《光纤复习要点》PPT课件.ppt

1、第一章 光纤通信概述 要点,1、什么是光纤通信？ 波长区、频率区 P1 2、通信容量BL含义、单位 P1 3、光纤通信的优点P3-P4 4、光纤通信系统的组成P4,5、目前光纤通信系统的水平：P5 实用水平 实验室水平 6、WDM水平P5 实用水平 实验室水平 发展趋势 7、带宽、信道数计算 P6 1-1至1-6 作业,第二章 光纤与导光原理 要点,1、光是电磁波及性质P9-P10 2、F-P干涉仪结构及作用 P16 3、光的偏振概念P26-28 4、光的衰减吸收，布格尔定律计算 P32 5、光电效应概念，粒子性及计算 6、激光 粒子数反转P43-44 激光形成的三个基本条件 P44,7、光纤

2、的结构、种类、材料P52 8、传输光纤的三个低损耗窗口 P64-65 9、传输模式 （单、多，目前是单模） 基模及高阶模名称，单模传输条件 P71,第二章 光纤与导光原理 要点,10、光纤损耗（衰减系数）定义及表达式，损耗值的计算 P64 11、光纤色散定义及表达式 延迟时间的计算 P67 12、光纤的基本参数 NA、 、V、c、 max、D,12、光纤的基本参数及计算,NA=(n12-n22) c=sin-1（n2/n1） max =sin-1(n12-n22)1/2 =(n12-n22) /2n12 V=2a(n12- n22)1/2/ =2a n1 (2) 1/2/ =2a NA/,c=

3、2a(n12- n22) /2.405 =-(1/L)10lg(Pout/pin) =DL 单模传输条件 模式数量的计算方法（分段）,习题 P50-51 2-11、2-12、2-13,第三章 光缆与光无源器件 要点,1、光缆的结构和类型 2、光缆的命名 3、目前光缆的缆芯结构方式分类：P100-103 层绞式、骨架式、 单位式、 带状式、 4、光缆结构内容及作用P100-101 5、光缆的型号命名由7部分组成：,实例,6、连接器、耦合器、滤波器、波分复用解复用器、光开关的作用； 7、活动连接器的形式（FC平面型、PC凸面型、 APC斜面型）,8、固有损耗的原因；外部损耗的原因。 9、光隔离器、

4、光分插复用器 、波长转换器 、光交叉连接器 的作用。,习题 P76 除3-2、3-3、3-4、 3-5外，都要掌握 P125 5-2、5-4、5-5、5-6、5-10,第四章 光源与光发射机 要点,1、光发射机性能要求 （光源特性、调制特性、输出特性）P132 2、消光比EXT的定义与计算P132 3、光调制的类型，调制曲线及调制电路，计算该系统的调制效率的计算。 P129 4、光纤系统对光源的基本要求P85,5、光源的基本参数 波长 、线宽、发射功率 6、LED、LD的P-I特性曲线，说明该曲线的含义及特点（ LED、LD的区别） 7、光源的种类 LED、LD的特点（参数区别） 8、什么是半

5、导体的光电效应P91,习题,P98 4-1(1)、（3）、（4） 4-4 4-5 4-6,第五章 光接收机复习要点,1、光电检测器种类及特点（PIN、APD） 2、电光转换效率 =P光/P电 4、光接收机组成及各部分的作用P134,5、光接收机性能指标及计算（灵敏度、误码率、动态范围 ）P143-145 6、接收机的灵敏度常用 表示，单位是什么？ 7、前置放大器的位置，性能要求。,8、光电检测器件的工作特性,响应度R0=IP/Pin 量子效率 =（电子数）/（光子数）= (IP/q)/(Pin/h) = (IP/Pin）,关系 R=IP/Pin = .q/h = /1.24,9、响应时间的组成

6、与计算P95-96,（1）渡越时间 td= W/vd P96 （2）扩散时间 ti （3）电路上升时间 tRC=2.2RTCT,9、APD的倍增因子G的计算 G=IM/IP PIN的G=1,P148,除去6-2、6-4、6-5、6-7、6-9,第六章 光放大器,1、光放大器类型及特点 2、EDFA的工作原理P199-203 3、EDFA的特(优)点 P198 4、EDFA的结构形式 5、EDFA的应用场合(P202、203) 6、几种泵浦形式性能比较,第七章 光纤通信系统 要点,1、IM/DD(强度调制/直接检测)系统的组成框图及工作过程P149 2、 TDM PCM30/32帧结构图及传输内

