完整word版光纤通信技术及应用习题解答.docx

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完整word版光纤通信技术及应用习题解答

情境一巩固与提高：

一、填空题

1.华裔学者高锟科学地预言了制造通信用的超低耗光纤的可能性，并因此获得诺贝尔物理学奖。

2.目前光纤通信所使用的光的波长为　　1260nm-1625nm　　。

3.数字光纤通信系统由　光发射机　　　、　光纤　　　和　光接收机　　　构成。

4.光纤通信的3个低衰耗波长窗口分别是　0.85um、　1.31um　　、　　　　和　1.55um　　　。

5.非色散位移光纤零色散波长在1310nm，在波长为1550nm处衰减最小。

6.光纤主要由纤芯和包层构成，单模光纤芯径一般为8-10μm，多模光纤的芯径一般在50μm左右。

7.光纤的特性主要分为传输特性、机械特性、温度特性三种。

二、简答题

1.简述光纤通信的优点和缺点。

答：

光纤通信的优点：

1）频带宽、通信容量大

2）损耗低、传输距离远

3）信号串扰小、保密性能好

4）抗电磁干扰、传输质量佳

5）尺寸小、重量轻、便于敷设和运输

6）材料来源丰富、环境适应性强

光纤通信的缺点：

1）光纤性质脆。

需要涂覆加以保护

2）对切断的连接光纤时，需要高精度技术和仪表器具

3）光路的分路、耦合不方便

4）光纤不能输送中继器所需的电能

5）弯曲半径不宜过小

2.简述光全反射原理。

答：

光全反射原理：

当光从光密媒质（折射率相对较大）到光疏媒质的交界面会发生全反射现象，即入射角达到一定值时，折射光线将与法线成90°角，再增大会使折射光线进入原媒质传输。

3.简述光纤通信系统的基本组成。

答：

光纤通信系统由光发射机、光纤、光接收机组成。

光发射机的作用就是进行电/光转换，并把转换成的光脉冲信号码流输入到光纤中进行传输。

光源器件一般是LED和LD。

光纤：

完成光波的传输。

光接收机的作用就是进行光/电转换。

光收器件一般是光电二极管PIN和雪崩光电二极管APD。

4.简述G.652、G.653、G.655的特点和主要用途。

答：

G.652：

也称标准单模光纤，是指零色散点在1310nm附近的光纤；在1550nm处，G.652光纤具有最低损耗特性。

一般用于骨干网、城域网传送及早期的通信干线。

G.653:

也称色散位移光纤，是指零色散点在1550nm附近的光纤；是因为相对于G.652，零色散点发生了位移；所以叫做色散位移光纤。

该光纤使用光纤放大器技术，可以将高功率光信号在单波道上传输得更远，是极好的单波道传输媒质。

在骨干传输网上，利用G.653光纤开通“长距离高速”系统。

G.655：

也称非零色散位移单模光纤，将零色散点位置从1550nm附近移开一定的波长数，使零色散点不在1550nm附近的DWDM工作波长范围内。

这样就大大减轻了零色散点处的“四波混频”效应的影响。

一般用于单信道超高速、DWDM系统中，一些海缆通信业使用G.655.

5.光缆按敷设方式和主要用途分类，分别有哪几种？

答：

光缆按敷设方式和主要用途分为直埋、架空、管道、水缆（地沟）和海缆。

6.如何识别光缆的A、B端?

