1、数字光纤通信系统数字光纤通信系统习题解题指导习题解题指导湖南工业大学湖南工业大学计算机与通信学院计算机与通信学院2Chap.1 No.1 光纤通信有哪些优点？ 参见1.2.1。3Chap.1 No.2比较五代光纤通信系统的主要特点与差别。 参见1.1，注意各代系统在传输容量和关键技术上的区别。4Chap.1 No.3为什么使用石英光纤的光纤通信系统中，工作波长只能选择850nm、1310nm、1550nm三种。 参见1.3.2，由于目前使用的光纤均为石英光纤，而石英光纤的损耗波长特性中有三个低损耗的波长区，即波长为850nm、1310nm、1550nm三个低损耗区。为此光纤通信系统的工作波长只
2、能是选择在这三个波长窗口。5Chap.2 No.1 光纤产生衰减的原因是什么？衰减对通信有什么影响？则该光纤的衰减系数为多少？ 光纤产生衰减的原因包括吸收、散射和辐射。衰减会导致信号功率损失，造成接收困难。 (1550nm)10lg(Pin/Pout)/L=10lg(4/3)/50.25dB/km6Chap.2 No.2 光脉冲在光纤中传输时，为什么会产生瑞利散射？瑞利散射损耗的大小与什么有关？ 瑞利散射是由于光纤内部的密度不均匀引起的，从而使折射率沿纵向产生不均匀，其不均匀点的尺寸比光波波长还要小。光在光纤中传输时，遇到这些比波长小，带有随机起伏的不均匀物质时，改变了传输方向，产生了散射。瑞
3、利散射损耗的大小与 成正比。4/17Chap.2 No.3 光纤中产生色散的原因是什么？色散对通信有什么影响？ 光纤的色散是由于光纤中所传输的光信号不同的频率成分和不同模式成分的群速度不同而引起的传输信号畸变的一种物理现象。 色散会导致传输光脉冲的展宽，继而引起码间干扰，增加误码。对于高速率长距离光纤通信系统而言，色散是限制系统性能的主要因素之一。8Chap.2 No.4 光纤中色散有几种？单模传输光纤中主要是什么色散？多模传输光纤中主要存在什么色散？ 从产生机理而言，光纤中的色散主要包括材料色散、波导色散和模式间色散。 单模光纤中主要是波导色散； 多模光纤中主要是模式间色散。注：偏振模色散可
4、以理解为是特殊的模式色散，但在速率较低的系统中影响较小。9Chap.2 No.5 单模光纤的基本参数截止波长，模场直径的含义是什么？ 截止波长、模场直径的概念和含义分别参见2.4.1和2.4.2。10Chap.2 No.6 目前光纤通信为什么只选用以下三个波长段：850nm，1310nm，1550nm？ 因为目前使用的光纤材料是石英（SiO2），而石英光纤在850nm、1310nm和1550nm三处具有较小的传输损耗，适宜作为传输窗口。所以目前的光纤通信系统基本上都使用这三个波长。11Chap.2 No.7 何谓模式截止？光纤单模传输的条件是什么？单模光纤中传输的是什么模式？其截止波长为多大？
5、阶跃折射率光纤中线性极化模LP11模对应的是什么矢量模？ 对每一个传播模来说，在包层中它应该是衰减很大，不能传输。如果一个传播模，在包层中不衰减，也就是表明该模是传过包层而变成了辐射模，则就认为该传播模被截止了。所以一个传播模在包层中的衰减常数W=0时，表示导模截止。单模光纤传输条件：归一化频率V2.405单模光纤中传输的是LP01模，对应的矢量模是HE11模。截止波长由下式计算LP11模对应的矢量模是TE01，TM01，HE21。4048. 222221nnac12Chap.2 No.8 由光源发出的1.31m的光，光纤中导模的数量为多少？若其导模的数量为多少？根据归一化频率计算公式V8.8
6、5根据p.47 公式2-137和2-138计算可得对于阶跃型，导模数量为对于渐变型，导模数量为42V22V13Chap.2 No.9 一光线在离折射率分布为，求（1）光线入射点的数值孔径；（2）理论最大数值孔径。 参见2.5.2，最大理论数值孔径为 入射点处局部数值孔径为)()0(22max,annNAt)()()(22anrnrNA14Chap.2 No.10 某阶跃折射率光纤的参数为试问该入射光线在光纤中是成为传导模还是辐射模？为什么？22210sinnnna 此题包括光在空气与纤芯分界面以及纤芯与包层分界面两次反射，可以先由纤芯/包层分界面全反射条件求出临界角，再利用三角关系计算入射角，
