸模式數(shù)目來(lái)分，光纖可以分為（6）光纖和（7）光纖。

試題答案

（1）纖芯 （2）包層（3）高（4）階躍光纖（5）漸變型光纖（6）單模光纖（7）多模光纖

【備考點(diǎn)撥】

熟記光纖的結(jié)構(gòu)和分類(lèi)。

考點(diǎn)二：光纖的傳輸特性

【考法分析】

    掌握光纖的傳輸特性，填空、判斷為主。每年必考！

【要點(diǎn)分析】

l 光纖的傳輸特性包括：光纖的損耗和色散特性； 光信號(hào)在光纖中傳輸時(shí)幅度會(huì)因損耗而減小； 波形則因色散產(chǎn)生越來(lái)越大的失真，使得脈沖展寬。

l 光纖色散是指不同頻率、不同模式的電磁波以不同群速度在介質(zhì)中傳播的物理現(xiàn)象。色散導(dǎo)致光脈沖在傳播過(guò)程中展寬，前后脈沖相互重疊，引起數(shù)字信號(hào)的碼間干擾，也會(huì)限制光纖的最高信息傳輸速率。

l 在光纖傳輸理論中色散分為模式色散和頻率色散，頻率色散分為材料色散和波導(dǎo)色散。

l 在多模光纖中，模式色散占主導(dǎo)地位；單模光纖中不存在模式色散，會(huì)受到頻率色散的影響；嚴(yán)格的來(lái)講，對(duì)于高速大容量的光纖通信系統(tǒng)中還會(huì)受到偏振膜色散的影響。

l 光纖材料固有損耗產(chǎn)生的原因大致包括兩類(lèi)：吸收損耗和散射損耗，其中前者主要包括本征吸收和雜質(zhì)吸收；后者包括線性散射損耗和非線性散射損耗。

l 視頻配套練習(xí)題

【2014】（判斷）

（1）常規(guī)單模光纖的色散包括模式色散和波長(zhǎng)色散兩種。      （  ）

（2）光纖的非線性效應(yīng)分為受激散射效應(yīng)和非線性折射率效應(yīng)。    （  ）

試題答案

（1）錯(cuò)誤（2）正確

【2016】（填空）

光纖色散和非線性效應(yīng)極大地影響著信號(hào)傳輸質(zhì)量，其中，光纖的色散主要分為（8）色散、（9）色散兩大類(lèi)；非線性效應(yīng)分受激散射效應(yīng)和非線性折射效應(yīng)兩類(lèi)，而非線性折射效應(yīng)主要包括（10） 、（11） 、（12）三種效應(yīng)。

試題答案

（8）模式色散（9）色度色散（波長(zhǎng)色散）（10）自相位調(diào)制（SPM）（11）交叉相位調(diào)制（XPM）（12）四波混頻（FWM）

【問(wèn)題3】 已經(jīng)某單模光纖的工作波長(zhǎng)在1550nm，其傳輸損耗為0．22dB/Km，傳輸長(zhǎng)度為25km，光發(fā)射機(jī)的輸出光功率為1mW，僅考慮光纖傳輸損耗的情況下，光接收機(jī)的接收光功率是多少？

試題答案

本題考查光纖的損耗概念及計(jì)算方法。光波在光纖中傳輸一段距離后能量會(huì)衰減，這就是光纖損耗。光纖損耗限制了光纖最大無(wú)中繼傳輸距離。光纖損耗用損耗系數(shù)α（λ）表示，單位為dB/km。

根據(jù)  =（Po-Pl）/L知道：

帶入  =（Po-Pl）/L有0．22=（0-Pl）/25  求出Pl=-5．5dBm。

根據(jù)用 ，可以求出Pl=10-0．55mW=0．28mW。

【備考點(diǎn)撥】

熟記光纖的傳輸特性。光纖損耗系數(shù)計(jì)算題每年必考，熟練掌握對(duì)數(shù)的運(yùn)算法則。

考點(diǎn)三：常用的單模光纖

【考法分析】

   掌握常用的單模光纖及其各自的特性！以填空題、判斷題為主。每年必考！

【要點(diǎn)分析】

l G.652：常規(guī)單模光纖，零色散波長(zhǎng)在1310nm附近，最低損耗在1550nm附近。

l G.653：色散位移單模光纖，在1550nm的色散為零和最低損耗，不利于多信道的WDM系統(tǒng)中傳輸，會(huì)發(fā)生四波混頻導(dǎo)致信道間發(fā)生串?dāng)_。

