光纤通信系统课后答案,光纤通信系统课后答案解析

光纤通信系统课后答案解析

随着信息技术的飞速发展，光纤通信系统因其高速、大容量、低损耗等优势，已成为现代通信领域的重要技术。本文将针对光纤通信系统课程中的课后习题，提供详细的答案解析，帮助读者更好地理解和掌握相关知识。

一、光纤通信系统概述

光纤通信系统是利用光导纤维作为传输介质，通过光波传输信息的一种通信方式。它主要由光发送机、光纤光缆、中继器和光接收机组成。光纤通信具有以下特点：

频带宽、传播容量大

损耗小、中继距离长

重量轻、体积小

抗电磁干扰性能好

泄漏小、保密性好

节省金属材料，有助于资源合理使用

二、课后习题答案解析

1. 第一根光纤是什么时候出现的？其损耗是多少？

第一根光纤大约是1950年出现的。传输损耗高达1000dB/km左右。

2. 试述光纤通信系统的组成及各部分的关系。

光纤通信系统主要由光发送机、光纤光缆、中继器和光接收机组成。光发送机将电信号转换为光信号，并将生成的光信号注入光纤光缆；调制过的光信号经过光纤长途传输后送入光接收机，光接收机将光纤送来的光信号还原成原始的电信号，完成信号的传送。中继器用于长途传输时延长光信号的传输距离。

3. 光纤通信有哪些优缺点？

光纤通信具有容量大、损耗低、中继距离长、抗电磁干扰能力强、保密性能好、体积小、重量轻、节省有色金属和原材料等优点；但它也有抗拉强度低、连接困难、怕水等缺点。

三、光纤和光缆

1. 光纤是由哪几部分组成的？各部分有何作用？

光纤是由折射率较高的纤芯、折射率较低的包层和外面的涂覆层组成的。纤芯和包层是为满足导光的要求；涂覆层的作用是保护光纤不受水汽的侵蚀和机械擦伤，同时增加光纤的柔韧性。

2. 光纤是如何分类的？阶跃型光纤和渐变型光纤的折射率分布是如何表示的？

光纤按照截面上折射率分布的不同可以分为阶跃型光纤和渐变型光纤。阶跃型光纤的折射率分布可以用以下公式表示：n1^2 - n2^2 = (λ/2π) (k1 - k2)，其中n1为纤芯折射率，n2为包层折射率，λ为光波长，k1和k2为两个常数。渐变型光纤的折射率分布可以用以下公式表示：n1^2 - n2^2 = (λ/2π) (k1 - k2) (r^2/r0^2)，其中r为光纤半径，r0为纤芯半径。

光纤通信系统作为现代通信领域的重要技术，其课后习题的解析对于理解和掌握相关知识具有重要意义。本文通过对光纤通信系统课后习题的详细解析，帮助读者更好地掌握光纤通信系统的基本原理和应用。