7、或直接利用教材上公式 ，将n11.5，n21.485代 入可知，最大接收角为12.22，而入射角大于临界角，所以入射光纤不满足全反射条件，不能传输，是辐射模。15Chap.2 No.12 已知光纤参数为：n11.45，0.01，1.31m，估算光纤的模场直径。 参见2.4.2，可知数值孔径的均值为2050=2=1.nNAt16Chap.2 No.13 光谱线宽度为1.5nm的光脉冲经过长为20km，色散系数为3ps/kmnm的单模光纤传输后，光脉冲被展宽了多少？ 根据色散系数的定义可知，此情况下光脉冲的展宽为 1.5nm3ps/kmnm20km=90nm。17Chap.2 No.14 为什么G
8、.653光纤不适合于波分复用系统使用？ 参见2.6.4和2.6.5，由于G.653光纤在1550nm工作波长处具有最低色散（零色散），多信道（波分复用）系统使用时易引起四波混频效应，影响系统的性能，所以G.653光纤不适合于波分复用系统使用。18Chap.3 No.1 比较半导体激光器和发光二极管的异同。半导体激光器（LD）有哪些特性？半导体发光二极管（LED）有那些特性？ LD和LED都可以用作通信光源。LD原理是受激辐射，而LED是自发辐射。 LD是阈值器件，需要较完善的驱动和外围电路，其发出的光谱线窄，适宜于高速率系统； LED没有阈值，结构简单，但其谱线较宽，适用于要求较低的场合。19
9、Chap.3 No.2 为什么LD要工作在正向偏置状态？何谓激光器的阈值电流？激光器的阈值电流与激光器的使用温度、使用时间有什么关系？ LD加正向偏置电压用以克服PN结中自建场的影响，从而降低势垒，以形成粒子数反转分布。 激光器阈值电流指满足克服谐振腔内损耗而产生激光的最小的外加激励电流。 激光器的阈值电流与温度和使用时间成正比关系。20Chap.3 No.3 半导体激光器输出的光脉冲为什么会产生驰张振荡和暂态过击现象？这两种现象有何危害？如何消除这两种现象？ 详见光发送电路部分，重点理解注入电流信号与阈值电子密度和光子密度之间的关系，以及由此产生的驰张振荡和暂态过击现象。 解决方法是实现在光
10、源电路中加入偏置电流，其选取原则是略小于阈值电流。21Chap.3 No.4 已知半导体材料GaAs的Eg1.43eV，InGaAsP的Eg=0.96eV，分别求由这两种材料组成的半导体激光器的发射波长。 可由计算出对应的光频率，其中h为普郎克常量，然后再将频率换算至对应的光波长。Ehf22Chap.3 No.5 目前光纤通信中为什么普遍采用双异质结结构的条形半导体激光器作为光源？比较增益波导型和折射率波导型两种条形激光器各有什么特点？ 异质结和同质结结构激光器在阈值电流密度上存在较大差别，参见3.1.1。 增益波导型和折射率波导型激光器的区别参见3.1.1。23Chap.3 No.6 在光纤
11、通信系统中对LD驱动电路和偏置电路有什么要求？在LD驱动电路中为什么一定要加偏置电流？偏置电流应加多大才合适？若偏置电流加得过大或过小对LD的调制特性会产生什么影响？ 对LD驱动电路和偏置电路的要求是o 输出的光脉冲峰值保持恒定o 光脉冲的通断比应10o 激光发射的时间必须远短于码元时间o 采用阻尼电路以避免张驰振荡 因为LD是阈值器件，只有外加驱动电流超过阈值后才能发出激光，为使得较小的数据电流ID亦可产生足够的光输出，因此需要加偏置电流IB，IB的选取原则是略小于Ith。太小的IB需要较大的ID才能满足阈值条件；太大的IB会引起消光比性能下降，同时较高的电流也会产生较大的热量，以及寿命的缩
