光纖通信-分題型復(fù)習(xí)

------------(一)名詞解釋第一章光網(wǎng)絡(luò)的基本概念：基于光纖的電信網(wǎng)。OTM（光終端復(fù)用器)、OADＭ（光分插復(fù)用器)、OＸＣ(光數(shù)字交叉連接器）、ONN(光網(wǎng)路節(jié)點(diǎn)）。MSTＰ技術(shù):基于SDＨ的多業(yè)務(wù)傳送平臺(tái)。ASON技術(shù):智能光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。ＰOＮ技術(shù)：以太網(wǎng)光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。第二章１、光纖的非線性效應(yīng)：在強(qiáng)光場(chǎng)的作用下,光波信號(hào)和光纖介質(zhì)相互作用的一種物理效應(yīng)。。包括：１、散射作用引起的（受激拉漫、受激布里淵散射)2、光纖折射指數(shù)隨光強(qiáng)變化而引起的（自相位調(diào)制,交叉相位調(diào)制，四波混頻)。2、自相位調(diào)制:把光脈沖在傳輸過程中由于自身引起的相位變化而導(dǎo)致光脈沖頻譜展寬。交叉相位調(diào)制:由光纖中某一波長(zhǎng)的光強(qiáng)對(duì)同時(shí)傳輸?shù)牧硪徊煌ㄩL(zhǎng)的光強(qiáng)所引起的非線性相移。四波混頻:當(dāng)多個(gè)頻率光波以較大的功率在光纖中同時(shí)傳輸時(shí)，由于光纖中非線性效應(yīng)的存在，光波之間會(huì)產(chǎn)生能量交換。第三章半導(dǎo)體光電效應(yīng):光照射到半導(dǎo)體的P-N結(jié)上，使半導(dǎo)體材料中價(jià)帶電子吸收光子的能量，從價(jià)帶越過禁帶到達(dá)導(dǎo)帶，在導(dǎo)帶中出現(xiàn)光電子,在價(jià)帶中出現(xiàn)光空穴，總稱光生載流子。光生載流子在外加負(fù)偏壓和內(nèi)建電場(chǎng)的共同作用下，在外電路中出現(xiàn)光電流,這就實(shí)現(xiàn)了輸出電信號(hào)隨輸入光信號(hào)變化的光電轉(zhuǎn)換作用。雪崩倍增效應(yīng)：光生的電子-空穴對(duì)經(jīng)過ＡＰD的高電場(chǎng)區(qū)時(shí)被加速，從而獲得足夠的能量,它們?cè)诟咚龠\(yùn)動(dòng)中與P區(qū)晶格上的原子碰撞,使晶格中的原子電離，從而產(chǎn)生新的電子-空穴對(duì),稱為二次電子-空穴對(duì),新產(chǎn)生的二次電子和空穴在高電場(chǎng)區(qū)里運(yùn)動(dòng)時(shí)又被加速,又可能碰撞別的原子,這樣多次碰撞電離的結(jié)果，使載流子迅速增加,反向電流迅速加大,形成雪崩倍增效應(yīng)。波分復(fù)用器(WDＭ）：在一根光纖中能同時(shí)傳輸多波長(zhǎng)光信號(hào)的技術(shù)。第四章模分配噪聲：在接收端取樣點(diǎn)得到的取樣信號(hào)有強(qiáng)度的起伏，引入了附加噪聲。接收機(jī)靈敏度：在滿足給定誤碼率(ＢER＝1*10－１０)條件下,光接收機(jī)能夠接收到的最小平均光功率。第五章誤塊(EＢ)：當(dāng)同一塊內(nèi)的任意比特發(fā)生差錯(cuò)時(shí),則認(rèn)為該塊出現(xiàn)差錯(cuò)。誤塊秒比(ESR）,嚴(yán)重誤塊秒比（SESR),背景誤塊比（BBSR）。第六章光傳送網(wǎng)（OTN)是以波分復(fù)用技術(shù)(WＤＭ)技術(shù)為基礎(chǔ)、在光層組織網(wǎng)絡(luò)的傳送網(wǎng)。光波分復(fù)用的概念：將兩種或多種各自攜帶有大量信息的不同波長(zhǎng)的光載波信號(hào)，在發(fā)射端經(jīng)復(fù)用器匯合，并將其耦合到同一根光纖中進(jìn)行傳輸,在接收端通過解復(fù)用器對(duì)各種波長(zhǎng)的光載波信號(hào)進(jìn)行分離，然后由光接收機(jī)作進(jìn)一步的處理,使原信號(hào)復(fù)原。