光纤通信复习大纲

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1、光纤通信复习大纲第1章光纤通信概述1、光纤通信系统模型(P2右边有修改)2、光纤通信工作于近红外波段，波长范围：0.8μm—1.8μm，频率范围：167THz—375THz。其中，光纤通信低损耗窗口：0.85μm、1.31μm、1.55μm（P3）3、光纤通信的主要优点·传输频带宽，通信容量大。·传输衰减小，传输距离长。·抗电磁干扰，传输质量好。·体积小、重量轻、便于施工。·原材料丰富，节约有色金属，有利于环保。4、无源光器件：光纤连接器、光纤耦合器、光衰减器、光隔离器、光滤波器、波分复用器、光开关等。有源光器件：光电检测器、第2章 光纤通信的物理学基础1、光的本质光

2、线按照直线传播、光具有波动性、光具有量子性光子能量：E=2、反射/折射/全反射（P18、19）3、光的吸收光强：，为吸收系数，为吸收层厚度。4、光和物质的相互作用l自发辐射：发光二极管LED，正偏，非相干光l受激辐射：半导体激光器LD，正偏，相干光9l受激吸收：光电二极管PD，反偏5、激光的形成l实现粒子数反转是产生激光的必要条件。l构成激光器的三个要素：激光工作物质、激励源、光学谐振腔。第3章  光纤1、光纤的种类l按传输模式：单模光纤(SingleModeFiber)、多模光纤(MultiModeFiber)；l按光纤材料：石英光纤、石英纤芯塑料包层光纤、塑料光纤

3、等；l按折射率分布：阶跃型光纤(SIF)、渐变型光纤(GIF)。2、光纤的导光原理l相对折射率差：l数值孔径：表示光纤捕捉光射线能力的物理量3、阶跃型光纤的波动光学理论l波常数：，l光纤的归一化频率：l单模传输条件：l大光纤导模数量：(SI(阶跃型)：GI（渐变型）：)4、单模光纤(矢量模：、标量模：)95、光纤的损耗特性（P48）®光纤损耗：吸收损耗（包括本征吸收损耗、杂质吸收损耗、原子缺陷吸收损耗）、散射损耗、弯曲损耗®光纤固有损耗：本征吸收损耗、瑞利散射(线性散射)损耗6、光纤的色散特性模式色散波导色散模内色散材料色散脉冲展宽：多模光纤的模式色散（阶跃型）：（P

4、51）7．各种光纤G.652，G.653，G.654，G.655特点及使用场合。(PPT)第4章光源和光发射机1、光通信对光源的要求：Ø合适的波长l0，而且光谱窄Ø足够的入纤光功率PØ良好的调制特性（响应速度快）Ø稳定性好，寿命长，成本低2、光源发光波长(P62)，为半导体禁带宽度3、光源采用异质结的优点：ª增加载流子的注入效率ª形成光波导效应ª降低阈值电流4、发光二极管(LED)可分为面发光二极管(SLED)和边发光二极管(ELED)95、半导体激光器的组成：工作物质、激励源、光学谐振腔。6、半导体激光器产生激光的基本条件：粒子数反转分布、光的正反馈与谐振条件、激光

5、振荡的阈值条件。7、F-P腔半导体激光器（P69）驻波条件及谐振频率：，谐振腔总损耗（平均衰减系数）：8、简单比较LED、LDLED谱线宽度较宽，适用于低速、短距离系统，LD谱线宽度较窄，适用于长距离、大容量系统9、光调制可分为直接调制(强度调制)和间接调制(外部调制)。间接调制：声光调制、电光调制、磁光调制。10、光发送机的要求：有合适的输出光功率(入纤功率)、良好的消光比(>=10dB)、良好的调制特性。11、直接调制的光发送机原理图12、APC（功率）、ATC（温度）电路原理9T↑→Rt(电压下降)↓→差分放大器输入端压降↑→差分放大器输出电压↑→Ic↑→T↓第

6、5章 光电检测器和光接收机1、光纤通信对光电检测器的主要要求l在工作波长上光电转换效率要高；l检测过程中带来的附加噪声尽可能小；l响应速度快、线性好及频带宽，使信号失真尽量小；l高可靠长寿命，尺寸与光纤直径相配，工作电压低。2、光电检测器种类PIN、APD比较PIN：结构简单，可靠性高。电压低，使用方便。量子效率高。噪声小。带宽较高APD：灵敏度高。高增益。高电压，结构复杂。噪声大。3、响应度：4、量子效率：5、数字光接收机组成9各前端电路特点：(1)低阻抗前端(2)高阻抗前端(3)跨(互)阻抗前端。光接收机前端作用：将光纤线路末端耦合到光电检测器的光比特流转变为时变

7、电流，然后进行预放大线性通道控制放大器增益主放大器：将前置放大器输出的信号放大到判决电路所需要的信号电平，增益可调节的放大器均衡滤波器：对主放大器输出的失真的数字脉冲信号进行整形，使其变为升余弦信号，以利于克服码间干扰进行幅度判决？6、数字光接收机噪声源（任意写出五种）与检测器有关的噪声：量子噪声、雪崩倍增噪声、暗电流及漏电流噪声和背景噪声等等。与光接收机电路有关的噪声：放大器噪声、负载电阻热噪声等。7、接收机灵敏度：（P105）db、dbm区别及计算9、接收机动态范围：第6章  光纤通信系统与工程1、简单比较PDH、SDH（准同步数字序列、同步数字