答：

敷设光缆时必须按端别次序敷设，因此应识别光缆的端别。

光缆与电缆一样均分为A端与B端。

光缆端别识别方法一般有三种。

（1）、按色谱识别。

一般的识别方法是：

面对光缆截面，由领示光纤（或导电线或填充线），以红头绿尾（或蓝头黄尾）的顺序，顺时针为A端；逆时针为B端。

（2）、按米标识别。

光缆表皮上标有表示光缆长度的米标，按要求配盘时已将光缆A、B端与米标对应。

米标小的一端为A端，米标大的一端为B端。

（3）、实际应用中，长途光缆线路走向，还可以以局（站）所处地理位置规定：

北（东）方向为A端；南（西）方向为B端。

三、综合题

图1.37作业用光缆图

1．某公司采购了一批光缆，如图1.37所示，请说明该光缆基本结构特点。

答：

由该光缆型号“GYSTA53“可看出，该光缆为通信室外用光缆，金属加强构件，光纤松套被覆结构，层绞填充式结构，铝－聚乙烯粘结内护套，皱纹钢带纵包，聚乙烯外护层。

2．一种光缆用于局外，结构为金属加强构件、填充式、钢—铝聚乙烯护套和单钢带皱纹纵包聚乙烯护层，包含24根G.652A光纤，试写出它的规格型号。

答：

GYTS53-24B1

情境二巩固与提高：

一、填空题

1．光缆线路的维护工作分为　　日常维护　　和　　技术维护　　两大类。

2．“三盯”指　盯紧　　　、　盯死　　　、　盯到底　　　。

二、不定项选择题

1．区别OTDR分辨率高低的主要指标有（AB）。

A脉宽B采样间隔C成缆因素D动态范围

2．光纤中由于物质密度不均匀造成的光散射，属于（B）。

A结构散射B瑞利散射C费涅耳散射D布里渊散射

3．决定OTDR测量距离精确度的因素有（ABCD）。

A时基准确性B抽样距离C折射率设置D光缆因素

三、简答题

1．光缆线路维护的目的是什么？

答：

维护工作就是确保通信线路畅通，做好网络服务支撑。

应坚持“预防为主，防抢结合”的基本方针。

维护工作的基本任务是：

1、保证设备完整良好，运行正常，各项性能符合维护技术指标；

2、预防障碍并尽快排除障碍，提高故障处理有效率；

3、在保证通信质量的前提下，挖掘资源潜力，合理使用维护费用，做好服务支持；

4、做好维护档案资料的管理，保证资料完整、准确。

2．简述日常维护和技术维护的主要内容和周期。

答：

日常维护：

1.巡回：

每周1-2次，每月4-8次（每月徒步巡回至少1-2次）。

注：

不得漏巡；高速公路中线路巡回周期是2-3次每月。

2.标石、标志牌：

1）除草、培土按需进行50cm内务杂草、物品

2）油漆、描字按年（可视具体情况缩短周期）

3.路由探测：

按年（可结合徒步巡回进行）。

4.人孔检修：

半年（高速公路的人孔检修按需进行）。

5.人孔抽水：

按需。

杆路维护要点：

1）整理、更换挂钩，检修吊线（按年）。

2）清除光缆及吊线上杂物：

（按需）。

3）杆路检修：

按年（可结合巡回进行）。

技术维护：

1.中继段光纤通道后向散射信号曲线检查

主用光纤：

按需进行。

备用光纤：

长途半年一次；本地网一年一次。

2.光缆线路光纤衰减

主用光纤：

按需进行。

备用光纤：

一年一次。

3.光纤偏振模色散

4.直埋接头盒监测电极间绝缘电阻

长途半年一次，本地网按需。

5.防护接地装置地线电阻

半年，雨季前后需要各一次。

3．管道光缆线路维护的主要内容有哪些？

答：

：

管道光缆线路维护的主要内容有：

①定期检查人孔内的托架、托板是否完好，标志是否清晰醒目，光缆的外护套及其接头盒有无腐蚀、损坏或变形等异常情况。

发现问题应及时处理。

②定期检查人孔内的走线排列是否整齐，预留光缆和接头盒的固定是否可靠。

③发现管道或人孔沉陷、破损及井盖丢失等情况，应及时通知产权单位采取措施进行修复。

④清除人孔内光缆上的污垢，根据需要抽除人孔内的积水。

4．试述架空光缆线路维护工作的内容。

答：

①整理、添补或更换缺损的挂钩；清除光缆和吊线上的杂物。

②检查光缆的外护套及垂度有无异常情况，发现问题应及时处理；剪除影响线路的树枝，砍伐妨碍光缆线路安全的树木。

③检查吊线与电力线、广播线等其他线路交越处的防护装置是否齐全、有效及符合规定。

