光纤通信复习资料

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1、第2章光纤和光缆1.光纤（OpticalFiber）是由中心的纤芯和外围的包层同轴组成的圆柱形细丝。P142.光能量在光纤中传输的必要条件是n1>n2。纤芯和包层的相对折射率差Δ=（n1-n2）/n1的典型值，一般单模光纤为0.3%~0.6%，多模光纤为1%~2%。Δ越大，把光能量束缚在纤芯的能力越强，但信息传输容量却越小。P143.光纤类型:突变型多模光纤(SIF);渐变型多模光纤（GIF）;单模光纤（SMF）:(a)双包层,(b)三角芯,(c)椭圆芯P144.定义临界角θc的正弦为数值孔径：P175.传播时间即时间延迟为：6.时间延迟差近似为：7.对于给定的光纤(n1、n2和a确

2、定)，存在一个临界波长λc，当λ<λc时，是多模传输，当λ>λc时，是单模传输，这个临界波长λc称为截止波长。由此得到V=2.405λc/λ；8.吸收损耗：是由SiO2材料引起的固有吸收和由杂质引起的吸收产生的。P33散射损耗：主要由材料微观密度不均匀引起的瑞利(Rayleigh)散射和由光纤结构缺陷(如气泡)引起的散射产生的。结构缺陷散射产生的损耗与波长无关。9.光缆结构和类型：层绞式，骨架式，中心束管式，带状式10.光纤的特性参数很多，基本上可分为几何特性、光学特性和传输特性三类。几何特性包括纤芯与包层的直径、偏心度和不圆度；光学特性主要有折射率分布、数值孔径、模场直径和截止波

3、长；传输特性主要有损耗、带宽和色散。11，1.剪断法光纤损耗系数由下式确定，即式中，L为被测光纤长度(km)，P1和P2分别为输入光功率和输出光功率(mW或W)。P402.后向散射法瑞利散射光功率与传输光功率成比例。利用与传输光相反方向的瑞利散射光功率来确定光纤损耗系数的方法，称为后向散射法。P4112，光纤带宽测量有时域和频域两种基本方法。时域法是测量通过光纤的光脉冲产生的脉冲展宽，又称脉冲法；频域法是测量通过光纤的频率响应，又称扫频法。第3章通信用光器1，有源器件包括光源、光检测器和光放大器，这些器件是光发射机、光接收机和光中继器的关键器件，和光纤一起决定着基本光纤传输系统的水平

4、。光无源器件主要有连接器、耦合器、波分复用器、调制器、光开关和隔离器等。2，目前光纤通信广泛使用的光源主要有半导体激光二极管或称激光器(LD)和发光二极管或称发光管(LED)，有些场合也使用固体激光器。3，激光器输出光功率随温度而变化有两个原因：一是激光器的阈值电流Ith随温度升高而增大，二是外微分量子效率ηd随温度升高而减小。温度升高时，Ith增大，ηd减小，输出光功率明显下降，达到一定温度时，激光器就不激射了。4，分布反馈（DFB）激光器与F-P激光器相比，具有以下优点：①单纵模激光器。②谱线窄，波长稳定性好。③动态谱线好。④线性好。5，发光二极管(LED)的工作原理与激光器(L

5、D)有所不同，LD发射的是受激辐射光，LED发射的是自发辐射光。LED的结构和LD相似，大多是采用双异质结(DH)芯片，把有源层夹在P型和N型限制层中间，不同的是LED不需要光学谐振腔，没有阈值。发光二极管有两种类型：一类是正面发光型LED，另一类是侧面发光型LED。和激光器相比，发光二极管输出光功率较小，谱线宽度较宽，调制频率较低。但发光二极管性能稳定，寿命长，输出光功率线性范围宽，而且制造工艺简单，价格低廉。因此，这种器件在小容量短距离系统中发挥了重要作用。6，常用的光检测器有：PIN光电二极管和雪崩光电二极管(APD)7，对无源光器件要求插入损耗小、反射损耗大、工作温度范围宽、

6、性能稳定、寿命长、体积小、价格便宜，许多器件还要求便于集成。8，连接器是实现光纤与光纤之间可拆卸(活动)连接的器件，主要用于光纤线路与光发射机输出或光接收机输入之间，或光纤线路与其他光无源器件之间的连接。接头是实现光纤与光纤之间的永久性(固定)连接，主要用于光纤线路的构成，通常在工程现场实施。连接器件是光纤通信领域最基本、应用最广泛的无源器件。9，耦合器类型：T形耦合器，星形耦合器，定向耦合器，波分复用器/解复用器(也称合波器/分波器)10，波分复用器的功能是把多个不同波长的发射机输出的光信号组合在一起，输入到一根光纤；解复用器是把一根光纤输出的多个不同波长的光信号，分配给不同的接收

7、机。11，隔离器就是一种非互易器件，其主要作用是只允许光波往一个方向上传输，阻止光波往其他方向特别是反方向传输。第4章光端机1，P792，对通信用光源的要求如下：P79(1)发射的光波长应和光纤低损耗“窗口”一致，即中心波长应在0.85μm、1.31μm和1.55μm附近。(2)电/光转换效率要高，即要求在足够低的驱动电流下，有足够大而稳定的输出光功率，且线性良好。发射光束的方向性要好，即远场的辐射角要小，以利于提高光源与光纤之间的耦合效率。(3)允许的调