通信传输与接入（有线）知识点备考汇总

一、光纤通信系统概述

考点一：光纤的结构与分类

【考法分析】

本考点主要要求考生了解光纤的结构和分类，以填空题为主。

【要点分析】

l 光纤的中心的纤芯，纤芯外面是包层，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。

l 按光纤纤芯折射率来分：阶跃型光纤和渐变型光纤

按光纤传输模式来分：单模光纤和多模光纤，其中：单模光纤适合长距离，大容量的光纤通信系统

l 视频配套练习题

【2016】光纤的中心是（1） ，其外层是（2） ，中心折射率（3）于外层折射率，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（4）光纤和（5）光纤。光纤模式是满足边界条件的电磁场波动方程的解，按照传输模式数目来分，光纤可以分为（6）光纤和（7）光纤。

试题答案

（1）纤芯 （2）包层（3）高（4）阶跃光纤（5）渐变型光纤（6）单模光纤（7）多模光纤

【备考点拨】

熟记光纤的结构和分类。

考点二：光纤的传输特性

【考法分析】

掌握光纤的传输特性，填空、判断为主。每年必考！

【要点分析】

l 光纤的传输特性包括：光纤的损耗和色散特性； 光信号在光纤中传输时幅度会因损耗而减小； 波形则因色散产生越来越大的失真，使得脉冲展宽。

l 光纤色散是指不同频率、不同模式的电磁波以不同群速度在介质中传播的物理现象。色散导致光脉冲在传播过程中展宽，前后脉冲相互重叠，引起数字信号的码间干扰，也会限制光纤的最高信息传输速率。

l 在光纤传输理论中色散分为模式色散和频率色散，频率色散分为材料色散和波导色散。

l 在多模光纤中，模式色散占主导地位；单模光纤中不存在模式色散，会受到频率色散的影响；严格的来讲，对于高速大容量的光纤通信系统中还会受到偏振膜色散的影响。

l 光纤材料固有损耗产生的原因大致包括两类：吸收损耗和散射损耗，其中前者主要包括本征吸收和杂质吸收；后者包括线性散射损耗和非线性散射损耗。

l 视频配套练习题

【2014】（判断）

（1）常规单模光纤的色散包括模式色散和波长色散两种。 （ ）

（2）光纤的非线性效应分为受激散射效应和非线性折射率效应。 （ ）

试题答案

（1）错误（2）正确

【2016】（填空）

光纤色散和非线性效应极大地影响着信号传输质量，其中，光纤的色散主要分为（8）色散、（9）色散两大类；非线性效应分受激散射效应和非线性折射效应两类，而非线性折射效应主要包括（10） 、（11） 、（12）三种效应。

试题答案

（8）模式色散（9）色度色散（波长色散）（10）自相位调制（SPM）（11）交叉相位调制（XPM）（12）四波混频（FWM）

【问题3】 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？

试题答案

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。

根据 =（Po-Pl）/L知道：

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

根据用 ，可以求出Pl=10-0．55mW=0．28mW。

【备考点拨】

熟记光纤的传输特性。光纤损耗系数计算题每年必考，熟练掌握对数的运算法则。

考点三：常用的单模光纤

【考法分析】

掌握常用的单模光纤及其各自的特性！以填空题、判断题为主。每年必考！

【要点分析】

l G.652：常规单模光纤，零色散波长在1310nm附近，最低损耗在1550nm附近。

l G.653：色散位移单模光纤，在1550nm的色散为零和最低损耗，不利于多信道的WDM系统中传输，会发生四波混频导致信道间发生串扰。

l G.655：非零色散位移单模光纤，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。能够避免四波混频，G.655光纤适用于DWDM系统中。

l 视频配套练习题

【2014】

G.652光纤属常规型单模光纤，其零色散波长在（1）nm附近，最低损耗在（2）nm附近。G.655光纤又称为（3）光纤，在1550nm窗口具有较小色散和最低损耗，能够避免（4）的影响，适用于DWDM环境。

试题答案

（1）1310 （2）1550 （3）非零色散位移单模光纤 （4）四波混频

【备考点拨】

熟记G.652、G.653和G.655 三类光纤的中文名称，各自特性及应用场景。

考点四：光纤的非线性效应

【考法分析】

掌握光纤的非线性效应的分类，以填空题为主！

【要点分析】

l 单模光纤的非线性效应分为受激散射效应和非线性折射率效应。

l 受激散射效应包括受激拉曼散射（SRS）和受激布里渊散射（SBS）。

l 非线性折射率效应可分为3大类：自相位调制（SPM），交叉相位调制（XPM）以及四波混频（FWM）。

【备考点拨】

熟记光纤非线性效应的分类。

考点五：光通信器件

【考法分析】

掌握光源和光检测器的作用，以填空题为主！

【要点分析】

l 光源与光检测器是光纤通信系统的主要器件。

l 光源用在光发送机中，主要功能是产生光载波，完成电光转换（E/O）。

l 光检测器用在接收机中，主要功能是完成光电转换（O/E）。

【备考点拨】

熟记光源和光检测器的作用。

考点六：光信号的调制

【考法分析】

了解光信号的调制，以判断题为主。每年必考！

【要点分析】

l 光信号的调制可分为直接调制（内调制）和间接调制（外调制）两大类。

l 直接调制（内调制）会带来啁啾效应，使得光纤的色散增加，限制了容量的提高；

l 间接调制（外调制）在光源的输出通路上外加光调制器对光波进行调制，控制光信号的有无，外调制可以减小啁啾

l 视频配套练习题

【2015】光信号的间接调制是在光源外加调制器实现的，啁啾现象明显。（ ）

试题答案

错误

【备考点拨】

熟记并区分直接调制和间接调制各自的含义，易混淆！

考点七：光网络的分层结构

【考法分析】

了解光网络的分层结构！以填空题为主！

【要点分析】

l 光网络作为传输网络，根据网络的运营、管理和地理区域等因素分为3层：省际骨干传输网、省内骨干传输网和本地传输网；

l 一般把传输网中非干线部分的网络划归为本地传输网；

l 本地传输网进一步分为核心层、汇聚层和接入层

【备考点拨】

熟记光网络的分层结构。

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