12、短。24Chap.3 No.7 某数字光纤通信系统，在实际使用中发现LD的输出光功率慢慢下降，试分析其原因并提出解决办法。 参见3.3.1，从阈值电流与使用时间及温度的关系可知，输出光功率下降的可能原因包括使用时间长和温度升高引起的阈值电流增加。 采取的措施如温度引起的使用ATC致冷，如因受命引起的使用APC增加偏置电流。25Chap.3 No.8 何谓LD输出光脉冲的消光比？消光比不合要求时，将会对整个系统产生什么影响？ 通断比（也称消光比），指光源器件发出光的“1”脉冲和“0”脉冲的比值，定义为消光比不符合要求，也即在无输入的情况下也会有残留光输出，对于接收机而言造成影响，降低系统的性能。
13、”码时平均输出光功率全“”码时平均输出光功率全“10EXT26Chap.3 No.9 在数字光纤通信系统中，选择线路码型时要考虑哪几个因素？某数字光纤通信系统中，信息码速为139.264Mbit/s，若采用5B6B码其线路码速为多少？若采用4B1H线路码速又为多少？ 线路码型的选取原则参见3.3.2。 除扰码外，字变换码和插入码都会提高线路传输速率，本题中，5B6B码型：线路速率为139.2646/5=167.1168Mbit/s4B1H码型：线路速率为139.264(4+1)/4=174.08Mbit/s27Chap.3 No.10 目前在光纤通信系统中对光源的调制采用的PCM脉码强度直接调
14、制方式有什么特点？ 直接调制的特点参见3.2.1。28Chap.3 No.11 光发送机中输入接口的作用是什么？对驱动电路有什么要求？ 输入接口除了正常应该考虑信号幅度大小和阻抗外，特别应注意信号脉冲码型，即将原始信息变换为适宜于在光纤中传输的码型。 对驱动电路要求：o输出的光脉冲峰值必须保持恒定。o光脉冲的通断比（即消光比）应10，以免接收灵敏度受到损害。o电流脉冲加上后，激光发射的时间必须远短于每位码元的时间段。o如加上的电流脉冲有较高的码速，则输出的光脉冲有可能引起弛张振荡，这就必须予以阻尼，防止它对系统性能发生不良影响 29Chap.3 No.12在光发送电路中为什么要设置自动功率控制
15、（APC）电路？用APC电路是控制LD的哪些因素？试述APC电路的工作原理。 分析：APC工作原理见光发送电路部分。重点 理 解APC电路与阈值电流之间的关系。t输入电信号输入电信号1Ib1Iin10IPIth1Ith21ex2exIth1和和 时时输出光信号输出光信号1exIb2Iin2输入电信号输入电信号2Ith2和和 时时输出光信号输出光信号2ex30Chap.3 No.13 在光发送电路中为什么要设置自动温度控制（ATC）电路？用ATC电路是控制LD的哪些因素？试述ATC电路的工作原理。分析：此题知识点同前题ATC的工作原理见光发送电路部分，重点仍是阈值电流的变化。光功率 P(mW)注
16、入电流 I(mA)t=20t=5031Chap.4 No.1 光纤通信系统对光检测器有什么要求？比较PIN和APD各自的特点。 参见4.1，光纤通信系统对光检测器的基本要求是：o 波长段内响应度或灵敏度要高o 具有足够的带宽和响应速度o 由检测器引入的附加噪声必须最低，暗电流、漏电流和并联电导必须最小o 较低的偏压或偏流，具有高可靠性和长寿命o 较小的几何尺寸，便于与光纤及其他电路组装 APD具有雪崩效应，倍增电流较大，但是噪声也较大。32Chap.4 No.2 光电二极管为什么必须工作在反向偏压状态光电管的响应时间与什么有关？ 参见4.1.1，在扩散区内，因为光生载流子的扩散速度比耗尽区内光
17、生载流子的漂移速度慢得多，这部分光生载流子的扩散运动的时延，将使检测器输出电流脉冲后沿的拖尾加长，影响了光电二极管的响应时间，限制了光电转换速度。在反向偏压情况下，增加了耗尽区的宽度，缩小了耗尽区两侧扩散区的宽度，从而减小了光生电流中的扩散分量，反向偏压也增强了耗尽区内的电场，加快了光生载流子的漂移速度，有利于加快光电二极管的响应时间。 33Chap.4 No.3 光电检测电路为什么会产生非线形失真？非线形失真对接收信号会产生什么影响？ 参见4.1.2，PIN主要特性中线性饱和部分。34Chap.4 No.4 何谓暗电流？暗电流是怎么产生的？暗电流的存在对信号的接收会产生什么影响？ 处于反向偏
