廣東工業(yè)大學(xué)光纖通信-知識(shí)點(diǎn)補(bǔ)充

《光纖通信》--知識(shí)點(diǎn)補(bǔ)充第一章：光纖通信研究對(duì)象：----硬件----光接收機(jī) ----光發(fā)射機(jī):把輸入電信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào) ----光源：輸出功率大，調(diào)制頻率足夠高。（半導(dǎo)體發(fā)光二極管、半導(dǎo)體激光二極管） ----驅(qū)動(dòng)器 ----調(diào)制器 ----光纖傳輸線路----軟件通信系統(tǒng)追求的終極技術(shù)目標(biāo)：----更大傳輸容量（單位時(shí)間傳輸?shù)男畔⒘浚?---更長的中繼傳輸距離第二章：光纖是傳輸介質(zhì)對(duì)信號(hào)的影響體現(xiàn)在：----損耗----吸收損耗----本征的 （損耗限制系統(tǒng)的傳輸距離） ----雜質(zhì)的 散射損耗----本征的 （瑞利散射） ----雜質(zhì)的由于損耗的存在，在光纖中傳輸?shù)墓庑盘?hào)，不管是模擬信號(hào)還是數(shù)字脈沖，其幅度都要減少，光纖的損耗在很大程度上決定了系統(tǒng)的傳輸距離。----色散----模式色散（對(duì)應(yīng)不同的傳輸路徑，入射波長一樣）（色散限制系統(tǒng)的傳輸容量）----材料色散（傳輸路徑一樣，入射波長不一樣，體現(xiàn)時(shí)延差）色散是在光纖中傳輸?shù)墓庑盘?hào)，由于不同成分的光的時(shí)間延遲不同而產(chǎn)生的一種物理效應(yīng)光纖結(jié)構(gòu)：----芯包結(jié)構(gòu)，纖芯的折射率大于包層的折射率n1>n2（將能量束縛在纖芯中）P22，圖2.8（色散曲線）：----光纖中可能存在的矢量模由入射波長和光纖結(jié)構(gòu)共同決定----單模條件：當(dāng)歸一化頻率V<2.405，只有一個(gè)模式存在，其余模式全部截止， ----某矢量模成為導(dǎo)波的條件：V>Vc（截止工作頻率）弱導(dǎo)光纖的引入是為了研究導(dǎo)模的橫向狀態(tài)，引入后光纖中傳輸?shù)哪Ｊ绞蔷€偏振模（LPvu）----v:方位角模數(shù)v=0、1、2、3。。。----u:徑向模數(shù)u=1、2、3。。。光與物質(zhì)的三種相互作用：----自發(fā)輻射：LED----受激輻射：LD（激光）、分布式反饋激光器（DFB）----受激吸收：光檢測(cè)器----PIN光電二極管----:APR光電二極管ADM是對(duì)電信號(hào)進(jìn)行處理OADM是對(duì)光信號(hào)進(jìn)行處理P57諧振腔作用：----選頻----放大----選向光源結(jié)構(gòu)：雙異質(zhì)結(jié)（起同時(shí)限制載流子和光波的作用）雙異質(zhì)結(jié)的好處：----兩側(cè)的寬帶隙形成異質(zhì)結(jié)勢(shì)壘，將電子—空穴束縛在有源區(qū)形成粒子數(shù)反轉(zhuǎn)，從而將發(fā)光限制在有源區(qū)。有源區(qū)有較高的折射率（光線總是向折射率較高的地方彎曲），所以能束縛光線向中心集中。兩側(cè)寬帶隙，中間窄帶隙----好處----加正向電壓，擴(kuò)散加強(qiáng)----N區(qū)的電子擴(kuò)散到有源區(qū)----P區(qū)的空穴擴(kuò)散到有源區(qū)----同時(shí)電子喜歡能量較低的狀態(tài)，空穴反之。相位條件：駐波條件：nl=DFB結(jié)構(gòu)：----有源區(qū)折射率沿長度方向周期性分布，----每個(gè)周期相當(dāng)一個(gè)微笑諧振腔----縱模模數(shù)少，相鄰的諧振腔相干----譜線寬度窄（理想地可設(shè)計(jì)為單縱模）—>波長的穩(wěn)定性好第四章：光發(fā)射機(jī)----目的----穩(wěn)定可靠地將電信號(hào)轉(zhuǎn)變成光信號(hào)----手段----自動(dòng)溫度控制：控制輸出曲線----閾值----光強(qiáng) ----自動(dòng)功率控制：Ib（偏置電流）----線路編碼接收機(jī)：----靈敏度----損耗----增益PN結(jié)：載流子密度不同—>擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)—>建立內(nèi)電場(chǎng)—>反向漂移運(yùn)動(dòng)—>穩(wěn)定的內(nèi)電場(chǎng)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)分布是產(chǎn)生受激輻射的必要條件，但還不能產(chǎn)生激光，只有把激活物質(zhì)置于光學(xué)諧振腔中，對(duì)光的頻率和方向進(jìn)行選擇，才能獲得連續(xù)的光放大和激光振蕩輸出。第五章：有序傳輸：----SDH（同步數(shù)字序列）----宏觀：光纖上傳輸?shù)腟TM—N，一幀一幀地傳送，每幀從左到右；從上到下，一行一行傳送----微觀：將低速信號(hào)通過適配、映射、定位、復(fù)用過程放入STM—N中。SDH傳輸網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)：----SDH終端復(fù)用器（TM）： 主要功能是復(fù)接/分接和提供業(yè)務(wù)適配，----分插復(fù)用設(shè)備（ADM）： 利用分接功能將輸入信號(hào)所承載的信息分成兩部分，一部分直接轉(zhuǎn)發(fā)，另一部分卸下給本地用戶，然后信息又通過復(fù)接功能將轉(zhuǎn)發(fā)部分和本地上送的部分合成輸出。----數(shù)字交叉連接設(shè)備（DXC）： 一般有多個(gè)輸入和多個(gè)輸出，通過適當(dāng)配置可提供不同的端到端連接。SDH幀：STM—N9行270列速率=270*9*8(字節(jié))*N/125（微秒）=155.520Mb/sSDH的復(fù)用為----字節(jié)間插--------時(shí)分復(fù)用----比特間插----第七章EPFA摻鉺光纖放大器----信號(hào)光—>Er上升（）—>信號(hào)光能量放大（只是能量放大，沒有再生）波分復(fù)用技術(shù)：將不同波長的光信號(hào)復(fù)用到一根光纖中進(jìn)行傳送優(yōu)勢(shì)：----一根光纖中傳輸多個(gè)信道----一芯替代多芯，節(jié)約資源 ----提高單纖容量----每個(gè)信道可承載不同速率和制式的信號(hào)----系統(tǒng)兼容性好----升級(jí)、改造在光接口較容易----光纖放大器同時(shí)放大多個(gè)信道，使實(shí)現(xiàn)該功能的設(shè)備簡單----增加路由器，使大容量信號(hào)傳輸靈