光纖通信復(fù)習(xí)大綱

1、光纖通信復(fù)習(xí)大綱第1章 光纖通信概述1、光纖通信系統(tǒng)模型2、光纖通信工作于近紅外波段，波長范圍：0.8m1.8m，頻率范圍：167THz375THz。其中，光纖通信低損耗窗口：0.85m、1.31m 、1.55m3、光纖通信的主要優(yōu)點· 傳輸頻帶寬，通信容量大。· 傳輸衰減小，傳輸距離長。 · 抗電磁干擾，傳輸質(zhì)量好。 · 體積小、重量輕、便于施工。 · 原材料豐富，節(jié)約有色金屬，有利于環(huán)保。 4、無源光器件：光纖連接器、光纖耦合器、光衰減器、光隔離器、光濾波器、波分復(fù)用器、光開關(guān)等。第2章 光纖通信的物理學(xué)基礎(chǔ)1、光的本質(zhì)光線按照直

2、線傳播、光具有波動性、光具有量子性光子能量：2、光的吸收光強：，為吸收系數(shù)，為吸收層厚度。3、光和物質(zhì)的相互作用l 自發(fā)輻射：發(fā)光二極管LED，正偏，非相干光l 受激輻射：半導(dǎo)體激光器LD，正偏，相干光l 受激吸收：光電二極管PD，反偏4、激光的形成l 實現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)是產(chǎn)生激光的必要條件。l 構(gòu)成激光器的三個要素：激光工作物質(zhì)、激勵源、光學(xué)諧振腔。5、反射/折射/全反射第3章  光纖1、光纖的種類l 按傳輸模式：單模光纖(Single Mode Fiber)、多模光纖(Multi Mode Fiber)；l 按光纖材料：石英光纖、石英纖芯塑料包層光纖、塑料光纖等；l 按折射

3、率分布：階躍型光纖(SIF)、漸變型光纖(GIF)。2、光纖的導(dǎo)光原理l 相對折射率差：l 數(shù)值孔徑：表示光纖捕捉光射線能力的物理量3、階躍型光纖的波動光學(xué)理論 l 波常數(shù)：l 光纖的歸一化頻率：l 單模傳輸條件：l 大光纖導(dǎo)模數(shù)量：(SI： GI：)4、單模光纖(矢量模：、標(biāo)量模：) 5、光纖的損耗特性® 光纖損耗：吸收損耗、散射損耗、彎曲損耗® 光纖固有損耗：本征吸收損耗、瑞利散射(線性散射)損耗6、光纖的色散特性模式色散 波導(dǎo)色散模內(nèi)色散 材料色散多模光纖的模式色散：7各種光纖G.652，G.653，G.654，G.655特點及使用場合。第4章 光源和光發(fā)射機1、光通

4、信對光源的要求：Ø 合適的波長l0，而且光譜窄Ø 足夠的入纖光功率PØ 良好的調(diào)制特性（響應(yīng)速度快）Ø 穩(wěn)定性好，壽命長，成本低 2、光源發(fā)光波長， 為半導(dǎo)體禁帶寬度3、光源采用異質(zhì)結(jié)的優(yōu)點：ª增加載流子的注入效率ª形成光波導(dǎo)效應(yīng)ª降低閾值電流4、 發(fā)光二極管(LED)可分為面發(fā)光二極管(SLED)和邊發(fā)光二極管(ELED) 5、半導(dǎo)體激光器的組成：工作物質(zhì)、激勵源、光學(xué)諧振腔。6、半導(dǎo)體激光器產(chǎn)生激光的基本條件：粒子數(shù)反轉(zhuǎn)分布、光反饋、激光振蕩的閾值條件。7、F-P腔半導(dǎo)體激光器駐波條件及諧振頻率：，諧振腔總損耗（平均衰減

5、系數(shù)）：8、簡單比較LED、LD9、光調(diào)制可分為直接調(diào)制(強度調(diào)制)和間接調(diào)制(外部調(diào)制)。 間接調(diào)制：聲光調(diào)制、電光調(diào)制、磁光調(diào)制。10、光發(fā)送機的要求：有合適的輸出光功率(入纖功率)、良好的消光比(>=10dB)、良好的調(diào)制特性。11、直接調(diào)制的光發(fā)送機原理圖12、APC、ATC電路原理第5章 光電檢測器和光接收機1、光纖通信對光電檢測器的主要要求l 在工作波長上光電轉(zhuǎn)換效率要高；l 檢測過程中帶來的附加噪聲盡可能??；l 響應(yīng)速度快、線性好及頻帶寬，使信號失真盡量??；l 高可靠長壽命，尺寸與光纖直徑相配，工作電壓低。2、光電檢測器種類PIN、APD比較3、響應(yīng)度：4、量子效

