光纤通信复习.ppt

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1、光纤通信的发展过程光纤通信波段光纤通信的优点光纤通信中的码型光纤通信系统的组成全光网络的概念第一章绪论2.1光纤结构光纤由纤芯、包层和涂覆层光纤的分类2.2光纤的导光原理归一化频率2.3单模光纤第2章光纤和光缆2.4光纤的传输特性1光纤的损耗特性损耗＝10/LlgPi/Po(dB/km)辐射损耗（1）吸收损耗本征吸收（两个吸收带紫外吸收带红外吸收带）杂质吸收原子缺陷吸收（2）散射损耗；本征散射、非线性散射2．光纤的色散特性模式：模内：时延差材料色散波导色散模间色散2.4光纤的传输特性2.4.3单模光纤的非线性效应1.受激散射

2、效应：受激布里渊散射、受激拉曼散射阈值Pth2.折射率扰动：自相位调制光孤子交叉相位调制调制不稳定四波混频2.5特殊单模光纤及应用2.5.1非色散位移单模光纤1.常规单模光纤2.低水峰单模光纤2.5.2色散位移单模光纤2.5.3非零色散位移单模光纤2.5.4色散平坦单模光纤2.5.5色散补偿单模光纤2.6光缆1．网络层次：核心网光缆、中继网光缆、接入网光缆2.光纤状态：紧套光缆、松套光缆、半松半紧光缆3.光纤形态：分离光纤光缆、光纤束光缆、光纤带光缆4.缆芯结构：中心管式、层绞式、骨架式光缆半导体激光器：是向半导体P-N结注

3、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输出激光。原子的量子态、能级、能级的跃迁（自发辐射、受激辐射、受激吸收）晶体的能带、导带、价带、禁带、空穴粒子（电子）数反转费米能级第3章有源光器件及设备1.半导体激光器（是相干光源，有无阈值器件）是向半导体P-N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输出激光。适用于长距离大容量的光纤通信系统。（由放大系统、反馈系统和振荡回路组成）2.发光二极管（LED）（是非相干光源，是无阈值器件)

4、它的基本工作原理是自发辐射。适用于短距离、低码速的数字光纤通信系统，或者是模拟光纤通信系统。其工艺简单、成本低、可靠性好。3.光电检测器4.APD的雪崩二极管数字光发射机光源（对光源的要求）电路：线路编码、光的调制、光源驱动、光功率控制和其他保护检测功能数字光接收机接收电路光检测器前置放大器主放大器均衡器偏置电路自动增益控制判决电路时钟恢复电路取样判决器以译码器调制方式：直接调制和间接调制、内调制和外调制主要性能指标：灵敏度噪声误码率信噪比动态范围抖动低阻抗前置放大器电路高阻抗前置放大器电路互阻抗前置放大器电路光端机电光、声

5、光、磁光光检测器光信号再生码流前置放大器主放大器均衡器判决器时钟恢复自动增益控制译码器偏置电路光调制器光信号光端机1.光连接器2.光耦合器3.波分复用器/解复用器4.光隔离器及光环行器5.光波导调制与光开关6.光衰减器波长转换、滤波器插入损耗回波损耗隔离度分光比第4章光无源器件1.EDFA的原理（铒的光谱特性）2.EDFA的基本结构掺铒光纤、泵浦源、光耦合器和隔离、光滤波器器等组成同向泵浦同向泵浦双向泵浦3.EDFA的特性4.EDFA的基本种类线路放大器功率放大器前置放大器6.半导体激光放大器分为两类：FP型和行波型5.光纤

6、激光器谐振腔、泵浦源第五章光纤放大器分类：光放大器有半导体和光纤放大器两种，光纤放大器又分为非线性和掺铒光纤放大器6.7光纤通信系统的设计6.5光孤子通信6.6SCM系统6.4相干光波系统6.2光纤通信系统的调制与解调6.3IM-DD系统及应用两种传输体制：PDHSDH6.1光纤通信系统的组成第6章光纤通信系统：外差检测和零差检测7.1波分复用系统7.2光时分复用系统超短光脉冲发生技术、全光时分复用/解复用技术、时钟提取技术、高速信号传输技术7.3光码分复用系统7.4光空分复用系统7.5光频分复用系统1.光振幅编码系统2.光

7、相位编码OCDM系统3.光波长编码OCDM系统第七章光复用技术第8章交换技术按交换方式，分为光路交换和分组交换，也有人提出光突发交换。8.1光交换元件：光开关、光缓存器、光逻辑器件光路交换主要有：空分光交换、时分光交换、波分光交换、码分交换。自由空间交换、复合光交换。8.2光路交换8.3光分组交换1.阶跃型光纤中，已知纤芯折射率n1=1.51，包层折射率n2=1.45，纤芯半径a=6μm，工作波长λ=1.31μm。求：数值孔径NA和浸入水中（n0＝1.33）的最大接收角。2.有单模光纤，其截至波长为1.4μm，芯包折射率

8、分别为n1＝1.465，n2＝1.46，计算它的纤芯半径。3.已知，在一阶跃型光纤中，n1＝1.50，n2＝1.45求经过20km后，光纤的最大延时差。4.设光电二级管的截至波长λ＝1.6μm，求产生光电效应所需的最小光子能量E5.已测得某光纤输入功率为80μw，传输10km后输出功率为5