2019年通信工程师光纤通信章节知识点解析

今天给大家带来的是光纤通信章节知识分布。

从历年的考试情况和考试大纲的要求来看，本章主要要求考生掌握光纤通信的定义和光纤的3个低损耗窗口，光纤的传输特性和常用的单模光纤、光源和光检测器的作用及种类。

1.光纤

光纤是光纤通信系统中的重要组成部件，是光信号传输的媒质。光纤通信是指以光波为载波，以光纤为传输媒介的一种通信方式。

1.1 光纤的结构与分类

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。

按照不同的原则可以得到不同的分类方法。

1.2 光纤的传输特性

1.2.1 光纤色散

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，也会限制光纤的较高信息传输速率。

1.2.2 光纤损耗

光波在光纤中传输一段距离后能量会衰减，这就是光纤的损耗。

光纤损耗用损耗系数来表示，单位为dB/km，即单位长度(km)的光功率损耗(dB)值。如果注入光纤的功率为，光纤的长度为L，经长度L的光纤传输后光功率为 (单位：mW)。由于光功率随长度是按指数规律衰减的，定义α(λ)为：

如果光纤的输入和输出光功率以dBm为单位，则光纤损耗用损耗系数α(λ)表示：

引起光纤损耗的主要机理是吸收，散射及辐射。光纤的3个低损耗窗口分别位于

石英玻璃光纤的损耗谱具有三个主要特征：损耗随波长的增加而成降低趋势;损耗吸收峰与氢氧根离子有关;在波长大于1600nm时损耗增大是由微(或宏)弯曲损耗和吸收损耗引起的。

光纤的第1低损耗窗口位于0.85附近，第2低损耗窗口位于1.31μm附近(S波段)，第3低损耗窗口位于1.55μm附近(C波段)。对于短距离的单波长MSTP/SDH系统，设备光接口一般使用1310nm波长，而在长距离无中继环境传输下通常使用1550nm波长。

典型真题

【2017】 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?

解析

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。

答案

5.5dBm(0.28mW)

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