ＤＷDN是密集波分復(fù)用的英文縮寫。ＤWＤM系統(tǒng)是一種波長(zhǎng)間隔只有0.8~2nm的WDM系統(tǒng),甚至小于0.8ｎm。WDM網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵設(shè)備有(1）光差分復(fù)用器OＡDM(2)光數(shù)字交叉連接器OXＣ(3)光終端復(fù)用器ＯTM。光傳送網(wǎng)分為光通道(OCH）層、光復(fù)用段（OMＳ)層和光傳輸斷(OTＳ)層。GMP：基于多種帶寬顆粒的通用映射規(guī)程。光通道網(wǎng)絡(luò):基于波長(zhǎng)路由的網(wǎng)絡(luò)。第七章目前計(jì)算機(jī)網(wǎng)可分為局域網(wǎng)(LAN)、城域網(wǎng)(MAN)和廣域網(wǎng)，IＰｏverＳDH(POＳ)、ＩＰoverWDＭ(POＷ）、IPoｖｅrOTＮ、吉比特以太網(wǎng)(GＥ)技術(shù)。MSTＰ（基于SＤH的多業(yè)務(wù)傳送平臺(tái))光接入網(wǎng)（ＯAＮ）是指以光纖作為傳輸媒體來取代傳統(tǒng)的雙絞線接入網(wǎng)。電信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)由ＯLT完成,光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)由ONU完成。ONU靠近用戶側(cè),OＬT靠近網(wǎng)絡(luò)側(cè)。OAN分為:光纖到路邊（FTTC)、光纖到大樓(FＴＴB）、光纖到戶(ＦTTH）。GＦP（通用成幀）:一種先進(jìn)的數(shù)據(jù)信號(hào)適配、映射技術(shù)。簡(jiǎn)答題第二章1、光纖的色散:不同頻率和不同模式的光在光纖中傳播時(shí)有不同的傳播速度，將會(huì)引起波形在時(shí)間上發(fā)生了展寬。色散的大小用色散系數(shù)表示,單位為：ps/ｋm?nm。模式色散:光纖中的不同模式,在同一波長(zhǎng)下傳輸，各自的相位常數(shù)不同。材料色散：由于光纖材料本身的折射指數(shù)和波長(zhǎng)呈非線性關(guān)系，從而使光的傳播速度隨波長(zhǎng)而變化。波導(dǎo)色散:光纖中同一模式在不同的頻率下傳輸時(shí)，其相位常數(shù)不同。材料色散和波導(dǎo)色散都屬于頻率色散。在多模光纖中，頻率色散和模式色散都存在;而在單模光纖中,只存在頻率色散。第三章光和物質(zhì)的相互作用:(1)自發(fā)輻射:發(fā)光過程,處于高能級(jí)的電子在未受到激發(fā)的情況下自發(fā)的產(chǎn)生躍遷,發(fā)射出一個(gè)能量為hｖ的光子。特點(diǎn)：、是自發(fā)躍遷。、光子頻率不同，范圍很寬。、發(fā)射方向和相位不同，是非相干光。（２）受激吸收：在外來光子的激發(fā)下，低能級(jí)上的電子吸收了外來光子的能量，而躍遷到高能級(jí)上。特點(diǎn):、必須在外來光子的激發(fā)下產(chǎn)生，是受激躍遷。、外來光子的能量等于電子躍遷的能級(jí)之差。、消耗外來能量的過程。（3)受激輻射：發(fā)光過程受到外來光子的激發(fā)而躍遷到低能級(jí)而E1時(shí),放出一個(gè)能量為hv的光子。特點(diǎn)：、外來光子的能量等于躍遷的能級(jí)之差。、發(fā)射出的光子與外來光子頻率,相位，偏振方向的傳播方向都相同，是全同光子。、可以使光得到放大。諧振腔如何產(chǎn)生激光振蕩?當(dāng)工作物質(zhì)在泵浦源的作用下變?yōu)榱思せ钗镔|(zhì)以后，即有了放大作用。如果被放大的光有一部分能夠反饋回來再參加激勵(lì),這就相當(dāng)于電路中用正反饋實(shí)現(xiàn)振蕩，這時(shí)被激勵(lì)的光就產(chǎn)生了振蕩，滿足一定條件后,即可發(fā)出激光。激光的產(chǎn)生？當(dāng)P-N結(jié)上外加正向偏壓足夠大時(shí),使得結(jié)區(qū)處于粒子數(shù)反轉(zhuǎn)分布狀態(tài)，即出現(xiàn)受激輻射大于受激吸收的情況，可產(chǎn)生光的放大作用。