④逐个检修电杆、拉线及加固设备。

⑤检查架空光缆线路的接头盒和预留处的固定是否可靠。

5．简述开展护线宣传的目的、方式和内容。

答：

开展护线宣传的目的：

通过护线宣传活动，与当地政府、公安、媒体、市政规划等部门建立良好的合作关系，与群众建立互信互助的关系，创造和谐的护线环境。

开展护线宣传的方式：

1）在电视电台报刊等媒体上用新闻广告纪录短片点播海报等方式。

2）用网络、短信、彩铃等通讯手段。

3）在城镇、野外用大型广告牌、墙体广告、标语、宣传画/牌、高标桩、标石、线杆等。

4）重大节日或通讯保障的重要阶段，联合部队、公安、通信运营商通过宣传车播放宣传录音，散发宣传单、走访交流等。

5）举办大型文艺演出进行宣传。

6）召开座谈会、新闻发布会进行宣传。

7）“三盯”现场的警示保护宣传。

8）每年对光缆经过的院落、厂房、田地等区域的户主、业主进行登记，互通联系电话、定期回访。

9）发展沿线附件的义务宣传员，开展群众护线。

开展护线宣传的内容：

1）保护通信设施的有关法律，法规、法章。

2）依法严厉打击破坏、偷盗光缆等通信设施的违法犯罪行为的案例。

关于严厉打击盗窃、迫害公用通信设施违法活动的通告等方面的威慑性文件。

3）光缆、光纤通信传输的普及知识和光缆在社会经济生活中作用。

4）向相关部门、施工单位告知光缆位置走向和重要性文件。

6．对“三盯”现场人员有哪些要求？

答：

1：

熟悉线路路由、埋深，特殊危险地段埋深有消息登记，负责绘制“三盯”现场线路路由图、剖面图（一米一点）和光缆线路保护图。

2：

熟悉施工管理人员和大型机械手，了解施工方案和变动情况，能准确及时掌握施工动向和进度要求，并及时做好“三盯”记录。

3：

加强现场的巡回，发现警戒线内动土应及时制止并汇报，注重施工高峰、工程复工、收尾等时段的防护工作。

4：

“三盯”人员和联络安全员应按要求坚守岗位、佩戴明显标志。

做好交接班工作。

7．“三盯”分几个等级？

分别采用哪些看护方式？

答：

分为三个等级

1．一级看护：

当施工点或施工迹象点距光缆垂直距离在10米以内时，应实行24小时看护

2．二级看护：

当施工点或施工迹象点距光缆垂直距离在10—20米范围内时，要采取施工方式看护

3．三级看护：

当施工点或施工迹象点距光缆垂直距离在20—50米范围内时，要采取流动方式看护

8．阐述OTDR的工作原理。

答：

机器内的脉冲发生器产生脉冲，驱动半导体激光器而发出光脉冲，入射到被测光纤中，当光脉冲在光纤内传输时，会由于光纤本身的性质，连接器接合点，弯曲或其它类似的事件而产生散射、反射，其中一部分的散射和反射就会返回到OTDR中。

返回的有用信息由OTDR的探测器来测量，在光接收装置中（光电检测器）变成电信号，经过放大和平均处理馈送到显示器，对波形进行显示。

它们就作为光纤内不同位置上的时间或曲线片断，从而看显示出光纤的特性。

9．简述用OTDR测试判断光缆线路障碍点的方法。

答：

1.用OTDR测出障碍点到测试端的大致距离；

2.沿线路路由巡查，明显故障点即可查到；

3.对于不明显故障点可用实测的OTDR曲线与原始测试资料比较、分析，最后得出故障点位置。

在查找故障点时为提高准确性一般使用双向测试法。

双向测试法是在两端中继站分别用OTDR进行测试，把两边测试结果进行综合分析，一般可准确判断出光纤的断点位置。

四、综合题

1．请说明图2.34中标石标号的含义，并说明此图中反映出维护工作存在什么不足？

图2.34标石实例图

答：

（1）该标石含义是本中继段有596个标石，此处是直线标石，标示光缆是直线走向。

（2）不足：

此标石周围50cm内有杂草、杂物，应及时清除。

2．图2.35是用OTDR测量所得的一条背向散射信号曲线。

请说明其中测量所使用的参数值，并估算该条光纤的长度以及A点的接头损耗。

图2.35背向散射信号曲线实例图

答：

测量所使用的参数值：

1）工作波长：

1550nm

2）折射率：

1.467000

3）脉冲宽度：

250ns

4）测量距离：

32Km

该条光纤的长度约为B点长度,即13.1279Km.

由曲线可看出,A点接头损耗为0.234db.