18、压下的半导体光电二极管，在无光照时仍有电流流过，这部分电流称为暗电流。 光电检测器中的暗电流对光接收机灵敏度的影响与消光比的影响相似。暗电流与光源无信号时的残留光一样，在接收机中产生噪声，降低接收机的灵敏度。35Chap.4 No.5 试述APD的工作原理。何谓“雪崩效应”？拉通型雪崩光电二极管有什么特点？APD的电流增益系数G与什么有关？ 处于反向偏置的耗尽层光电二极管，当外加的反向偏压不断增强时，耗尽层内产生的光生载流子在强电场作用下得到加速，获得很大的动能。高能的载流子与半导体晶体内的原子相碰撞，将束缚在价带中的电子激发到导带，从而在耗尽层内产生新的电子-空穴对，这种现象称为碰撞电离。碰
19、撞电离的第二代载流子在耗尽层的强电场的加速下再次引起碰撞电离而产生第三代载流子。碰撞电离的反复循环使耗尽层内的载流子数雪崩似的急剧增加，通过二极管的电流也就猛增，这就是雪崩倍增效应。 雪崩光电二极管（APD）就是利用雪崩倍增效应实现内部电流增益的半导体光电转换器件。36Chap.4 No.6 接收机中的噪声包括哪些？这些噪声是怎么产生的？ 光接收机中存在各种噪声源，根据噪声产生的不同机理，噪声可分为两类：散粒噪声和热噪声。接收机中的噪声源及其引入部位参见教材图4-20所示。37Chap.4 No.7 何谓动态范围？求该接收机的动态范围值和灵敏度值。 动态范围、灵敏度及其表示方法等参见教材。10
20、lg(0.2w/1mw)=10lg(210-4)=-36.99dBm10lg(13.6nw/1mw)=10lg(1.3610-4)=-48.67dBm-36.99-(-48.67)11.68dB所以，灵敏度为-48.67dBm，动态范围为11.68dB。38Chap.4 No.8 分析光纤通信系统误码率的大小与接收机接收光能量的大小的关系。 定性分析参见4.4光接收机的误码率一节，结合Q值的含义理解误码率和接收机接收到的光脉冲能量之间的关系。 定量分析不做要求。39Chap.4 No.9 何谓噪声等效功率？噪声等效功率与什么因素有关？它的大小意味着什么？ 此处参见4.3.4接收机的噪声分析，定
21、性分析可由式4-54给出。40Chap.4 No.10 光接收机电路中为什么以FET构成最前端的互阻抗放大器？ 参见4.2.1，重点是理解前置放大对高灵敏度和低噪声的要求和FET宽频带、低噪声的特点。41列出影响光纤通信系统中接收机灵敏度的各种因素。并说明这些因素是怎样影响接收机灵敏度的。 影响接收机灵敏度的主要因素包括：o 码间干扰o 消光比o 暗电流 这些因素对接收机灵敏度的影响参见4.5.3。42Chap.5 No.1 光纤连接器应用在什么地方？影响光纤连接器损耗的因素有哪些？ 光纤连接器是使一根光纤与另一根光纤之间完成活动连接的器件，主要用于光源器件尾纤输出或光电检测器尾纤输入与传输光
22、纤之间的连接。 光纤连接时引起的损耗与多种因素有关，诸如光纤的结构参数（如纤芯直径、数值孔径等）、光纤的相对位置（如横向位移、纵向间隙等）以及端面状态（如形状、平行度）等。 43Chap.5 No.3 光纤连接器有哪些种类，叙述平面对接（FC）型光纤活动连接器的原理。 光纤活动连接器的种类很多，按结构可以分为调心型和非调心型；按连接方式可以分为对接耦合式和透镜耦合式；按光纤相互接触关系可以分为平面接触式和球面接触式等。其中使用最多的是非调心型对接耦合式光纤活动连接器。 FC型光纤活动连接器的原理参见5.1.2。44Chap.5 No.4 光纤耦合器有哪几种？叙述熔锥型光纤耦合器的原理。 从使用
23、角度来看，光纤耦合器可以分为3端口和4端口光纤耦合器、星形耦合器和波分复用/解复用器（合波器/分波器） 。 熔锥型光纤耦合器的原理参见5.2.2。45Chap.5 No.5 定义光纤耦合器的插入损耗、附加损耗、耦合比和串音？ 光纤耦合器的主要特性参数见5.2.3。46Chap.5 No.6 光衰减器有几种，各有什么作用？ 光衰减器可分为可变光衰减器和固定光衰减器两大类。可变光衰减器主要用于调节光线路电平，在测量光接收机灵敏度时，需要用可变光衰减器进行连续调节来观察接收机的误码率。在校正光功率计时也需要光可变衰减器。固定光衰减器主要用于调整光纤通信线路电平，若光纤通信线路的电平太高，就需要串入固