7、容 3、PDH数字序列的码速率标准（一、二、三、四） 4、监控信号的传输方法（频分复用、时分复用）,5、几种常用的线路码名称、结构及特点。 6、SDH的基本内容： 模式、参数P169 7、STM-N的码速率 P169 8、 STM-N的帧结构图P170 9、 LAN结构形式：总线型 星型 环形 树形P164,P183,除去7-7,第八章 光纤通信新技术 要点,1、复用形式 根据光信号本身 OTDM(时分) OCDM（码分） SCM（副载波） 根据光载波本身 WDM（波分） SDM（空分） 2、 WDM的单向和双向传输方式图，说明各器件的作用 P189,3、 WDM的参考频率和标准中心波长P19

8、1 4、EDFA EDFA对工作波长 工作原理P199 泵浦方式及特点 性能指标P201-202 基本应用形式P202-203 光功率放大器的转换效率和吸收效率的计算。,P207,全要求,第9章 系统的设计与施工,1、常见网的拓扑结构 2、光纤通信工程设计基本原则 3、光缆线路敷设基本方式,一、填空题,1、光纤通信是指： 。 2、传输光纤的三个低损耗传输窗口分别是 m、 m和 m 。 3、按传输模式，光纤分为 模和 模光纤，目前广泛应用的是 模光纤。 4、光交换技术的三种基本形式为 交换、 交换和 交换。 5、常用光缆的缆芯结构形式分 式、 式、 式、 式。 6、单信道光纤通信系统实用水平的比

9、特率已达到 Gb/s，实验室已达到 Gb/s，WDM实用水平已达到 Gb/s。 7、通信用的光纤绝大多数用 材料制成。折射率高的中心部分叫做 ，折射率稍低的外层称为 。 8、表示光纤捕捉光射线能力的物理量被定义为光纤的 ，用 表示，其计算公式为 。 9、在阶跃型光纤中， 模是最低工作模式，也称基模； 是第一高阶模；阶跃型光纤的单模传输条件是 。 10、EDFA对工作波长为 m的光波有放大作用，ITUT建议G692文件确定WDM系统的绝对参考频率规范为 THz，对应的参考波长为 nm。 11、利用光纤传输监控信号有两种方式，一是 传输监控信号， 二是 传输监控信号。 12、mBnB码又称 ，它是

10、把 ，其中 n m 。,一、填空题,13、在IM/DD系统中，实现光源调制的方法有两类： 和 。 14、消光比EXT定义为： 。 15、EDFA有三种基本结构形式，分别为 泵浦式、 泵浦式、 泵浦式。 16、光电检测器件的暗电流是指： 。 17、SDH网有一套标准化的信息等级结构称为： 。 18、光电检测器件的响应时间受三个因素的影响，它们分别为： 时间、电路时间常数和 时间。 19、对光缆的基本要求是保护光纤固有的 特性和 特性。 20、铒掺杂光纤放大器EDFA对中心波长为 m的光波具有放大作用，镨掺杂光纤放大器PDFA对中心波长为 m的光波具有放大作用，铥掺杂光纤放大器TDFA对中心波长为

11、 m的光波具有放大作用。 21、根据ITU-T的建议，STM-l的码速率为 Mbs，STM-16的码速率为 Mb/s。 22、工程上光接收机的灵敏度常用 表示，单位是 。 23、在信号恢复电路中，当信号电平超过判决门限电平时，则判为 码。低于判决门限电平，则判为 码。 24、在光接收机中，与光电检测器相连的放大器称为 放大器，它应是 放大器。,一、填空题,25、根据半导体的能带理论，能够被电子占据的能带为： 带、 带和 带，不能被电子占据的状态为： 带。 26、EDFA具体应用形式有四种，分别为 放大 、 放大、 放大、 放大。 27、EDFA对工作波长为 nm 至 nm的光波具有较为平坦的放