被放大的光在由Ｐ-Ｎ結(jié)構(gòu)成的光學(xué)諧振腔中來回反射,不斷增強(qiáng),當(dāng)滿足閾值條件后，即可發(fā)出激光。摻鉺光纖放大器(EDFＡ）的結(jié)構(gòu)及其作用：光耦合器是將輸入光信號(hào)和泵浦光源輸出的光波混合起來的無源光器件。光隔離器是防止光影響光放大器的工作穩(wěn)定性，保證光信號(hào)只能正向傳輸?shù)钠骷?。摻鉺光纖是一段長(zhǎng)度為１0~100ｍW的摻鉺石英光纖。泵浦光源為半導(dǎo)體激光器，輸出光功率為10~100mＷ,工作波長(zhǎng)為0.98um。光濾波器的作用是濾除光放大器的噪聲,降低噪聲對(duì)系統(tǒng)的干擾,提高系統(tǒng)信噪比。摻鉺光纖放大器（ＥDFA）的主要特點(diǎn):1、工作波長(zhǎng)與光纖最小損耗窗口一致。２、對(duì)摻鉺光纖進(jìn)行激勵(lì)的泵浦功率低。3、增益高,噪聲低,輸出功率高。4、連接的損耗低。三種泵浦方式：同向,反向,雙向。摻鉺光纖放大器（EDFＡ）的工作原理：摻鉺光纖在泵浦光源（0．98um更好）的作用下產(chǎn)生受激輻射，而且所輻射的光隨著輸入光信號(hào)的變化而變化,這就相當(dāng)于對(duì)輸入光信號(hào)進(jìn)行了放大。摻鉺光纖放大器(EDFA)的噪聲系數(shù):F=放大器的輸入信噪比／放大器的輸出信噪比。第四章光發(fā)射機(jī)結(jié)構(gòu)：直接調(diào)制時(shí)(1)均放：補(bǔ)償衰減的電平和均衡畸變的波形(２)碼型變換：將雙極性碼變成單極性碼（3）復(fù)用：是指利用一個(gè)大的傳輸信道來同時(shí)傳送多個(gè)低容量的信道以及開銷信息的過程（4)擾碼:是為了避免出現(xiàn)長(zhǎng)連0和長(zhǎng)連１的情況(5)調(diào)制（驅(qū)動(dòng)):讓光源發(fā)出的光強(qiáng)跟隨信號(hào)碼流的變化，形成相應(yīng)的光脈沖送入光纖。自動(dòng)功率控制：光源老化使輸出光功率降低；自動(dòng)溫度控制：溫度越高功率越低。光接收機(jī)：(１）光電檢測(cè)器：將由發(fā)送光端機(jī)光纖傳過來的光信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)。(2)前置放大器：將微弱的電信號(hào)通過多級(jí)放大器進(jìn)行放大，它應(yīng)是低噪聲、高增益的(3)主放大器有兩個(gè)方面的作用：第一個(gè)是將放大器輸出的信號(hào)放大到判決電路所需要的信號(hào)電平,第二是使主放大器的輸出信號(hào)幅度在一定范圍內(nèi)不受輸入信號(hào)的影響(4)均衡器：為了不干擾鄰碼的判決。第五章SDH復(fù)用過程：將1３9.264Mｂｉｔ/ｓ的支路送入高階容器C-4中經(jīng)碼速調(diào)整之后輸出149.7６0Ｍbit/s數(shù)字信號(hào)。在C－4基礎(chǔ)上每幀加９字節(jié)的通道開銷(ＰOH),從而構(gòu)成ＶC-4,其輸出的信號(hào)速率為150.336Ｍbｉt/ｓ。在VC-4內(nèi)加上管理單元指針ＡU-PＴＲ,構(gòu)成ＡU-4,則信號(hào)速率為１5０．91２Mbit/s。當(dāng)Ｎ＝1時(shí)，由一個(gè)ＡUG加上段開銷后則STＭ－1信號(hào)的速率為155.520Mbit／s。第七章POＮ(無源光網(wǎng)絡(luò)）傳輸原理:OLT至多個(gè)ONU之間的上、下行信號(hào)的傳輸機(jī)理。OLＴ至ONU的信號(hào)流為下行信號(hào)。ＯLＴ傳至各OＮU的信息首先在OＬT采用光時(shí)分復(fù)用OTDM技術(shù)組成復(fù)幀，并被送入饋線光纖，然后在無源光分路器以廣播形式將復(fù)幀信號(hào)傳至各ONU，然后恢復(fù)相應(yīng)幀信號(hào);各OＮU至OＬT的上行信號(hào)可采用光時(shí)分多址（OTDMＡ）、光波分多址（OWDＭＡ）、光碼分多址（OCDMA)、等多址接入技術(shù)。EP