情境三巩固与提高：

一、填空题

1、同轴电缆由外向内分别为保护胶皮、金属屏蔽网线（接地屏蔽线）、乳白色透明绝缘层和信号线。

2、在客户侧ODF处一般与光接口匹配的光纤连接器类型是型或FC/PC型和SC/PC型。

3、配线架通常可分为ODF、DDF和MDF。

二、判断题

1、DDF标签的信息基本包括两部分：

标识点的物理信息和逻辑信息。

（正确）

2、将同轴电缆一头的信号芯线和屏蔽层短接，在同轴电缆另一头用万用表测试信号芯线和屏蔽层之间的电阻，电阻应该约为无穷大。

（错误）

3、清洁光纤连接器端口时每张无尘棉可擦拭多次。

（错误）

三、简答题

1、制作2M同轴电缆接头应准备哪些工具？

答：

应准备剥线钳、压线钳、30~40W的烙铁、斜口钳、万用表、剪刀等。

2、什么是对线？

如何对线？

答：

对同轴中继电缆进行测试，以判断电缆是否有虚焊、漏焊、短路，以及中继电缆在DDF（数字配线架）处的连接位置是否正确。

这就是通常所说的对线。

将同轴电缆一头的信号芯线和屏蔽层短接（可以用短导线或镊子），在同轴电缆另一头用万用表测试信号芯线和屏蔽层之间的电阻，电阻应该约为0欧姆；然后取消信号芯线和屏蔽层的短接，再在另一头用万用表测试，电阻应该为无穷大。

这两项测试说明测试的两头是同一根电缆的两头，且此电缆正常。

否则说明电缆中间存在断点或电缆接头处存在虚焊、漏焊、短路，或者这两头不是同一根电缆的两头。

3、光纤连接器的性能如何描述？

答：

从根本上讲首先是光纤连接器的光学性能；另外为保证光纤连接器的正常使用，还要考虑光纤连接器的互换（同型号间）性能、机械性能、环境性能和寿命（即最大可拔插次数）。

四、综合题

1、图3.39所示的连接器为什么类型？

图3.39某类型光纤连接器

答：

SC/PC型光纤连接器

2、说明下列DDF标签的含义

DDF6-2-12

广州天河-广州白云

Fr:

DDF4-3-16

To:

DDF8-3-12

答：

DDF6-2-12表明跳接点本端DDF机柜编号和连接器端子号是第6个DDF机柜第2个模块的第12个连接端子；

广州天河-广州白云说明是所承载的业务方向是从天河局到白云局；

Fr:

DDF4-3-16：

指跳接点业务源来自第4个DDF机柜的第3个模块的第16个连接端子；

To:

DDF8-3-12：

指跳接点业务对端是第8个DDF机柜的第3个模块的第12个连接端子。

3、在因特网上找一找，当前支持光接口模块的交换机有哪些？

情境四巩固与提高：

一、填空题

1、按照技术分类光端机分PDH、SPDH、SDH。

2、光端机的典型物理接口有BNC接口、RS-232接口和RJ-11接口。

3、光端机的测试环境温度为5到40℃；相对湿度大概为90%；供电电压为DC-57到-40V。

4、光端机测试一般使用的仪表误码测试仪、数字传输分析仪、光衰减器、光可变衰减器、光功率计。

二、判断题

1、在光端机测试中可以考虑使用插入衰减过大的光衰减器。

（错）

2、模拟光端机传输视频图象、音频质量、数据的效果很容易达到很满意的效果。

（错）

3、光端机特别是作为前端设备的发射机通常安装于室内的设备箱中，现场环境比较优良，所以防雷工作显得不是很重要。

（错）

4、测试用的仪表均应通过国家一级计量单位校准。

（错）

5、雷电的破坏方式主要分为直击雷、感应雷和地电位反击三种形式，对光端机而言影响最严重的主要是直击雷。

（错）

三、简答题

1、什么叫光端机？

答：

光端机就是光信号传输的终端设备，本质是光电转化传输设备；放在光缆的两端，一收一发，顾名思义光端机；从广义上讲,基于光纤网络用于传输信号的光电转换设备都可以称为光端机。