l G.655：非零色散位移單模光纖，在1550nm窗口保留了一定的色散，使得光纖同時(shí)具有了較小色散和最小衰減。能夠避免四波混頻，G.655光纖適用于DWDM系統(tǒng)中。

l 視頻配套練習(xí)題

【2014】

G.652光纖屬常規(guī)型單模光纖，其零色散波長(zhǎng)在（1）nm附近，最低損耗在（2）nm附近。G.655光纖又稱(chēng)為（3）光纖，在1550nm窗口具有較小色散和最低損耗，能夠避免（4）的影響，適用于DWDM環(huán)境。

試題答案

（1）1310  （2）1550    （3）非零色散位移單模光纖  （4）四波混頻

【備考點(diǎn)撥】

熟記G.652、G.653和G.655 三類(lèi)光纖的中文名稱(chēng)，各自特性及應(yīng)用場(chǎng)景。

考點(diǎn)四：光纖的非線性效應(yīng)

【考法分析】

    掌握光纖的非線性效應(yīng)的分類(lèi)，以填空題為主！

【要點(diǎn)分析】

l 單模光纖的非線性效應(yīng)分為受激散射效應(yīng)和非線性折射率效應(yīng)。

l 受激散射效應(yīng)包括受激拉曼散射（SRS）和受激布里淵散射（SBS）。

l 非線性折射率效應(yīng)可分為3大類(lèi)：自相位調(diào)制（SPM），交叉相位調(diào)制（XPM）以及四波混頻（FWM）。

【備考點(diǎn)撥】

熟記光纖非線性效應(yīng)的分類(lèi)。

考點(diǎn)五：光通信器件

【考法分析】

    掌握光源和光檢測(cè)器的作用，以填空題為主！

【要點(diǎn)分析】

l 光源與光檢測(cè)器是光纖通信系統(tǒng)的主要器件。

l 光源用在光發(fā)送機(jī)中，主要功能是產(chǎn)生光載波，完成電光轉(zhuǎn)換（E/O）。

l 光檢測(cè)器用在接收機(jī)中，主要功能是完成光電轉(zhuǎn)換（O/E）。

【備考點(diǎn)撥】

熟記光源和光檢測(cè)器的作用。

考點(diǎn)六：光信號(hào)的調(diào)制

【考法分析】

了解光信號(hào)的調(diào)制，以判斷題為主。每年必考！

【要點(diǎn)分析】

l 光信號(hào)的調(diào)制可分為直接調(diào)制（內(nèi)調(diào)制）和間接調(diào)制（外調(diào)制）兩大類(lèi)。

l 直接調(diào)制（內(nèi)調(diào)制）會(huì)帶來(lái)啁啾效應(yīng)，使得光纖的色散增加，限制了容量的提高；

l 間接調(diào)制（外調(diào)制）在光源的輸出通路上外加光調(diào)制器對(duì)光波進(jìn)行調(diào)制，控制光信號(hào)的有無(wú)，外調(diào)制可以減小啁啾

l 視頻配套練習(xí)題

【2015】光信號(hào)的間接調(diào)制是在光源外加調(diào)制器實(shí)現(xiàn)的，啁啾現(xiàn)象明顯。（  ）

試題答案

錯(cuò)誤

【備考點(diǎn)撥】

熟記并區(qū)分直接調(diào)制和間接調(diào)制各自的含義，易混淆！

考點(diǎn)七：光網(wǎng)絡(luò)的分層結(jié)構(gòu)

【考法分析】

了解光網(wǎng)絡(luò)的分層結(jié)構(gòu)！以填空題為主！

【要點(diǎn)分析】

l 光網(wǎng)絡(luò)作為傳輸網(wǎng)絡(luò)，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)營(yíng)、管理和地理區(qū)域等因素分為3層：省際骨干傳輸網(wǎng)、省內(nèi)骨干傳輸網(wǎng)和本地傳輸網(wǎng)；

l 一般把傳輸網(wǎng)中非干線部分的網(wǎng)絡(luò)劃歸為本地傳輸網(wǎng)；

l 本地傳輸網(wǎng)進(jìn)一步分為核心層、匯聚層和接入層

【備考點(diǎn)撥】

熟記光網(wǎng)絡(luò)的分層結(jié)構(gòu)。

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