《光传输设备开局与维护》复习大纲.doc

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1、《光传输设备开局与维护》重修复习大纲一、光纤通信基础部分：A、光纤与光缆：1、名词解释：光纤通信、光纤通信的三个窗口。2、简述光纤组成及各部分功能。3、简述光纤导光的原理。4、简述光纤最大数值孔径的定义及物理含义。5、光纤波导的归一化频率的定义，它与什么有关？单模光纤单模传输的条件是什么？6、简述光纤的传输特性。B、光器件：1、简述激光器的组成及工作原理。2、从工作原理、特性、应用等方面说明LD与LED的区别。3、简述光电检测器的工作原理。4、常用光电检测器有哪两种，有何不同？5、简述光纤放大器EDFA的工作原理

2、及特性。C、光端机：1、简述光纤通信系统组成及各部分功能；2、简述光源的两种调制方法：直接调制、间接调制。3、简述光发射机、光接收机的主要指标。二、SDH传输技术部分：1、简述SDH的速率等级、帧结构及各部分功能；2、简述E4/E1复用进STM-N的过程。3、简述SDH四种设备的特点。4、分析SDH线形网络的两种保护方式；5、分析SDH环形网络：两纤单向通道保护环网的工作机制；6、分析SDH环形网络：两纤双向复用段保护环网的工作机制。三、WDM传输技术部分：1、画出WDM系统的基本结构图，简述各部分作用。2、简述

3、WDM系统两种基本形式的特点。3、简述WDM的关键技术。重点知识点光纤通信基础部分：1、光纤的组成及各部分作用。光纤(光导纤维的简称)由纤芯、包层和涂覆层3部分组成。纤芯和包层的主要成分是SiO2，掺有不同杂质，作用是提高纤芯折射率n1，降低包层折射率n2，使得包层折射率略低于纤芯的折射率，即n1＞n2，使得光信号封闭在纤芯中传输。涂覆的作用是保护光纤不受水汽侵蚀和机械擦伤，同时又增加了光纤的机械强度与可弯曲性，延长光纤寿命的作用。2、光纤的导光原理(光信号为什么能在光纤中传播)以及光纤数值孔径的含义？全反射是光

4、信号在光纤中传播的必要条件。光线在光纤端面以不同入射角qk从空气入射到纤芯，不是所有的光线能够在光纤内传输，只有一定角度范围内的光线，在射入光纤时，产生的折射光线才能在光纤中传输。过程分析如下：①光线从空气入射到光纤端面（纤芯），发生折射，入射角为qk，折射角为q1。设空气、纤芯、包层折射率为n0、n1、n2。②若光从纤芯入射到包层时刚好处于临界状态，即q1>qc(临界角)的光线将发生全反射，而q

5、端面入射角θk＜θkmax的光线才能在光纤中传播。对光纤而言，这个最大的入射角叫做光纤的接受角，它仅与n1、n2有关。为此引入光纤数值孔径：表示光纤接收和传输光的能力（捕捉光射线能力）的物理量，用NA表示。数值孔径的定义为：NA越大，光纤接收光的能力越强，从光源到光纤的耦合效率越高，纤芯对光能量的束缚越强，光纤抗弯曲性能越好。但NA越大，经光纤传输后产生的输出信号展宽越大，限制了信息传输容量。所以要根据使用场合，选择适当的NA。3、光纤归一化频率的含义，以及光纤单模传输的条件？答：光纤的归一化频率定义：式中，a为

6、纤芯半径，l是传输光波的波长，n1、n2分别为纤芯和包层的折射率。可见光纤归一化频率不仅与光纤（a、n1、n2）有关，还与传输的光波长有关（l）。各传播模式都有其本身的归一化截止频率Vc，描述了各模式的截止条件。某个模式在光纤中的导行、截止和临界条件为：导行条件：V＞Vc；截止条件：V＜Vc；临界条件：V＝Vc保证光纤单模传输的条件是只有基模可以导行，高阶模都被截止，即V＞Vc0，且V＜Vc1，可得0＜V＜2.4054、光纤的传输特性，它们分别对光传输主要产生什么影响？光纤的传输特性主要是指光纤的损耗特性和色散特

7、性。①光波在光纤中传输，随着传输距离的增加，而光功率强度逐渐减弱，光纤对光波产生衰减作用，称为光纤的损耗（或衰减）。光纤的损耗限制了光信号的最大无中继传输距离。描述光纤损耗的主要参数是衰减系数（损耗系数），是指光在单位长度光纤中传输时的光功率的衰减量，单位一般用dB/km。光纤的损耗主要取决于吸收损耗、散射损耗、弯曲损耗3种损耗。②光脉冲中的不同频率或模式在光纤中的群速度不同，这些频率成分和模式到达光纤终端有先有后，使得光脉冲发生展宽（畸变），这就是光纤的色散。色散主要限制了光纤传输的码速率和传输距离。描述色散一

8、般用时延差来表示，所谓时延差，是指不同频率的信号成分传输同样的距离所需要的时间之差。脉冲展宽将使前后光脉冲发生重叠，形成码间干扰，码间干扰将引起误码。光纤的色散可分为模式色散、色度色散、偏振模色散。5、激光器的组成及工作原理。激光器主要由工作物质、激励源、光学谐振器三部分组成。用半导体材料做成的激光器，当激光器P-N结上外加的正向偏压（激励源）足够大时，使得P-N结的结区