2、光端机安装前的简单故障检查分析与排除包括什么项目？

答：

（1）、电源指示灯不亮

1）检查电源线的连接，电源类型选择是否正确，是否有电压输入；

2）电压是否稳定，电压不稳会使光端机的电源无法工作；

3）电源适配器工作是否正常；

4）电源是否有良好的接地，光端机是否是良好的接地。

（2）、视频指示灯不亮，无视频输出

1）检查视频是否正确输入光发射机；

2）视频输入类型是否正确。

（3）、视频信号有干扰，图像雪花大

1）检查视频源，视频线接地是否良好；

2）视频线路是否衰减过强；

3）光端机的传输距离是否与光纤实际距离相符，光纤类型是否匹配；

4）光纤损耗是否过大或光纤传输距离太远。

（4）、数据指示灯不正确，数据无法通讯

1）数据接头接线是否正确，数据接头是否正确接入光端机；

2）数据信号是否正确；

3）光纤数据传输部分是否正常工作。

3、光端机的安装调试的大概内容是什么？

答：

安装光端机时要做好现场的防护措施，防潮、防水、防尘，同时注意现场的实际操作，必须配备合适的光纤使用，不能使用残缺故障的光纤，如果不匹配，则会严重影响光端机传输质量，涉及光缆熔接时，也要注意测量光缆的光衰减或损耗在有效值范围内。

　　光端机的调试，主要是对光纤和数据通道的调试。

由于光端机数据的可选类型较多，根据现场的实际需求不同，现场使用的光端机数据类型也不尽相同，在调试时一定要参照相应的说明书，按照说明书上的数据拨码和接口定义来进行数据接线。

四、综合题

1、模拟光端机与数字光端机的区别？

答：

（1）、光纤上传输的信号方式不一样

（2）、模拟信号传输输入和输出处理方式不一样

（3）、处理方式的不同

详细内容见教材。

2、试描述电接口测试中的“电输入口允许频偏”大概步骤？

答：

1）调节SDH测试仪输出信号频偏至相应规范值，接收侧应无误码。

2）增加频偏（正方向），直到产生误码，再减少频偏，直到误码刚好消失，记录下此时的频偏，测出实际允许正频偏。

3）增加频偏（负方向），直到产生误码，再减少频偏，直到误码刚好消失，记录下此时的频偏，测出实际允许负频偏。

4）用数字频率计测出各支路的信号比特率。

3、下面的某测试框图（见图4.21）是测试什么项目？

其大概步骤是什么？

图4.21某测试框图

答：

该框图是测试误码测试项目，分两种：

15分钟误码性能和24小时误码性能。

步骤为：

测试时按被测支路等级，SDH测试仪选择适当的PRBS，从被测系统输入口发送测试信号，测试时间为15分钟（或24小时）。

在测试时间内应无误码。

情境五巩固与提高：

一、填空题

1、OptiX2500+子架分分为三个部分，上部为接线区，中部为插板区，下部为走线区。

2、OptiX155/622H是MADM（MultiAdd/DropMultiplexer）系统，可提供10路ECC（EmbeddedControlChannel）的处理能力，支持STM-1/STM-4级别的线性网、环形网、枢纽型网络、环带链、相切环和相交环复杂网络拓扑。

3、OptiX155/622H系统以交叉单元为核心，由SDH接口单元、PDH/以太网接口单元、交叉单元、时钟单元、主控单元、公务单元组成

二、判断题

1、OptiX2500+系统的接口单元包括SDH接口单元、PDH接口单元、DDN接口单元、ATM接口单元、以太网接口单元等。

（对）

2、保证OptiX传输设备工作的直流电压是-48V±15％，允许的电压范围是-38.4V～-57.6V。

（错）

3、例行维护的基本原则就是：

在例行维护工作中及时发现、解决问题，防患于未然。

（对）

三、简答题

1、OptiX2500+设备，单板的出线方式有哪两种？

答：

直接由IU板位处理板的拉手条上引出（例如大部分SDH处理板），和借助于LTU板位引出（PDH处理板、部分以太网处理板、ATM处理板）

2、传输设备日常维护分为哪几类？

答：

（1）突发性维护；

（2）日常例行维护；（3）周期性例行维护

四、综合题

1、日常维护基本操作包括哪些内容？

答：

（1）、检查机房电源

（2）、检查机房温度、湿度

（3）、检查机房清洁度

（4）、查看机柜指示灯

（5）、查看单板指示灯

（6）、硬件操作

2、维护操作注意哪些事项？

答：

（1）、操作激光器

（2）、光接口板的光接口和尾纤接头的处理

（3）、光接口板光接口和尾纤接头的清洗

（4）、光接口板环回操作注意事项

（5）、更换光接口板时的注意事项

（6）、防静电注意事项

（7）、电路板电气安全注意事项

（8）、注意电路板的防潮处理

（9）、电源维护注意事项

（10）、电路板机械安全注意事项

（11）、网管系统维护注意事项

（12）、更改业务配置注意事项