光纤通信期末总复习

1、光纤通信期末总复习一、总述题型：判断（20% ）（2×10）+选择（50%）（2.5×20）+计算（30%）（3题） 考试范围（第一章第十章），重点第五章、第六章、第七章，第四章自学，不考 要求：考试可以用中文答题，但是要熟悉英文专业术语， 每次作业一定要会做二、第一章 光纤通信系统1、光通信所用波长（红外、可见、紫外）2、dB，dBm计算 3、分清波长，频率，介质中波长，介质中的频率 4、一路话音信号速率 4、什么是光子？光子能量（以J为单位，eV为单位），会计算光线中的光子数 5、光纤优点与缺点三、光学概要 1、Snell定律：计算纤芯包层上临界角，空气和纤芯入射面入射

2、光锥大小2、数值孔径定义，计算 3、光斑尺寸的计算四、 波动学基础 1、与的换算 2、带宽和谱宽的换算（频率范围和波长范围换算） 3、色散，材料色散，波导色散定义，展宽计算，单位长度展宽计算Dispersion（色散）: Wavelength dependent propagation velocity. 传输速度随波长变化的特性称为色散Material Dispersion（材料色散）: Dispersion caused by the material. Waveguide Dispersion（波导色散）: Dispersion caused by the structure of th

3、e waveguide. 4、光纤通信系统电带宽与光带宽关系 5、带宽距离积、NRZ，RZ（50%）比特距离积计算 6、谐振腔（F-P腔） 7、平面边界上的反射，全反射临界角计算 分界面上损耗计算 什么是消逝场？五、 光纤波导 1、相对折射率与数值孔径：fractional refractive；NUMERICAL APERTURE 2、光纤损耗 Losses may be classified as: Absorption Scattering： Rayleigh Scattering Geometric effects 目前损耗水平是多少？主要限制因素是什么 3、归一化频率计算；V is

4、called the normalized frequency or V parameter 4、多模光纤模式数目计算 对于阶跃折射率光纤，若V>10对于抛物线分布折射率光纤，若V>10 5、单模传播条件 单模工作区位于长波长有什么优点？ 6、多模光纤中的畸变 阶跃折射率： 对于 GRIN 模式展宽近似表达式为: GRIN优点是什么？这里大家需要记住的是模式失真不依赖于光源波长或者光源线宽. 因此总的脉冲展宽:那么总的色散可计算如下 7、单模截止波长那么截止波长 (小于截止波长光纤将以多模形式传输) 为:8、在实际中，对于常见的通信用光纤，在其中传播的光是何种偏振的？六、光源和光放

5、大器1、LED P-I特性的斜率计算. 禁带宽度与辐射波长2、量子效率定义，计算。3、LED 模拟调制、数字调制时偏置电流选择，LED正常工作时偏置电压选择4、LED带宽（电带宽）限制因素5、LED辐射图形：面发射：朗伯光，半功率角120度 边发射：120×306、激光器工作原理三个条件：粒子数反转、阈值条件，相位条件 区分受激辐射与自发辐射基本概念Spontaneous emission stimulated emission，7、P-I特性斜率 与量子效率8 F-P激光器纵模概念，激光器输出纵模数计算，输出光谱图819820 821增益0.311 nml (nm)l (nm)腔谐

6、振波长 Dlcl (nm)Dlc输出频谱9、异质结概念，对阈值电流影响10、LD模拟调制、数字调制偏置电流的选择，LD偏置电压的选择11、温度对LD工作特性的影响12、LD带宽 f3-dB = 0.35/tr13、LD辐射方向图：边发射：10×3514、LD与LED区别线宽、带宽、发散角、调制特性、温度特性，P-I特性工作原理15、光栅谐振波长：16、铒离子三能级系统描述EDFA放大原理17、EDFA优点和EDFA工作波段18、拉曼放大器工作波段，优点19 噪声指数定义，计算20 、 Amplifier placement in a fiber link.Launch Amplifi

7、erInline AmplifierPreamplifier21、光纤放大器和光纤激光器区别七、光检测器1、响应度 Responsivity ，量子效率计算2、截至波长Silicon Photodiode Response 0.5 0.7 0.9 1.1 0.5l (mm)03、PIN、 APD 偏置电压选择4、光电导模式（ Photoconductive ）：有反向偏置情形下 光伏特模式（ Photovoltaic ）：无反向偏置电压情形5、暗电流：在没有光功率存在情形下，反响偏置二极管内也有一个微小反向电流 (通常称为反向漏电流). 暗电流是由二极管内自由电荷载流子热运动产生. 小的入射光

8、信号将被暗电流掩盖. 为了减小误码率，必须使得信号电流远大于暗电流.6、检测器带宽限制因素 渡越时间定义. The speed of response is ultimately limited by the transit time.7、APD的响应度8、灵敏度概念sensitivity ，APD能提高灵敏度八、耦合器和连接器1、轴向错位，角度错位、端面分离那种因素占主导地位？2、数值孔径不同光纤连接损耗计算 L = - 10 log (NA2/NA1)2 入射光纤NA1大L = 0 入射光纤NA1小3、光纤尺寸不同光纤连接损耗计算目前好的连接器损耗大约是多少?光纤熔接呢？九、分布式网络和光器件1、什么是波分复用及其优点密集波分复用、稀疏波分复用2、常见波分复用器工作原理，DWDM对光器件的要求3、定向耦合器参数定义 及计算InputP1P2P3P41234DCThroughput Loss（直通损耗） LTHP = - 10 log (P2 /P1 )Tap Loss（抽头损耗）LTAP = - 10 log (P3 /P1 )Directionality（方向性系数）LD = - 10 log (P4 /P1 )Excess Loss（额外损耗）LE = - 10 log (P2 + P3) /P1 Splitting R