12、大作用。 28、光纤通信系统的长期平均误码率应小于 ，突发性误码采用 、误码秒（ES）和 三个性能指标来评价 。 29、数字光纤通信系统中，数字信号的抖动产生的主要原因有： 抖动， 抖动， 抖动。 30、根据ITUT的建议，STM-l的码速率为 Mbs，STM-64的码速率为 Mbs。 31、实现光源调制的方法有两类： 和 。 32、在光接收机中，与光电检测器相连的放大器称为 放大器，它应该是 具有 特性的放大器。 33、在数字光纤通信系统中，抖动将引起 的增加。,一、填空题,34、根据半导体的能带理论，能够被电子占据的能带为： 带、 带、 带，不能被电子占据的状态为 带。 35、ITUT建议

13、G692文件确定WDM系统的绝对参考频率规范为 THz。 36、根据CCITT规定，PDH数字序列的PCM30/32的基群码速率为 Mbs、二次群码速率为 Mbs、三次群码速率为 Mbs、四次群码速率为 Mbs。 37、根据ITUT的建议，STMl的码速率为 Mbs，STM4的码速率为 Mb/s。 38、常规光纤被ITU-T命名为G.652光纤，当传输波长=1550nm的光信号时，其色散系数约为： 。 39、电光二极管（如LD）在通信系统中的主要作用是 ，而光电二极管（如APD）在通信系统中的主要作用是 。 40、单模光纤的纤芯直径在 m，而多模光纤的纤芯直径典型尺寸为： m。 41、用于通信

14、的光纤，其数值孔径NA的取值范围为： 之间。 42、光纤通信系统三个主要组成部分是：（1） 、 （2） 、（3） 。 43、半导体光电探测器分为：光电导 型和光电二 极管。 44、信号在光纤中传输时，主要考虑 特性和 特性。,二、简答题,1、光纤传输网主要应解决哪几个方面的关键技术？ 2、通信容量通常用BL积表示，其中B和L分别是什么含义？BL的常用单位是什么？ 3、光纤通信的主要优点有哪些？ 4、光纤通信工程中，主要测试仪器与专用工具分别有哪些？ （1）用于设备测试的有： （2）用于线路工程施工的有： 5、激光器形成激光的三个基本条件是什么？ 6、什么是单模光纤的衰减系数?写出表达式。 7、

15、什么是材料的折射率？ 8、传输光信号对光纤的基本要求有哪些？ 9、什么是粒子数反转分布？ 10、什么是半导体的光电效应？ 11、光纤的传输损耗原因主要有哪些？ 12、什么是光纤的色散，色散的程度用什么参数描述？,二、简答题,13、光纤通信对光源的基本要求有哪些？ 14、简述受激辐射过程。 15、掺铒光纤放大器的主要优点是什么? 16、光纤色散的大小用什么来表示?其单位是什么? 17、多信道复用技术中，从光信号复用技术来考虑主要包括哪些？从光波复用技术来考虑包括哪些? 18、光调制器主要参数有哪些？ 19、光纤通信系统对光电检测器的要求是什么？ 20、什么是粒子数反转分布？ 21、什么是光纤通信

16、？ 22、什么是光纤的色散?为什么说光纤的色散会限制系统的通信容量? 23、对激光器应采取哪些保护措施，才能使其安全工作？ 24、信道（线路）编码与信源编码的主要区别是什么？ 25、常用的光无源器件有哪些？各自的作用是什么？ 26、常用的光无源器件有哪些？各自的作用是什么？,三、补空完成题,1、例 全称 含义 PCM、FSK 、 ASK 、 PSK 、 MOD、DET、OSC、AMP、EDFA、TDFA、 PDFA、FRA、WDM、DWDM、CDM、TDM、FDM、CDMA、ATM、PDH、SDH、 LD、LED、APD、IM/DD、NII 、ISDN、GII 2、缩络语 P220-225,四、画图说明题,1、画出光纤通信系统的组成结构方框图，说明其工作过程。 2、画出发光二极管的P-I特性曲线，说明该曲线的含义及特点。 3、画出PCM30/32的帧结构图，简单说明各时隙内的内容。 4、画出直接调制方式的光发射机组成框图，并说明各组成部分的作用。,四、画图说明题,5、试画出WDM的单纤双向传输方式的示意图，说明各器件的作用。 6、试画出发光二极管的模拟信号的直接调制原理图，说明其调制过程。 7、画出外调制方式的光发射机组成框图，并说