《简明光纤通信》word版

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1、一光纤基本理论1、贝尔光电话系统中，将弧光灯的恒定光束投射在话筒的音模上，随声音的振动而得到强弱变化的反射光束。在接收端，载有信息的反射在硅谷电池上，直接产生反应声音变化规律的光电流，将这一电流送入听筒，从而恢复成声音信息。2、1966年7月，高锟和A·G·Heckhom等人发表著名论文——介质纤维表面光频波导，首次谈到实用型光纤的制造与在通信上的应用，提出了光纤传输光信号理论。3、光纤的主要特征优点：光线容量大损耗低，中继距离长抗电磁干扰能力强保密性能好体积小，重量轻节省有色金属和原材料缺点：抗拉强度低光纤连接困难光纤怕水4、光纤由纤芯，包层和涂覆层构成。包层的折射率略小

2、于纤芯，从而可以形成光波导效应，使大部分的光被束缚在纤芯中传输。5、根据光纤横截面折射率分布的不同，常用光纤可以分成阶跃折射率分部光纤（简称阶跃光纤）和渐变折射率分部光纤（简称渐变光纤）两种类型。6、本征损耗是指光纤材料固有的一种损耗，是无法避免的，它决定了光纤的损耗极限。7、光纤色散是指由于光纤所传输的信号是由不同频率成分和不同模式成分所携带的，不同频率和模式成分的传输速率不同，从而导致信号的畸变。8、根据色散产生的原因，光纤色散的种类主要可以分为模式色散，材料色散和波导色散三种。9、光纤的非线性可以分为两类：受激散射效应和折射率扰动。10、光通过光纤介质时，有一部分能力

3、偏离预定的传播方向，且光波的频率发生改变，这种现象称为受激散射效应。11、折射率扰动主要引起四种非线性效应：自相位调制，交叉相位调制，四波混频和光弧子形成。12、单模光纤是指在给定的工作波长上只传输单一基模的光纤。由于单模光纤只传输基模，吧存在模式色散，因此它具有相当宽的传输带宽。13、模场是光纤中基模的电场在空间的强度分部，模场直径则是描述光纤中光功率沿光纤半径的分布状态，即光纤中光能的集中程度。14、由于双折射（光纤不完善造成的光纤中正反基模的相位不相等）的存在，引起光波的偏振态沿光纤长度发生变化，使得光纤中两个正交的偏振模式的群速率不同，从而产生时延差，导致脉冲展宽，

4、这就是偏振色散。15、吸收损耗是由制造光纤材料本身以及其中的过渡金属离子和氢氧根离子等杂质对光的吸收而产生的损耗，前者是由光纤材料本身的特性决定的，称为本征吸收损耗。16、光纤的制造工艺主要包括原料的提纯，预制棒的熔炼，拉丝涂覆三道工序。17、为保护光纤，提高光纤的强度，需将涂覆后的光纤再套上一层热塑性材料，这就是套塑。18、为了在实际工程中应用，必须将若干根光纤制成光缆。光缆结构能够保护光纤不受机械损伤以及环境的影响。二光源和光发射机1、量子态（电子在原子中的微观运动状态）的能量只能取某些特定的值，而不是随意的，需要满足电子轨道的量子化条件，当电子在每一个这样的轨道上运动

5、时，原子具有确定的能量，成为原子的一个能级。2、处于高能级的电子状态是不稳定的，它将自发地从高能级跃迁到低能级与空穴复合，同时释放出一个光子，由于不需要外部激励，该过程称为自发辐射。3、光跃迁过程中，自发辐射是高能级电子的自发行为，与是否存在外界激励作用无关。4、设媒质中低能级E1上的电子密度为N1，高能级E2上的电子密度为N2，当N2

6、器在结构上相当于一个多层介质波导谐振腔，当注入电流大于阈值电流时，辐射光在腔内建立起来的电磁场模式成为激光器的模式。7、在激光器P-I曲线中，激光器由自发辐射到开始受激振荡时的临界注入电流，称为阈值电流。8、除半导体激光器外，发光二极管（LED）也是光纤通信中常用的光源，它基本上是用直接带隙的半导体材料制作的PN结二极管。9、根据光发射和调制过程的关系，光源调制可分为直接调制和间接调制两大类。10、光源间接调制时利用晶体的电光效应、磁光效应和声光效应等性质来实现对激光辐射的调制。这种调制方式适用于各种类型的激光光源。11、从调制信号的类型划分，光源的直接调制方式包括模拟调制

7、和数字调制。12、当把电压加到某些晶体上的时候。可能使晶体的折射率发生变化，晶体的这种性质称为电光效应。13、对激光器进行高速脉冲调制时，调制电路既要有快的开关速度，又要保持有良好的电流脉冲波形。因为不仅电流脉冲上升沿和下降沿的快慢会影响到光脉冲的响应速度，而且电流脉冲上升沿的过冲还会加剧光脉冲的张弛振荡。14、激光器自动温度控制系统由致冷器、热敏元件以及相关的控制电路组成。三光接收机1、光接收机常用的非相干检测方式是直接功率检测方式——通过光电二极管直接将接收的光信号恢复成基带调制信号。2、当光子照射到物体上时，