光纤通信原理复习大纲

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1、光纤通信原理复习大纲第一章1.什么叫光纤通信？光纤通信的发展大致分为哪几个阶段？以光为载波，光纤为传输媒介的通信叫光纤通信。发展分为5个阶段：第一代：从基础研究到商业应用的开发时期(1966~1979)；第二代：提高传输速率和增加传输距离为研究目标和大力推广应用的大发展时期(上世纪80年代早期)；第三代：进一步提高传输速率和增加传输距离的时期(上世纪80年代后期初90年代初)；第四代：以提高传输速率和增加传输距离为研究目标和大力推广应用的大发展时期(上世纪90年代之后)；第五代：以光孤子脉冲为通信载体，以光时分复

2、用技术（OTDM）和波分复用技术（WDM）联合复用为通信手段，以超大容量、超高速率为特征。2.光纤通信的优缺点是什么？优点：（1）通信容量大：（2）损耗低、中继距离长；（3）抗干扰能力强；（4）传输误码率极低；（5）保密性强；（6）体积小、重量轻；缺点：（1）有些器件比较昂贵；（2）光纤的机械强度差；（3）不能传输电力；（4）光纤断裂后修复比较困难，需要专用工具；3.光纤通信系统有哪些部分组成？简述各部分的作用。由发射机、接收机、光纤线路组成；发射机又分为光发射机和电发射机；光发射机的作用是：将输入电信号转化为光

3、信号，并用耦合技术把光信号最大限度的注入到光纤线路。电发射机的作用是：将信息源输出的基带电信号变换为适合在信道中传输的电信号。接收机也分为光接收机和电接收机。光接收机的作用：把光纤线路输出的产生畸变和衰减的微弱光信号还原为电信号；电接收机的作用：放大和完成与电发射机相反的的变换，包括码型反变换和多路分接；光纤线路：把来自于光发射机的光信号，已经可能小的畸变和衰减传输到光接收机。第二章1.光纤通信为什么向长波长、单模光纤方向发展?由于单模光纤不存在模间色散，带宽大，可用于长途传输；又因为光纤的几何尺寸大小与传输光波

4、长在同一数量级，故光纤通信要向长波长和单模光纤发展。2.子午光线是指始终在包含中心轴线的平面上传播的光线。3.弱导光纤的含义为n2»n1，即sin-1qc»900。4.自聚焦效应是指：不同入射角相应的光线，虽经历的路程不同，但最终都会聚在同一点的现象。5.目前，通信用光纤的纤芯和包层构成的材料绝大多数是含有极少量掺杂剂的高纯度SiO26.按照光纤的射线光学（几何光学）理论，阶跃型光纤中光射线主要有子午光线和斜光线两类。7.光纤是一种介质光波导，具有把光封闭在其中进行传播的导波结构。它的直径大约是纤芯单模8-10u

5、m，多模50-80um,外径都采用125um，故直径大约是125um.8.从射线理论的观点看，在阶跃型光纤中，入射子午线光纤形成导波的条件是：光线在光纤端面上的入射角必须满足：Q

6、11表示。13.阶跃型单模光纤的截止波长表达式为：λc=2π2.40483n1a2∆14.表示光纤色散程度的物理量是：时延差15.目前光纤通信三个实用的低损耗工作窗口是0.85um、1.31um、1.55um。16.按照光纤中传输模式的多少，可以将光纤分为多模光纤和单模光纤两类。17.在薄膜波导中，导波的传输波长条件是不知道有大神知道全班共享！18.造成光纤中传输的光波信号出现畸变的重要原因是：光线中存在色散。19.在多模光纤中，纤芯的半径和可传输的导波模数量是：V=2πaλ(n12-n22)12=2πaλNA它

7、决定了光纤可以支持的模式总数，即半径越大，V越大，支持的导模数量越多。20.光纤色散有哪几类？色散的危害是什么？什么叫偏振模色散？模式色散、材料色散、波导色散三类；危害：色散对光纤传输系统的影响，在时域和频域的表示方法不同。从频域上看，色散限制了传输信号的带宽；从时域上看，色散引起信号脉冲的展宽。偏振模色散：由于双折射的存在，将引起光波的偏振态沿光纤长度发生变化，使得两个正交的偏振模式的群速度不同，从而产生时延差，导致脉冲展宽，这就是偏振色散。21.光纤损耗有吸收损耗、散射损耗、弯曲损耗三类评价光纤损耗特性可以通

8、过损耗系数来衡量，光纤的损耗系数定义为：22.光纤按国际电信联盟标准分为：（1）G.652光纤(常规单模光纤)在1310nm工作时，理论色散值为零在1550nm工作时，传输损耗最低（2）G.653光纤(色散位移光纤)零色散点从1310nm移至1550nm，同时1550nm处损耗最低（3）G.654光纤(衰减最小光纤)纤芯纯石英制造，在1550nm处衰减最小(仅0.185d