华科信息光电子复习提纲.pdf

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1、信息光电子技术复习2014/10/27©HUST20141•光通信中的基本概念–功率单位dBm与mW的换算；–波长间隔与频率间隔的换算；–带隙能量与工作波长的换算；–主要的光通信窗口–几个技术术语：波形（功率随时间变化），频谱（参数随频率变化），模式（功率在空间的分布）2014/10/27©HUST20142•光源•半导体发光的物理基础–光与物质相互作用（自发辐射、受激辐射、受激吸收）–激光产生的条件（粒子数反转、光反馈（幅度条件）、波长选择（相位条件））–正偏PN结–双异质结的作用–LED与LD的区别2014/10/27©HUST20143•L

2、D的基本特性–FP腔，纵模特性–横模特性、实现单横模的波导结构–实现单纵模的方案（DFB、DBR、VCSEL）–实现可调谐的方案（SG-DBR、GCSR、外腔）2014/10/27©HUST20144•光调制器•什么是调制？电光调制的主要方式（内调制、外调制）•电光调制器–物理机制（线性电光效应/Pockels效应）–如何实现幅度调制和相位调制（结构、实现方式）•半导体电吸收调制器–物理机制（Franz-Keldysh效应、量子限制Stark效应）–如何实现幅度调制（结构、实现方式）•LD直接调制和调制器的啁啾特性2014/10/27©HUST2

3、0145•光纤基础•光纤的基本概念：–数值孔径，相对折射率差，归一化频率，模式折射率–什么是阶跃型光纤？渐变型光纤？单模光纤？多模光纤？–单模光纤的种类（G.651，G.653，G.655）•光纤的特性——损耗–单模光纤的损耗谱（损耗最低点）–损耗系数的定义，引起光纤损耗的主要机理2014/10/27©HUST20146•光纤的特性——色散–色散产生机制（模间色散、波导色散、材料色散、偏振模色散）–正色散，负色散，单模光纤色散零点–色散对传输的影响–色散补偿技术2014/10/27©HUST20147•光纤非线性、光孤子•基本理论（非线性的产生、

4、几阶？）•基本概念（非线性折射率、受激非弹性散射，SPM，XPM，FWM，SRS，SBS）•不同的传输区间，色散对脉冲波形的影响•SPM：产生的频率啁啾•XPM：调制不稳定性、时域和频域的效应•FWM：机理、能量守恒条件、相位匹配条件及其实现方法、参量放大的概念2014/10/27©HUST20148•SRS和SBS:产生机理、二者的比较（相同点、不同点），基于SRS和SBS效应的激光器构成•光孤子：产生条件、传播特点、光孤子传输中存在的问题和解决方法。2014/10/27©HUST20149•光器件•光纤耦合器–基本理论（参数：耦合比、传输矩阵

5、分析）–相同波长、相同光纤耦合——3dB损耗–不同波长的光信号——完全耦合•光隔离器和光环形器–物理原理（磁光效应）–光隔离器和光环形器的工作原理、应用场合2014/10/27©HUST201410•光纤光栅–基本理论（耦合波理论、分类、制作方法）–Bragg光纤光栅与长周期光纤光栅透射和反射谱特点。–Bragg光纤光栅与长周期光纤光栅的应用•光滤波器–FP滤波器和MZ滤波器的原理、透射谱特点、FSR•列阵波导光栅：基本原理、应用2014/10/27©HUST201411•光开关–物理机制：SOA、电光、热光、MEMS、液晶–结构：Y分支、Xco

6、upler、MZ•波长转换器–基于SOA：物理机制–基于光纤：物理机制–基于铌酸锂光波导：物理机制2014/10/27©HUST201412•光放大器•半导体光放大器–基本理论：物理机制（受激辐射）、主要性能（增益饱和、频率啁啾）–主要问题和解决方案：增益纹波、噪声指数、增益饱和、偏振增益2014/10/27©HUST201413•EDFA–基本原理：980nm泵浦和1480nm泵浦的不同–应用（WDM、功率放大器、线路放大器、前置放大器、不同应用设计要求有何不同）–泵浦方式（前向、后向、双向）：结构、各部分功能–主要问题和解决方案：增益谱平坦：

7、增益瞬态现象、增益带宽扩展–噪声和噪声积累问题（SNR、OSNR、噪声指数NF、噪声指数的3dB极限）2014/10/27©HUST201414