24、定光衰减器。 47Chap.5 No.7 简述光环行器和光隔离器的工作原理，并比较它们的异同。 光环行器除了有多端口以外，其工作原理与隔离器相似。 光隔离器是一种只允许光波往一个方向传播，阻止光波往其他方向特别是反方向传输的一种无源器件，主要用在激光器或光放大器的后面，以避免反射光返回导致器件性能变坏。 48Chap.5 No.8 常用光调制器有哪些？叙述它们的原理。 参见5.5，在调制器上加上外电压使调制器的某些物理特性发生变化，当光源产生的恒定光信号射入调制器时，其输出端可得到已调制的光信号。可以利用电光效应、磁光效应、声光效应等来制成调制器。49Chap.6 No.1 试比较PDH和SD
25、H的特点。o PDHn 准同步复接，码速调整，标准和规范不统一，互通困难o SDHn 同步复用n 标准接口n 强大网管50Chap.6 No.2 说明SDH复用结构中C、VC、TU、TUG、AU和AUG等各复用单元的功能。 参见6.3节。51Chap.6 No.3 计算STM-1帧结构中RSOH、MSOH和AU PTR的速率。 对于STM-1，每帧为9270=2430字节，其中RSOH：3行9列8比特/字节8000帧/秒1.728Mb/sMSOH： 5行9列8比特/字节8000帧/秒2.88Mb/sAU PTR：1行9列8比特/字节8000帧/秒0.576Mb/s注：段开销SOH区域中，第13
26、行又被成为再生段开销RSOH。第59行被称为复用段开销MSOH。52Chap.6 No.4 将2Mbit/s映射复用进SDH，为什么会有三种结果容量。哪种映射的效率最高？哪种映射的效率最低？哪种映射方式最为灵活？ 根据复用路径不同，可以有C4、C3和C12三条路径，对应的最终等效业务容量分别是64、48和63个2Mbit/s。 其中C4路径映射效率较高，而C12路径最为灵活。53Chap.6 No.5 当AU PTR指针值0时，进行一次负调整，其调整后的指针值可能为多少？ 参见6.3.2 中定位小节。54Chap.6 No.6 说明ADM设备的主要种类和用途。 参见6.4节，注意 ADM 可以
27、用于中间节点外也可以作为终端复用器TM使用。55Chap.6 No.7 目前广泛使用的DXC设备有哪几种类型？DXC1/0的含义是什么？ 参见6.4节。56Chap.6 No.8 说明SDH网同步的工作模式。 SDH网同步的工作模式有主从同步和伪同步两种工作模式。57Chap.6 No.9 试分析SDH设备中TM、ADM和REG各自采用的同步定时信号的提取方法。 参见6.5节中SDH设备的同步方式。58Chap.6 No.10 说明SDH网络管理的主要功能。o 故障管理o 性能管理o 配置管理o 安全管理o 计费管理59Chap.7 No.1 光波分复用系统的工作波长范围为多少？为什么这么取？
28、根据通路间隔的大小，光波分复用技术可以分为几种？通路间隔的选择原则是什么？ 参见7.2节。60Chap.7 No.2 为什么要引入非零色散位移光纤NZDSF？ 参见7.3.1和7.3.6，重点考察的是G.655 NZDSF 在1550nm 波长处的色散特性与非线性效应和色散效应的关系。61Chap.7 No.3 什么是“四波混频”效应？“四波混频”对于WDM系统有何影响？为什么G.653光纤不适宜使用在WDM系统中？ 四波混频是指当多个频率的光波以很大的功率在光纤中同时传输时，由于非线性效应引发多个光波之间出现能量交换的一种物理过程，这种能量转移不仅导致信道中光功率的衰减，而且引起各信道之间的
