光纤通信期末复习

什么是光纤？光纤的发展历史？光纤导光的原理？光纤的结构及特征？纤芯、包层、涂覆层………….光纤按传输模式分几类？什么是标准单模光纤？色散位移光纤？非零色散位移光纤？色散平坦光纤？保偏光纤？色散补偿光纤？有源光纤？…………….什么是？什么是NA？如何计算？及其物理意义？什么是V？要保证单模传输，V必须满足什么条件？光纤中模式总述M？包层功率与总功率之比？什么是模场直径？与纤芯直径有什么关系？什么是光纤双折射？什么是拍长？光纤的材料？按材料不同，光纤分哪些类型？光纤的制作方法及其力学特性。光缆第二章光纤导光的原理？是利用了光的全反射的原理！因光在不同物质中的传播速度是不同的，所以光从一种物质射向另一种物质时，在两种物质的交界面处会产生折射和反射。而且，折射光的角度会随入射光的角度变化而变化。当入射光从光密介质到光疏介质时，入射的角度达到或超过某一角度时，折射光会消失，入射光全部被反射回来，这就是光的全反射。不同的物质对相同波长光的折射角度是不同的（即不同的物质有不同的光折射率），相同的物质对不同波长光的折射角度也是不同。光纤通讯就是基于以上原理而形成的什么是标准单模光纤？标准单模光纤是指零色散波长在1.3μm窗口的单模光纤，国际电信联盟（ITU－T）把这种光纤规范为G.652光纤。其特点是当工作波长在1.3μm时，光纤色散很小，系统的传输距离只受光纤衰减所限制。但这种光纤在1.3μm波段的损耗较大，约为0.3dB/km～0.4dB/km；在1.55μm波段的损耗较小，约为0.2dB/km～0.25dB/km。色散在1.3μm波段为3.5ps/nm·km，在1.55μm波段为20ps/nm·km。这种光纤可支持用于在1.55μm波段的2.5Gb/s的干线系统，但由于在该波段的色散较大，若传输10Gb/s的信号，传输距离超过50公里时，就要求使用价格昂贵的色散补偿模块。色散位移光纤？非零色散位移光纤？针对衰减和零色散不在同一工作波长上的特点，20世纪80年代中期，人们开发成功了一种把零色散波长从1.3um移到1.55um的色散位移光纤（DSF，Dispersion－ShiftedFiber）。ITU把这种光纤的规范编为G.653。然而，色散位移光纤在1.55um色散为零，不利于多信道的WDM传输，用的信道数较多时，信道间距较小，这时就会发生四波混频（FWM）导致信道间发生串扰。如果光纤线路的色散为零，FWM的干扰就会十分严重；如果有微量色散，FWM干扰反而还会减小。针对这一现象，人们研制了一种新型光纤，即非零色散光纤（NZ－DSF）———G.655。将零色散窗口从1310nm移到1550nm窗口，就是色散位移（G.653光纤）将零色散窗口从1310nm移到1460~1500nm附近，就是非零色散位移（G.655光纤）色散平坦光纤色散平坦光纤（DFF：DispersionFlattenedFiber）却是将从1.3um到1.55um的较宽波段的色散，都能作到很低，几乎达到零色散的光纤称作DFF保偏光纤，色散补偿光纤保偏光纤：保偏光纤传输线偏振光，使用保偏光纤能够保证线偏振方向不变，提高相干信噪比，以实现对物理量的高精度测量。色散补偿光纤（DCF，DispersionCompensatingFiber）是具有大的负色散光纤。它是针对现已铺设的1.3μm标准单模光纤而设计的一种新型单模光纤。为了使现已敷设的1.3μm光纤系统采用WDM/EDFA技术，就必须将光纤的工作波长从1.3μm转为1.55μm，而标准光纤在1.55μm波长的色散不是零，而是正的（17－20）ps/（nm·km），并且具有正的色散斜率，所以必须在这些光纤中加接具有负色散的色散补偿光纤，进行色散补偿，以保证整条光纤线路的总色散近似为零，从而实现高速度、大容量、长距离的通信。什么是损耗？光纤损耗的类型及其物理机制？吸收、散射、辐射光功率随损耗如何变化？什么是色散？光纤色散有哪些类型及其物理机制？模内色散、波导色散、材料色散、偏振模色散、模间色散。单模光纤色散有哪些？多模光纤色散有哪些？决定光纤传输特性的主要因素？什么是截止波长？第三章什么是PN结？原理？LED的特征？LD的特征？两者有什么差别与联系？LED内部发光效率？输出光功率？LED内量子效率？外量子效率？有何联系及区别？半导体激光器纵模间距？频率间隔？波长间隔？消光比？边模抑制比？半导体激光器的分类？LED和LD的调制？温度特性？半导体激光器的噪声及其涵义？如何减低反射噪声的影响？第四章光器件分类？什么是无源器件？什么是有源器件？有哪些？什么是耦合损耗？什么是回波损耗？光纤连接的方法？光纤连接损耗的来源？什么是耦合器？耦合器的作用、类型及其原理？耦合比？分光比？附加损耗？插入损耗？串扰？衡量指标有哪些？隔离器原理及作用？环形器原理及作用？滤波器主要类型及其原理？光源的调制？调制器主要类型及其原理？光开关主要类型及其原理？第五与十章什么是PIN及其特征？什么是APD及其特征？PIN与APD有什么区别与联系？PIN的量子效率？如何提高量子效率？响应度？光检测器噪声？接收机主要噪声来源？什么是BER？什么是信噪比？什么是接收机灵敏度？衡量接收机性能的主要指标？第六与七章链路功率预算？展宽时间预算？光纤传输链路信号主要码型？RZ？NRZ？PE？光功率损伤主要由哪些因素引起？及其应对措施？第八章光放大器主要类型？优缺点？半导体光放大器及其类型？掺杂光纤放大器及其主要类型？非线性光纤放大器及其主要类型？放大器按应用分类？掺铒光纤放大器的基本泵浦结构？什么是放大器增益？噪声系数？噪声系数极限