光纤通信复习提纲new

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1、第15页共15页第一章概论1、光纤通信的主要优点是什么?2、光纤通信系统有哪几个基本组成部分？3、PCM的原理4、什么是NRZ和RZ码？第二章光纤和光缆1、用光线光学方法简述光纤的导光原理。2、光纤的种类有哪些？什么叫多模光纤？什么叫单模光纤？它们的尺寸及使用场合有什么不同？多模光纤有哪两种？单模光纤又有哪几种？G.652，G.653，G.6553、光纤数值孔径的定义是什么？其物理意义是什么？4、归一化频率的定义，光纤单模传输的条件是什么？5、什么是光纤的色散？对通信有何影响？色散的种类有哪些？多模光纤的色散由什么色散决定？单模光纤色散又有什么色散决定？6、材料色散和波导色散引起的时延

2、差Δτ与色散系数D的关系是什么？色散系数D工程通常采用什么单位？材料色散和波导色散引起的时延差Δτ与色散系数D成正比，色散系数D工程上单位采用ps/(nm·km)7、普通单模光纤的零色散波长大约为多少？色散位移光纤(DSF)是利用什么原理制成的？图1普通单模光纤的材料色散系数Dm、波导色散系数Dw和总色散D随波长变化的曲线，总色散在1.31μm附近为零，这个波长称为零色散波长。而在第15页共15页1.55μm附近色散系数D=15～18ps/(km·nm)。在1.55μm附近的损耗最低，如果合理地设计光波导的结构就可以把零色散波长位移到1.55μm附近，这样1.55μm附近色散也最小，利

3、用这种原理制成色散位移光纤(DSF)。无疑对长距离大容量的光纤通信是十分有利的。图1普通单模光纤的DM、Dw和D随波长的变化曲线8、造成光纤传输损耗的主要因素有哪些？哪些是可以改善的？最小损耗在什么波长范围内？9、写出光纤的衰减系数表达式。衰减系数的单位是什么？10、简述G.652光纤、G.653光纤、G.655光纤的特征及其用途。11、目前光纤通信采用那几个工作波长？为什么？12、光纤通信为什么向长波长、单模光纤方向发展？13、什么是光纤的自聚焦现象？14、如何判断光纤的正常色散区和反常色散区？15、什么是弱导光纤？弱导光纤中纤芯和包层中光场的分布如何？单模光纤中横向场分布可以作怎样

4、的近似？16、什么是单模光纤的偏振色散？17、光纤光栅在光通信中有什么用途？第15页共15页第三章光源与光发送机1、光与半导体物质的三个基本作用过程是什么？半导体激光器、光检测器、光放大器分别基于哪个过程？2、光纤通信广泛使用的光源有哪些？LED的光谱有什么特点，可以用于何种光纤系统？发光二级管又称LED，广泛应用在各类电子设备中，也是光纤通信中经常使用的光源。它的优点在于较小的尺寸和较长的使用寿命。但它也具有发光亮度低，光谱宽等缺陷，故发光二极管(LED)通常使用在低速、短距离光通信系统。3、试画出LED和LD的光输出功率P与注入电流I的关系曲线，即P-I曲线。它们有什么区别？LED

5、是无阈值器件，它随注入电流的增加，输出光功率近似的线性增加。通常使用使用光输出功率P与注入电流I的关系，即P-I曲线，来描述LED的输出光功率特性。LD是阈值器件。4、LED和LD的主要区别是什么？LED本质上是非相干光源，它的发射光谱是半导体材料导带和价带的自发辐射谱线，所以谱线较宽；而LD是相干光源，它的谱线很窄。5、什么是激光器的纵模？6、光纤通信对半导体激光器有哪些主要要求？半导体激光器（LD）是光纤通信最主要的光源，非常适合于高码速率长距离的光纤通信系统的基本要求有以下几点：（1）光源应在光纤的三个低损耗窗口工作，即发光波长为0.85μm、1.31μm或第15页共15页1.5

6、5μm。（2）光源的谱线宽度较窄，Δλ=0.1～1.0nm。（3）能提供足够的输出功率，可达到10mW以上。（4）与光纤耦合效率高，30%～50%。（5）能长时间连续工作，工作稳定，提供足够的输出光功率。7、半导体激光器由哪三个部分构成？8、DFB激光器与普通的F-P腔激光器结构上有什么不同？画出DFB-LD结构示意图。DFB激光器的输出波长由什么决定？DFB-LD光谱与普通的F-P腔LD的光谱有何不同？分布反馈半导体激光器(DFB-LD)，它是在异质结激光器具有光放大作用的有源层附近，刻上波纹状的周期的光栅来构成的，如图3所示。图3分布反馈半导体激光器结构示意图LD多模光谱和单模光谱

7、的比较可以看出，单纵模LD中除了一个主模外，其它纵模都被抑制了，同时主模的谱线宽度非常窄，通常小于1nm，用于高速光纤通信系统是非常理想的。9．FP-LD、DFB-LD、DBR-LD、VCSEL-LD的中文名是什么？DFB激光器的工作原理与F-P腔LD的工作原理不同？F-P第15页共15页腔的反射只发生在解理端面，在腔体的任一点，都是这些端面反射的左右行波的干涉；而DFB内部具有一个对波长有选择性的衍射光栅，从而使只有满足布拉格波长条件的光波才