《光纤通信》习题解答(5)

6. 设EDFA饱和功率是20mW，每毫瓦泵浦功率产生5dB的增益，泵浦功率是5mW，试

问没有饱和的最大输入功率是多少？ 解: 20mW

7. 光波分复用系统的工作波长范围多少？为什么这样取？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？

解: 目前DWDM都是应用在1550nm波长区段内。可分为：稀疏的WDM、密集的WDM和致密的WDM。通路间隔的选择原则见书9.3.2.

8. 为什么要引入非零色散位移光纤（NZDSF）？ 解:克服FWM效应引起的信道串扰.

9. 为什么在WDM系统中光源要采用DFB和DBR激光器，而不采用一般的F-P激光器？ 解:健全的WDM系统，必须使用波长可调谐的激光器，

10. 叙述WDM系统的特点。 解:见书9.1.3。

第10章 OTN

3、考虑一个（p，k）=（3，2）的洗牌网：

a) 绘出如图8.23所示的节点间的互联； b) 该网络需要多少个波长？ c) 求跳数的平均值；

d) 若每个波长承载的比特率为1Gb/s，求总的网络容量。 解：

a）p=3，k=2，即由2列组成，每列32=9个节点，共有节点18个。

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 1 2 3 4 5 6 7 8 9

b）需要波长18?3=54个 c）跳数的平均值

?kpk(p?1)(3k?1)?2k(pk?1)1?k?1jk?1kjH? ??jp??(k?j)(p?p)??kN?1?j?12(p?1)(kp?1)j?0?=148/68=2.17

4、若洗牌网的路由算法平均分配各个信道的业务负荷，则信道效率为??1/H，其中H为8.2.2节定义的洗牌网的平均跳数。画出信道效率η随连通度p（每个节点收发对的数目）变化的函数曲线，其中k=2、3、4，1≤p≤10。

2(p?1)(kpk?1)解：??1/H=k， kkp(p?1)(3k?1)?2k(p?1) 画图得到

0.50.450.4k=2信道效率0.350.30.250.2k=3k=412345678910p

5、考虑由三个互联环组成的网络，如下图所示。圆圈代表具有光开关和波长变换的节点。这些节点可以从任何方向接收两个波长，再从任意线输出。正方形是含有可调光收发机（任一个接入站都可传送和接收所有波长）的接入站。假设网络有两个可用波长以建立如下通道：（a）A-1-2-5-6-F；（b）B-2-3-C；（c）B-2-5-8-H；（d）G-7-8-5-6-F；（e）A-1-4-7-G。

试问在哪些节点需要波长变换器？

B A C

3 2 1

F 6 D 5 4 E

H 8 G 7

解：任何没有公共路径的逻辑连接可以使用相同的波长。因此在节点2、5处需要波长变换器。

第11章 新技术

1. 简述相干光通信的原理。相干检测技术有几种调制方式？有几种检测方式？各种方式有

什么区别？ 解：相干光通信的原理是：频率为?S的接收光信号与频率为?L的本振光信号混合后由检测器检测。有两种检测方式：外差检测和零差检测。区别：对外差检测，?S??L??IF为中频信号，需进一步解调后得到传输的基带信号；对零差检测，?S??L，直接产生基带信号。

2. 为什么光源的频率稳定性对相干光通信系统至关重要？

解：因为相干光通信利用的是接收光信号与本振光信号的频率之差。

3. 光波长为λ=1550nm的ASK外差检测系统，本振光功率增加一倍光生电流增加多少？ 解：为原来的2倍。

4. 相干光系统的优点有哪些？

解：接收灵敏度高；频率选择性好；可采用多种调制解调方式，具有很大的灵活性及选择余地；可以抑制级联光放大器中产生的严重噪声。

5. 光孤子通信系统中常采用色散位移光纤而非普通单模光纤，试分析其原因。

解：在1.55μm波段，在相同的脉冲宽度下，对于常规单模光纤，要形成基态孤子则要求脉冲峰值功率较高。而如果采用色散位移光纤，形成基态孤子需要的脉冲峰值功率较低。

6. 光时分复用主要采取什么方式，其区别何在？

解：光时分复用（OTDM）可分为比特间插OTDM和分组间插OTDM。比特间插OTDM帧中每个比特对应一个待复用的支路信息，同时有一个帧脉冲信息，形成高速的OTDM信号。主要用于电路交换业务。分组间插OTDM帧中每个时隙对应一个待复用支路的分组信息(若干个比特区)，帧脉冲作为不同分组的界限，主要用于分组交换业务。

7. 说明码分复用区别于其他复用方式的特点。

解：它是一种全新的频率资源利用思路，它的信道占据的是同一个宽频带。不同信道之间相互独立地发送与接收信号，从而不需要网际规模的时钟同步。

8. 光码分复用技术的优点是什么？

解：具有天然的保密性和安全性，用户随机异步接入网。

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