29、彼此干扰。 G.653光纤在1550nm波长附近是零色散，易产生四波混频效应，所以G.653光纤不适于用于WDM系统。62Chap.7 No.4 叙述WDM系统的工作原理。WDM系统有哪几种基本结构形式？ 参见7.1和7.2。63Chap.7 No.5 为什么在WDM系统中光源要采用DFB和DBR激光器或QW激光器，而不采用一般的F-P激光器？ 参见7.3.2 WDM系统中的光源技术部分。64Chap.7 No.6 WDM/DWDM主要有几种类型？说明它们的工作原理。 参见7.2。65Chap.7 No.7 叙述WDM系统的特点。 可以充分利用光纤的带宽资源 可以完成多种电信业务的综合和分离
30、可实现单纤双向传输，节省大量投资。 节省大量光纤。 降低器件的超高速要求。 适用于多种网络形式。 引入宽带业务方便。 高度的组网灵活性、经济性和可靠性66Chap.7 No.8 什么是OTDM？实现OTDM的关键技术或难点有哪些？ OTDM是指将通信时间分成相等的间隔，每一间隔只传输固定信道的一种技术。OTDM的系统光源为超短光脉冲光源，由光分路器分成n束。各支路的电信号分别被调制到各束的光脉冲上去，然后通过光时延线，每路之间间隙为T，使各支路光脉冲精确的按预定要求在时间上错开排队，再由合路器将这些支路光脉冲复接在一起，便完成了在光时域上的间插复用。接收端的解复用器是一个高速开关，在时域上将各
31、支路信号分开，分别接入相应的接收机。67Chap.8 No.1 在研究光纤通信系统时，为什么要确定一个传输模型？ITU-T提出的数字传输模型有哪几种？ 见8.1，在进行传输系统设计时，需要规定各部分设备性能，以保证把它们构成一个完整的传输系统时，能满足总的传输性能要求。为此，需要确定一个合适的传输模型，以便对数字网的主要传输损伤的来源进行研究，确定系统全程性能指标，并根据传输模型对这些指标进行合理分配，从而为系统传输设计提供依据。 68Chap.8 No.2 在光纤通信系统中产生误码的原因有哪些？为能正确的反应误码的分布信息，应采用什么方法来评定误码性能？为什么？ 参见8.2。 误码产生的原因
32、见8.2.2。 为了能正确地反映误码的分布信息，ITU-T G.821建议采用时间率的概念来代替平均误码率的评定方法。只要T0和TL选择恰当，就可以用来评价各种数字信息在单位时间内误码的程度以及误码超过某一规定值的时间占总测量时间的百分数。 69Chap.8 No.3 在用误码的时间百分数来评定误码特性的方法中，为什么取样观察时间T0取为1秒？这对数据通信来说有什么重要意义？ 提示：根据T0的定义，从其与误码率对应的关系进行分析。70Chap.8 No.4 在光纤通信系统中产生抖动的原因有哪些？产生漂移的原因是什么？ 产生抖动的原因参见8.3.2； 产生漂移的原因参见8.4.2。71 参见例题
33、的解法。Chap.8 No.5 何谓光纤通信系统的可用性？有一数字段长420km，有6个中继站，采用不间断电源供电（题目略）72Chap.8 No.6 某单模光纤传输系统的参数如下，求：系统最大的中继距离能达多少公里？解：由条件可知 Ac1.022dB； As0.1 dBKm； Af0.5 dBKm； Mc0.3 dBKm ASR=PSPRMe PS-3 dBm；PR-40 dBm；Me4 dBL34.44 km。73Chap.8 No.7 设有A、B两终端国，求端端高比特率通道的误码性能指标应满足高比特率通道全程27500km总指标的百分数。 参见8.2.4和图8-7。74Chap.9 No
34、.1 在电信网中，接入网是怎样定义的？接入网的范围由什么来界定？ 参见9.1.1，接入网的定义由建议G.902给出。接入网的范围界定见9.1.1中第2点。75Chap.9 No.2 接入网包含哪些接口？叙述各接口的功能。 参见9.1.1，接入网所覆盖的范围是由三个接口来定界，即网络侧经业务节点接口（SNI）与业务节点（SN）相连；用户侧经用户网络接口（UNI）与用户相连；管理侧经Q3接口与电信管理网（TMN）相连，不具备Q3接口时通常需经由协调设备（MD）与TMN相连。 SNI是AN与SN之间的接口，可以通过协调实现指配功能来实现AN与SN的联系，以及对SN分配的承载能力。G.902体系中最重
