五、简答题
1、光纤有哪些低损耗窗口？答：光纤有三个低损耗窗口：第一低损耗窗口位于 0.85um 附近,第二低损耗窗口位于
1.30um 附近,第三低损耗窗口位于 1.55um 附近
.2、简述数值孔径的概念？答：从空气中入射到光纤纤芯端面上的光线被光纤捕获成为束缚光线的最大入射角

max

为临界光锥的半角，称其为光纤的数值孔径（NA），它与纤芯和包层的折射率分布有关，而与光纤的直径

无关。对于阶跃光纤，NA=sin c=n1n2=n

，式中

是光纤纤芯和包层的相对折射率差。数值孔径反映了光

纤捕捉光线能力的大小。NA 越大，光纤捕捉光线的能力就越强，光纤与光源之间的耦合效率就越高。
3、光纤包括哪些非线性效应？答：光纤的非线性效应包括受激散射和克尔效应，前者包括受激拉曼散射
（SRS）和受激布里渊散射（SBS），后者可分为自相位调制（SPM）、交叉相位调制（XPM）和四波混频
（FWM）三大类。
4、比较 LED 和 LD？答：LED 是一种非阈值器件，LED 的工作基于半导体的自发发射，因此 LED 谱线宽度较宽，
调制效率低，但 LED 使用寿命长，适用于短距离、小容量、低造价的传输系统。LD 是一阈值器件，LD 通过受激辐射
产生激光，虽然价格较 LED 贵，但光束的相干性好，适合于高速率、大容量的光纤通信系统。
5、简述 MZI 作为光滤波器的工作原理？答：假设只有输入端口 1 有光信号输入，光信号经第一个 3dB 耦合器
后分成两路功率相同的光信号，但其相位相差/2；然后沿 MZI

的两个不等长的臂向前传播，由于路径不同相差 L，

因此下臂又滞后

相位；下臂的信号经第二个 3dB 耦合器从上输出端口 1 输出，又滞后相位，因而二路信号的总

相位差为

，而从下输出端口 2

输出的光信号之间的相位差为

。如果，则两路信号在输出端口 1 干

涉增强，在输出端口 2 干涉抵消，因此从输入端口 1 输入，在输出端口 1

输出的光信号是那些波长满足

的光

信号，从输入端口 1 输入，在输出端口 2

输出的光信号是那些波长满足用

的光信号。

6、简述光纤通信系统的组成及各部分的功能？答：光纤通信系统包括 PCM 电端机，电发送、接收端机，光发送、
接收端机，光纤线路，中继器等，如图 1-22 所示。其中 PCM 编码包括抽样、量化、编码三个步骤，从 PCM 端机输
出的 HDB3 或 CMI 码需要通过接口电路把它们变成适合光发送端机要求的码型，光发送端机包括光源的驱动电路，
调制电路等，完成 E/O 变换。光接收端机包括光检测器、前置放大、整形放大、定时恢复、判决再生电路器等，其中光
检测器完成 O/E 变换，其他部分完成信号的整形、抽样和信号恢复。
1．简要叙述 PDH E1 支路映射到 STM．N／i 马流的过程。答首先 2048kbit／s 信号映射到容器 C-1 2 中，
加上通路开销 VC-12 POH 之后，得到 VC-12；然后在 VC-1 2 信号上加上指针 TU-PTR，得到支路单元 TU-1 2；
将 3 个 TU-1 2 按字节间插同步复接成一个 TUG-2；7 个 TUG-2 又按字节同步复接，并在前面加上两列固定填充
字节，构成 TUG-3；然后 3 个 TUG-3 按字节间插同步复接，同时在前面加上两列天空装入 VC-4，再加上管理单
元指针 AU PTR，就构成了一个 AU-4，最后以固定相位的形式置入含有 S TM-1 的段开销 S OH，就完成了从
2048kbit/s 的信号到 STM-1 的映射。
2．用分层分割描述光传送网时，简述从垂直方向光传送网可以分为哪些层面。答：在垂直方向分解为电路层、
通道层和传输媒质层三层网络。
3．简要比较 SDH 网元的 TM，ADM 和 REG 功能及应用场合。答：TM 的主要功能是将 PDH 低速信号复用到
高速的 SDH 信号中，或把较低速的 SDH 信号复用到更高速的 STM-N 信号中，以及完成上述过程的逆过程；终端
复用器的特点是只有一个群路光接口；实际网络应用中，TM 常用作网络末梢端节点。ADM 将同步复用和数字交叉
连接功能综合于一体，利用内部的交叉连接矩阵，不仅实现了低速率的支路信号可灵活地插入／分出到高速的
STM-N 中的任何位置，而且可以在群路接口之间灵活地对通道进行交叉连接；分插复用器主要应用作线形网的中
间节点，或者环形网上的节点。REG 的功能就是接收经过长途传输后衰减了的、有畸变的 STM-N 信号，对它进行放
大、均衡、再生后发送出去；REG 作为长距离通信的再生中继。
4．以四节点 SDH 网络为例，简要叙述二纤单向通道倒换环和二纤双向复用段倒换环的白愈原理。答：二
纤单向通道保护：在节点 A 和节点 C 进行通信，将要传送的支路信号 AC 从 A 点同时馈入 S 1 和 P 1 光纤。其中 S 1
按顺时针方向将业务信号送入分路节点 C，而 P 1 按逆时针方向将同样的支路信号送入分路节点 C。接收端 C 同时
收到来自两个方向的支路信号，按照分路通信信号的优劣决定哪一路作为分路信号。正常情况下， S 1 光纤所送信
号为主信号。同理，从 C 点以同样的方法完成到 A 点的通信。当 BC 节点间的光缆被切断时，两根光纤同时被切断，
在节点 C，从 A 经 S 1 传来的 AC 信号丢失，则按照通道选优的准则，倒换开关将由 S 1 光纤转向 P 1 光纤，接收
由 A 点经 P 1 传来的 AC 信号，从而 AC 间业务信号得以维持，不会丢失。故障排除后，开关返回原来的位置。二纤