光纤通信答案总结

《光纤通信答案总结》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、1丄光纤通信：以光波为载频，以光纤为传播媒介的通信方式。2.工作区域：近红外区，波长0.8〜1.8um,对应的频率为167〜375THZ。3•光纤通信的优点：传输频带宽，通信容量大；损耗低，中继距离远；抗电磁干扰能力强，无串话；保密性好；光纤细，光缆轻；资源丰富，节约有色金属和能源；经济效益好；抗腐蚀、不怕潮湿。4.光纤通信系统结构图及各部分作用：电端机对来自信源的信号进行处理，如模/数变换、多路复用处理。光发送机吧输入电信号转换为光信号，并用耦合技术把光信号最大限度地注入光纤线路。光纤光缆把来自光发送机

2、的光信号以尽可能小的畸变和衰减传输到光接收机。2.1光纤结构：折射率较高的纤芯、折射率较低的包层和外面的涂覆层。2.光纤的分类及每类光纤的特点：按光纤中传输的模式数量，分为多模光纤（芯径大，容易注入光功率，可以使用LED作为光源。但存在模间色散，只能用于短距离传输）和单模光纤（单模光纤只能传输基模，它不存在模间时延差，色散小，这対于高码速长途传输是非常重要的。但是芯径小，较多模光纤而言不容易进行光耦合，需要使用半导体激光器LD激励）。按光纤截血上折射率分布，阶跃型（光纤纤芯及包层的折射率都为一常数，为满足

3、全反射条件，纤芯的折射率高于包层的）和渐变型（减少了模式色散，提高光纤带宽，增加传输距离）。按ITU-T建议分类，G.652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oG.653：零色散点从1310nm移至1550nm,同时1550nm处损耗最低«G,654：纤芯纯石英制造,在1550nm处衰减最小（仅0.185dB/km）,用于长距离海底传输。G.655：引入微量色散抑制光纤非线性，适于长途传输。3•制造光纤的两种方法：直接熔化法、汽相氧化法。4.光纤的两种传输原理方

4、法：波动理论法，射线法。5.光纤的光学特性：光纤的光学特性有折射率分布、最大入射角、最大理论数值孔径、模场直径及截止波长等。6•数值孔径的计算：/VAniax=（n,2-n

5、）,/2«n1V2A（D={n2-物理意义：代表光纤的集光能力。6•模式：每一个对应于一种能在光线中传输的光场的空间分布，这种空间分布在传输中只有相位的变化，没有形状的改变，始终满足边界条件，这种空间分布称为模式。分类：TE模、TM模、EHmn模、H脇模7.色散产生的原因：由于不同成分的光信号在光纤中传输时，因其群速度不同，产生不同的

6、时间延迟而引起的一种物理效应。分类：模式、材料、波导色散。8.光纤损耗的原因：当光在光纤中传输时，随着传输距离的增加，光功率逐渐减小。分类：吸收损耗：组成光纤的材料及其中的杂志对光的吸收作用产生的损耗。散射损耗：在光纤中传输的一部分光由于散射而改变传输方向，从而使一部分光不能到达收端所产生的损耗。辐射损耗：光纤受到某种外力作用时，会产生一定曲率半径的弯曲。弯曲后的光纤可以传光,但会使光的传播途径改变。一些传输模变为辐射模，引起能量的泄漏导致的损耗。连接损耗:由于进行光纤接续时端面不平整或光纤位置未对准等原

7、因造成接头处出现损耗。9.非线性效应的分类：非线性受激散射、折射率扰动。10.单模光纤的性能指标：衰减系数、色度色散系数、零色散波长、零色散斜率。种类：标准单模光纤、色散位移光纤、衰减最小光纤、非零色散光纤。11•光缆的典型结构：层绞式、骨架式、束管式、叠带式。12.光纤通信的三个通信窗口：0.85um约为2.5dB/km,1.31um约为0・5dB/km,1.55um约为0.2dB/km3.1光纤通信对光源的要求：光源发射的峰值波反应在光纤低损耗窗口之内；有足够高的、稳定的输出光功率，以满足系统对光屮继

8、段距离的要求；单色性和方向性好，以减少光纤的材料色散，提高光源和光纤的耦合效率；易于调制，响应速度快，以利于高速率、大容量数字信号的传输；噪声要小，以提高模拟调制系统的信噪比；光电转换效率高，驱动功率低,寿命长，可靠性高。2.LD与LED的比较：前者适用于高速率、长距离、大容量的数字光纤通信系统。后者适用于低码速、短距离、容量小的数字光纤通信系统或模拟光纤通信系统。3.原子能级之间的跃迁：电子的运行轨道不同，代表不同的量子态，最里层轨道上量子态能量最低，最外层轨道量子态能量最高，这些不同的轨道运行时相应的

9、能暈值称为能级。电子在特定的能级中运动，并通过与外界交换能量的方式发生能级跃迁。4.LED的工作特性：光谱特性、P・l特性、耦合性、温度特性、调制特性LD的工作特性：阈值特性、光谱特性、温度特性，微分量子效率、功率转换效率，模式特性、调制特性，发射波长、耦合性、寿命5.LD的分类：6•光纤通信常用的调制方式及特点：直接调制一简单、经济、容易实现，但调制速率受载流子寿命及高速率下的性能退化的限制。间接调制一需要调制器，结构复杂，