光通信技术课件复习提纲

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光纤通信复习资料必看

光纤通信复习资料必看(总16页)

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复习提纲

第一章知识点小结：

1.什么是光纤通信 3、光纤通信和电通信的区别。

2.基本光纤通信系统的组成和各部分作用。

第二章知识点小结

1、光能量在光纤中传输的必要条件（对光纤结构的要求）。

2、突变多模光纤数值孔径的概念及计算。

3、弱导波光纤的概念。

4、相对折射率指数差的定义及计算。

5、突变多模光纤的时间延迟。

6、渐变型多模光纤自聚焦效应的产生机理。

7、归一化频率的表达式。

8、突变光纤和平方律渐变光纤传输模数量的计算。

第三章知识点小结

1、纤通信中常用的半导体激光器的种类。

2、半导体激光器的主要由哪三个部分组成

3、电子吸收或辐射光子所要满足的波尔条件。

4、什么是粒子数反转分布

5、理解半导体激光产生激光的机理和过程。

6、静态单纵模激光器。

7、半导体激光器的温度特性。

8、DFB激光器的优点。

9、LD与LED的主要区别 10、常用光电检测器的种类。

11、光电二极管的工作原理。 12、PIN和APD的主要特点。

13、耦合器的功能。 14、光耦合器的结构种类。

15、什么是耦合比 16、什么是附加损耗

17、光隔离器的结构和工作原理。

第四章知识点小结

1、数字光发射机的方框图。

2、光电延迟和张驰振荡。

3、激光器为什么要采用自动温度控

4、数字光接收机的方框图。

5、光接收机对光检测器的要求。

6、什么是灵敏度

7、什么是误码和误码率 8、什么是动态范围

9、数字光纤通信读线路码型的要求。 10、数字光纤通信系统中常用的码型种类。

光纤通信复习（各章复习要点）

第⼀章光纤的基本理论

1、光纤的结构以及各部分所⽤材料成分

2、光纤的种类

3、光纤的数值孔径与相对折射率差

4、光纤的⾊散

5、渐变光纤

6、单模光纤的带宽计算

7、光纤的损耗谱

8、多模光纤归⼀化频率，模的数量

第⼆章光源和光发射机

1、光纤通信中的光源

2、LD的P-I曲线，测量Ith做法

3、半导体激光器的有源区

4、激光器的输出功率与温度关系

5、激光器的发射中⼼波长与温度的关系

6、发光⼆极管⼀般采⽤的结构

7、光源的调制

8、从阶跃响应的瞬态分析⼊⼿，对LD数字调制过程出现的电光延迟和张弛振荡的瞬态性质分析（p76）

9、曼彻斯特码

10、DFB激光器

第三章光接收机

1、光接收机的主要性能指标

2、光接收机主要包括光电变换、放⼤、均衡和再⽣等部分

3、光电检测器的两种类型

4、光电⼆极管利⽤PN结的什么效应

第四章光纤通信系统

1、光纤通信系统及其⽹管OAM

2、SDH系统

3、再⽣段距离的设计分两种情况

4、EDFA

第五章⽆源光器件和WDM

1、⼏个常⽤性能参数

2、波分复⽤器的复⽤信道的参考频率和最⼩间隔

3、啁啾光纤光栅

4、光环形器的各组成部分的功能及⼯作原理

其他

1、光孤⼦

2、中英⽂全称：DWDM 、EDFA 、OADM 、SDH 、SOA

第⼀章习题

⼀、单选题

1、阶跃光纤中的传输模式是靠光射线在纤芯和包层的界⾯上（B）⽽是能量集中在芯⼦之中传输。

A、半反射

B、全反射

C、全折射

D、半折射

2、多模渐变折射率光纤纤芯中的折射率是（A）的。

A、连续变化

B、恒定不变

C、间断变换

《光纤通信技术》PPT课件

光纤综合宽带接入技术。
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14
2.1.2、光纤的传输特性
主要包括两个方面：损耗特性：信号在光纤中传输时的衰减。
色散特性：光纤中由于光脉冲对于不同频率成分有不同的传播速度而引起信号频带的展宽。
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1、光纤的损耗特性
瑞利散射损耗
固有损耗吸收损耗
光损耗
波导结构不完善引起的损耗
微弯损耗
附加损耗弯曲损耗
连接损耗
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（1）瑞利散射损耗：是指光与微小粒子相遇
时，光将向各个方向散射的现象。由于光纤在拉丝制造过程中，高温导致的密度分布不均匀和成分的不规则将残留在光纤中，从而引起的传输损耗。
（2）吸收损耗：是由光纤材料对光能的固有吸收并转化成热能而产生的损耗。
（5）弯曲损耗：即是光纤弯曲时所产生的损耗。
（6）连接损耗：光纤连接时，两个纤芯之间必
须完全吻合。以使接续达到完善和均匀一致。否则光就不能完全射入到另一根光纤的纤芯之中，从而产生损耗。
以上6种损耗中，（3）~（6）的损耗大小可认为与光波长完全无关。
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光纤损耗如图：
损耗
瑞利散射紫外吸收
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20
光纤色散分类: 模式色散：多模光纤中，不同模式在同一频
率下，光的传输轨迹不同，从而

