光纤通信打印new

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1、第一章1、光纤通信是以光波作载波传送信息的通信方式。2、光纤通信系统是以光纤为传输媒介，光波为载波的通信系统。光纤通信系统由光发送机、光接收机、光纤（光缆）和光中继器构成。3、调制技术：直接调制（内调制）、间接调制（外调制）。直接调制（内调制）：用电信号直接调制半导体激光器或发光二极管的驱动电流，使输出光随电信号变化。特点：技术简单，成本较低，容易实现，但调制速率受激光器的频率特性所限制。间接调制(外调制)：外调制是把激光的产生和调制分开，用独立的调制器调制激光器的输出光而实现的。特点：调制速率高，缺点是技术复杂，成本较高。目前大多数光纤通信系统都采用直接光强调制。4、光孤

2、子就是这种能在光纤中传播的长时间保持形态、幅度和速度不变的光脉冲。利用光孤子特性可以实现超长距离、超大容量的光通信。第二章5.光纤有三个低损耗窗口：1.31vm是0色散窗口，1.55vm是低损耗窗口　6.光纤主要有：突变型多模光纤（SIF）、渐变型多模光纤（GIF）和单模光纤（SMF）三种。它们的特点阶跃型多模光纤信号畸变大，相应的带宽只有10~20MHz·km，只能用于小容量（8Mb/s以下）短距离（几km以内）系统。渐变型多模光纤带宽可达1~2GHz·km，适用于中等容量（34~140Mb/s）中等距离（10~20km）系统。单模光纤适用大容量（565Mb/s~2.5G

3、b/s）长距离(30km以上)系统。区别7.折射定律阶越型多模光纤：几何光学特性：Δ称为光纤的相对折射率差。NA称为光纤的数值孔径。数值孔径NA只与突变型光纤的纤芯的折射率以及纤芯与包层的折射率差相关，所以数值孔径本质上反映的是光纤的导光性能。8、为归一化频率，当V<2.405时为单模光纤，当V>2.405时为多模光纤。9.计算：假设阶跃光纤的参数为n1=1.45,△=0.35%,半径a=4um,入射波长1.31um，计算它的数值孔径。计算归一化频率，判断是不是多模光纤。对于阶跃光纤来说V=2.327

4、吸收损耗、散射损耗，（2）散射：有个脉冲的展宽，散射衰减机理：由于光纤的折射率分布以及光纤材料的不均匀使得光在光纤传播过程中发生散射，光向其他方向散开造成的损耗。（3）色散：光纤的色散引起传输信号的畸变，使通信质量下降，从而限制了通信容量和通信距离。色散(Dispersion)是在光纤中传输的光信号，由于不同成分的光的时间延迟不同而产生的一种物理效应。光纤的色散：由不同模式或不同频率（或波长）成分组成的光信号，在光纤中传输时，由于群速度不同而引起信号畸变的物理现象。光纤的色散分为模式色散（或模间畸变）、材料色散以及波导色散。后两种色散是某一模式本身的色散，也称模内色散。瑞利

5、散射的特点是散射光几乎是全方向的，各方向的光强度几乎相同。11、渐变型光纤的模式色散比突变型光纤小得多。单模光纤因为只传输一个模式，因此模式色散为零。多模光纤有模式色散。第三章12、半导体激光器是向半导体PN结注入电流，实现粒子数反转分布，产生受激辐射，再利用谐振腔的正反馈，实现光放大而产生激光振荡的。13.半导体激光器基本结构工作物质：有源层。提供确定的能级系统，在需要的频率内辐射光子。激励物质：泵浦源。激活工作物质，使其能级中的电子形成粒子数反转分布，受激辐射大于受激吸收。光学谐振腔：完成光子频率的选择，方向选择及能量反馈13、半导体激光器的主要特性【1】P-Ⅰ特性反映

6、了注入(驱动)电流和输出光功率的关系。【2】.光谱特性：光源的谱线宽度是衡量光源单色性好坏的一个物理量，定义为输出光功率峰值下降3dB时的半功率点对应的宽度。【3】、温度与老化特性：两个原因：激光器的阈值电流Ith随温度升高而增大;外微分量子效率ηd随温度升高而减小。当温度升高到一定程度将不再产生激光。【4】.调制特性：直接调制方式：把电信号直接加到激光器上。td是激光器连续发射两个光脉冲所需的延迟时间，这个时间越长，激光器的调制速率就越低，反之就越高。对激光器加偏置电流可以提高调制速度。当外加的偏置电流等于阈值电流时，延迟时间接近于零，因此，激光器工作时要加一个直流偏置电

7、流在阈值电流附近，以期获得较高的调制速率。【5】.伏安特性：半导体激光器的伏安特性与一般二极管的伏安特性相似，如图3.13所示，但它有一个导通电压在1V左右。外加电压超过导通电压，注入电流才随之增大。一般要求激光器在阈值电流附近的正向偏压小于2V，激光器的串联电阻小于5Ω。【6】.转换效率：①外微分量子效率：在闸值电流以上产生的光子数与注入的电子数之比。反映了激光器本身的工作效率。②功率转换效率：输出光功率与注入电功率的比值。它包含来了外围电路的功率消耗。【7】、方向性：半导体激光器发出的激光与光纤或光器件进行耦合