35、要的SNI接口是V5系列接口和VB5系列接口。 76Chap.9 No.4 阐述光纤接入网的基本结构组成及各功能模块的功能。 参见9.1.2，光纤接入网主要由光线路终端OLT、光分配网络ODN和光网络单元ONU等组成。 光线路终端（OLT）的作用是提供网络与光分配网（ODN）之间的光接口，并提供必要的手段来传送不同的业务。 光网络单元（ONU）位于ODN和用户之间。ONU的网络具有光接口，而用户则为电接口，因此需要具有光/电变换功能，并能实现对各种电信号的处理与维护功能。 光分配网络（ODN）位于ONU和OLT之间，其主要功能是完成光信号的管理分配任务。 77Chap.9 No.5 光纤接入网
36、主要有哪些类型？无源光网络（PON）目前采用什么样的传输技术？ 根据不同的分类方法可以将光纤接入网分成不同类型，如根据ONU的位置可以分成FTTx，根据ODN的类型可以分为AON和PON，根据拓扑结构可以分为点到点和点到多点等。 PON主要采用的传输技术是单纤双向，下行一般为广播方式，上行采用时分多址接入TDMA。78Chap.10 No.1 光放大器有主要有几种？各自的实现机理是怎样的？ 光放大器的基本原理是利用受激辐射或受激散射来实现光信号的放大。光放大器主要可以分为两大类：半导体激光放大器和光纤放大器，根据其放大机理的不同，又可以分为不同类别，详细分类可参见图10-1。79Chap.10
37、 No.2 EDFA从结构上可以分为几种形式？ EDFA主要由掺铒光纤（EDF）、泵浦光源、耦合器、隔离器等构成。按照主要结构形式（即泵浦方式），可以分为即同向泵浦、反向泵浦和双向泵浦三种形式。 80Chap.10 No.3 EDFA在应用上有哪几种形式，对性能参数的要求有何异同？ EDFA的主要应用形式包括线路放大、功率放大、前置放大和LAN放大等四种。 线路放大和功率放大主要追求的是较高的输出功率，而前置放大则需要较高的增益和噪声特性；LAN放大在使用中需要考虑增益调整，以保证每个节点的接收信号功率一致。81Chap.10 No.4 为什么由于前置放大的EDFA对增益系数和噪声系数有较高要
38、求？ 由于前置放大是将EDFA放在光接收机的前面，用以提高光接收机的接收灵敏度。此时前置放大的EDFA工作在小信号状态，因此需要由较高的噪声性能和增益系数，而不需要很高的输出功率。82Chap.10 No.5 应用在单信道和DWDM系统中的EDFA，其性能要求有何异同？ 为了确保WDM系统的传输质量，WDM系统中使用的EDFA应具有足够的带宽、平坦的增益、低噪声系数和高输出功率。特别是增益平坦度，这是WDM传输系统对EDFA的一个特殊要求。另一方面，应用于WDM系统的光纤放大器较单信道系统中的光纤放大器要求有更宽的带宽。83Chap.10 No.6 FRA与EDFA相比优缺点分别有哪些？ FR
39、A与EDFA相比，主要的优点包括：o 带宽较宽o 设计简单o 低噪声o 可以通过灵活排列泵浦光的频率来对信号进行放大。从理论上讲，只要有合适波长的高功率泵浦源，拉曼放大器就可放大任意波长的信号，可充分利用光纤的巨大带宽； FRA的主要缺点就是难以获得合适波长的高功率泵浦源。 84Chap.10 No.7 对于超长距离的DWDM系统而言，采用何种放大技术较为适宜？ 对于超长距离的DWDM系统而言，可以采用将FRA与EDFA混合使用的放大技术。使用混合拉曼/EDFA放大器，可以获得更加平坦的增益谱，从而提高系统的带宽，改善光信噪比（OSNR）。 设计HFA的基本思想就是将掺铒光纤放大器和拉曼放大器级联，组成混合放大器，获得的总增益为两个放大器增益的叠加。 85使用EDFA和FRA中有何注意事项？ 作为放大器使用的EDFA和FRA，在使用中都需要考虑：o 增益特性o 输出功率特性o 噪声特性 在多信道（波分复用和频分复用）系统中还需要考虑增益带宽和增益平坦等。
