光纤通信期末试题详解：理论与实践

"该文档包含了2014年光纤通信期末考试的试题及详细解答，涵盖了光纤通信的基础概念、原理以及相关技术应用。" 光纤通信是现代通信网络的重要组成部分，涉及光信号的传输、处理和检测等多个方面。以下是对部分试题内容的详细解释： 1. 光速关系：光在真空中的速度c为约3×10^8米/秒，而在介质中的速度v小于c，两者之间的关系是v=c/n，其中n是介质的折射率。 2. 全反射临界角：当光从高折射率介质（n1）射向低折射率介质（n2）时，若入射角大于临界角θIC，会发生全反射。临界角的正弦公式为sinθIC = n2 / n1。 3. 光纤通信的工作窗口：光纤通信通常在三个低损耗窗口工作，除了题目中提到的0.85μm外，还有1.31μm和1.55μm。 4. 中继距离：在光纤通信中，中继距离受到光纤损耗和光放大器增益的限制。 5. 色散单位与光纤类型：色散常以ps/(nm·km)为单位，G.652光纤是常规单模光纤，其0色散点在1.31微米附近。 6. 光子能量与频率：光子能量EP与其频率f的关系为EP = h * f，其中h是普朗克常数。受激辐射的光子与感应光子具有相同的能量、频率、相位、偏振和传播方向。 7. 光缆结构：光缆由芯线（包含光纤）、加强元件和护层三部分组成。 8. 光衰减器类型：衰减器有固定衰减器和可变衰减器。 9. 光中继器功能：光中继器主要用来补偿光信号的衰减，纠正失真，并执行信号再生。 10. 光电检测器噪声：光电检测器的噪声包括暗电流噪声、散粒噪声、热噪声和放大器噪声。 11. 光与物质的相互作用：包括受激吸收、自发辐射和受激辐射。 12. WDM监控波长：常用的监控波长为1510nm。 13. SDH码速调整：在SDH中，通过AU-AIS（告警指示信号）比特进行码速调整。 14. 半导体激光器特性：随着温度升高，阈值电流增大，输出光功率下降。 15. WDM系统分类：集成式和开放式系统，开放式系统要求终端具有光源选择功能。 16. SDH复用映射单元中的容器：中国采用C12、C3和C4。 17. 数字光纤传输体制：PDH（准同步数字系列）和SDH（同步数字系列）。 这些知识点展示了光纤通信的基础理论、实际操作和系统设计的关键要素，对于理解光纤通信系统及其工作原理至关重要。