6、率：5、數(shù)字光接收機組成各前端電路特點：(1)低阻抗前端 (2)高阻抗前端 (3)跨(互)阻抗前端。6、數(shù)字光接收機噪聲源與檢測器有關(guān)的噪聲：量子噪聲、雪崩倍增噪聲、暗電流及漏電流噪聲和背景噪聲等等。與光接收機電路有關(guān)的噪聲：放大器噪聲、負載電阻熱噪聲等。7、8、接收機靈敏度：9、接收機動態(tài)范圍：第6章  光纖通信系統(tǒng)與工程1、簡單比較PDH、SDH2、光纖通信的性能指標(biāo)：誤碼性能、抖動性能。3、光纖通信的線路碼型：分組碼(mBnB)、插入比特碼、加擾HRZ碼。插入比特碼：mB1P碼，mB1C碼，mB1H碼。4、損耗對系統(tǒng)的限制5、色散對系統(tǒng)的限制第7章 SDH技術(shù)1、SD

7、H優(yōu)點：同步復(fù)用、標(biāo)準(zhǔn)光接口、強大的網(wǎng)絡(luò)管理能力。2、SDH的速率：n STM-1 155.520Mbit/sn STM-4 622.080Mbit/sn STM-16 2488.320Mbit/sn STM-64 9953.280Mbit/s3、SDH幀結(jié)構(gòu)：段開銷(SOH)區(qū)域、信號凈負荷區(qū)域、管理單元指針區(qū)域。STM-1每一幀的比特速率為 9×270×8bit ×8k幀/s155.52Mb/s。4、我國的SDH復(fù)用結(jié)構(gòu)5、STM-N幀基本復(fù)用映射步驟：映射(Mapping)、定位(Alignment)、復(fù)用(Multiplex)6、SDH的基本網(wǎng)絡(luò)單元：終端

8、復(fù)用器(TM)、分插復(fù)用器(ADM)、再生中繼器(REG)和同步數(shù)字交叉連接設(shè)備(SDXC)。第8章 光放大和色散補償技術(shù)1、光放大器：半導(dǎo)體光放大器(SOA)、摻鉺光纖放大器(EDFA)、摻鐠光纖放大器(PDFA)、摻銩光纖放大器(TDFA)、光纖喇曼放大器(FRA)、光纖布里淵放大器(FBA)。2、簡述EDFA原理及特點。3、EDFA基本結(jié)構(gòu)形式：l 同向泵浦結(jié)構(gòu)l 反向泵浦結(jié)構(gòu)l 雙向泵浦結(jié)構(gòu)4、影響EDFA功率增益因數(shù)：泵浦源功率、輸入信號光功率、EDF的長度。5、EDFA應(yīng)用形式：在線放大器、前置放大器、功率放大器、LAN放大器。6、任意列舉幾種光纖色散補償技術(shù)：色散補償光纖(DCF)、光纖光柵、預(yù)啁啾補償技術(shù)、色散支持傳輸技術(shù)、偏振模色散及其補償技術(shù)、SPM及其補償技術(shù)。第九章 波分復(fù)用技術(shù)1、多信道復(fù)用技術(shù)：光時分復(fù)用(OTDM)技術(shù)(比特間插、分組間插)、光碼分復(fù)用(OCDM)技術(shù)、副載波復(fù)用(SCM)技術(shù)、波分復(fù)用(WDM)技術(shù)。2、簡述WDM原理及特點。3、波長間隔()和頻率間隔()關(guān)系。4、光波分復(fù)用器的性能參數(shù)：插入損耗、串?dāng)_抑制度。5、WDM系統(tǒng)絕對參考頻率：193.10THz(1552.52nm)6、波分復(fù)用器：熔錐光纖型、介質(zhì)膜干涉型、光柵型、波導(dǎo)型。第10章 光纖通信的高新技術(shù)1、相干光