光通信原理-总复习.pdf

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1、目录第一章信息与信号第二章光通信的一般概念第三章传输光路第四章光发射机第五章光接收机与基本光纤数字通信系统第六章基于电复用的光纤通信系统第七章光放大第八章光路复用技术第一章信息与信号第一节信息的基本知识1．信息的概念2．信息的度量3．信息源4.信息系统与信道第二节信号的概念第三节数字信号和模拟信号第四节噪声第一节信息的基本知识1．信息的概念（1）什么是信息？（2）信息的基本特征2．信息的度量（1）信息量（2）信息量的单位3．信源（1）信源的信息量（2）信源编码第二节信号的概念---什么是信号？1．信号的物理性2．信号的信息性第三节数字信号和模拟信号1．一般概念2．同

2、步3．包第四节噪声1.干扰2.狭义噪声第二章光通信的一般概念第一节通信的一般概念2.1.1通信的一般概念2.1.2通信系统的基本组成2.1.3通信的基本问题第二节光纤通信的特点2.2.1光通信与光纤通信2.2.2光信号的基本特征2.2.3光纤信道的基本特性第三节光纤通信系统的基本组成第一节通信的一般概念1．通信的一般概念什么是通信?通信要素2．通信系统的基本组成通信系统的基本组成模型3.通信的基本要求（1）通信的实时性（2）通信的可靠性（3）通信质量1．通信的一般概念什么是通信?“通信是信息的发出着按照双方事先一致同意的协定以某种方式经过某种途径将信息传递给接收者的

3、全过程”1)通信必须有信息的发出者，信源发出的是自身的信息，也可能是从别的信源获得的信息，可能是人或机器信息的发出者和通信的发起者不是同一含义，通信也可能由接收者发起2)通信必须有信息的接受者，信宿通信的接受者可以是明确的，也可以不明确。可以是人或机器3)通信方式信息的承载方式数字通信，模拟通信，编码方式2．通信系统的基本组成信源变换器信道反变信宿换器噪声通信系统2．通信系统的基本组成信源通信终端信道通信终端信宿噪声通信系统第二节光纤通信的特点2.2.1光通信与光纤通信2.2.2光信号的基本特征2.2.3光纤信道的基本特性2.2.2光信号的基本特征1)波动性:频率(

4、波长)、幅度、相位、偏振方向2)量子性，光子能量（频率）、光子数Ｎ1.频率极高，可承载信息量极大7.5亿条话路2.相位与偏振方向不能直接检测出来调幅调频调相调偏3.强度调制的光信号非负的双极性码HDB3RS-232-C4.偏振度偏振稳定性的度量5.相干性相干时间相干长度相干性相干时间相干长度相干长度:在这段长度内，光有稳定的相位关系Lvtg相干时间光源的稳定发光时间有关，也就是与光源的频带宽度有关t1fFP-LD激光器f150MHz6ns，1.2mDFB激光器f10MHz0.1μs20m外腔激光器f1MHz200m2.2.3光纤信道

5、的基本特征1.光信道（传输光路）光纤，光有源器件和光无源器件，光纤放大器、光连接器、光耦合器、光纤光栅、波分复用器、偏振控制器......2.带宽1.2到1.6um20亿个话路3.几乎没有噪声光源探测器，量子噪声光纤放大器自发辐射噪声ASE串音反射4.相位敏感和偏振不稳定光纤通信系统的基本组成光卡光卡电/光光/电传输光路前端前端主机主机电信号输入电信号输出第三章传输光路第一节光纤和光缆3.1.1光纤的一般理论3.1.2.通信用光纤的结构和制造3.1.3.光缆的结构和制造3.1.4.光纤中光信号的传输特性第二节无源光器件3.2.1.光纤连接器3.2.2.光纤耦合器3.

6、2.3.其他器件波分复用/解复用器第一节光纤和光缆3.1.1光纤的一般理论1.射线理论2.波动理论模式理论模耦合理论3.量子理论3.1.2通信用光纤的结构和制造3.1.3光缆的结构和制造3.1.4光纤中光信号的传输特性1.光纤损耗2.时延与色散3.非线性效应3.1.4光纤的传输特性1.光纤损耗2.时延与色散3.非线性效应光纤损耗谱3.1.4光纤的传输特性--色散(1)色散的概念(2)色散的影响(3)色散的分类总色散(4)色散对通信系统的影响3.1.4光纤的传输特性--非线性效应1.弹性非线性:自相位调制,交叉相位调制,四波混频2.非弹性:布里渊散射拉曼效应第二节无源

7、光器件指不需要外界输入能量即可工作的光路部件光纤连接器、光纤耦合器、光环形器、光滤波器、波分复用/解复用器光衰减器、光隔离器、偏振控制器、起偏器准直器第四章光发射机概述第一节光发射机使用的光源第二节光的调制第三节直接调制光发射机第四节外调制第五节线路编码概述电信号转化为光信号的这部分电路被称为光发射机。电信号输入线路驱动LD或编码电路LED光信号控制电路第一节光发射机使用的光源1.光纤通信系统对光源的要求2.半导体激光器3.发光二极管（LED）4.1.2.半导体激光器1.基本原理2.材料与结构3.基本特性2.半导体激光器--基本原理三个基本条件激