《光通讯基础知识》课件

光通讯的发展对社会的影响
促进信息交流、加速科技进步，推动社会发展。
光放大器和光增益
4
增强信号强度的设备和技术。
光通讯应用
通信
高速、大容量的数据传输，网络通信技术的主要应用。
照明
利用光通讯技术进行节能、智能的照明系统。
传感
利用光纤传输信号，实现环境监测、医疗诊断等应用。
总结
光通讯的优点和挑战
高速、大容量、低能耗，但需克服损耗和成本等挑战。
光通讯市场前景
随着数据需求的增长，光通讯市场将继续扩大。
发光二极管和激光器
光源的种类，在光通讯中的应用。
接收器
将光信号转换为电信号的装置。
光纤连接器和光纤接头
连接和插拔光纤的组件，确保光信号的传输。
光纤传输
1
单模光纤和多模光纤的区别
光纤内部的光传输方式。
光纤传输的优点和限制
2
光纤与其他传输介质相比的优势与限制。
3
光纤的损耗和色散
光传输过程中的能量损耗和信号失真。
《光通讯基础知识》PPT课件
# 光通讯基础知识 ## 简介 - 什么是光通讯？ - 光通讯的历史和发展现状
光学基础
1 光的特性
光的波粒二象性，颜色和频率的关系。
2 光的传播和折射
光在介质中的传播方式，折射定律。
3 光的衍射和干涉

光纤通信复习大纲

1 光纤通信系统的分类：

按传输信号的类型分：数字光纤通信系统和模拟光纤通信系统。

按信号调制方式分：直截了当强度调制光纤通信系统和间接调制（外差光纤通信系统）现常用直截了当强度调制方式。

按光纤的传输特性分：多模光纤系统和单模光纤通信系统

按使用波长分：短波长、长波长、超长波长

2 差不多光纤通信系统的组成：光发射机、光纤线路、光接收机、数字复用设备、光中继器。

光纤线路：用于传输光信号。由光纤、光纤接头、光纤连接器组成。

3 光纤通信使用的频段范畴：近红外光(波长为0.8-1.8um),频带宽度为200THz.要紧使用850nm 1310nm 1550nm三个窗口.

第二章光纤和光缆

1光纤结构

纤芯、包层、涂敷层.纤芯的折射率略高于包层的折射率. 涂敷层的折射率高于包层.

2光纤的种类：单模光纤、多模光纤（阶跃和渐变）

单模光纤、阶跃折射率和梯度折射率光纤的比较

1)芯径: 单模光纤在10um以下,多模光纤在几十um

2)损耗: 单模光纤0.3dB左右多模光纤4dB左右

3)色散: 多模光纤色散大,要紧是模间色散起作用. 阶跃折射率光纤的色散梯度折射率光纤比大单模光纤色散没有模间色散,要紧是模内色散和偏振模色散.色散较小.

4)带宽: 单模光纤的带宽比多模光纤的带宽大.多模梯度折射率光纤的带宽比多模阶跃折射率光纤大.

3 阶跃光纤的相对折射指数差

4阶跃光纤的数值孔径的物理意义及公式

光纤的数值孔径与纤芯与包层直径无关，只与两者的相对折射率差有

关。若纤芯和包层的折射率差越大，NA 值就越大，即光纤的集光能力就越强。

《光纤通信技术》复习提纲-2016

《光纤通信技术》复习提纲（2016版）

第一章绪论

1．光纤通信系统基本构成、工作原理和各部分功能，光纤通信系统优缺点，各代光纤通信系统特点。

2．频率间隔和波长间隔的转换，光纤通信容量的表示方法，dBm与mW的换算。

3．模拟信号到数字信号的转换，NRZ和RZ格式，多维调制与复用方式，比特率与波特率。

第二章光信号的产生

1．光纤通信对光源的要求，光源的光谱线宽和阈值电流。

2．半导体发光的物理基础：三种跃迁过程，费米能级，粒子数反转，正向偏置PN结，双异质结结构对半导体发光器件的性能改善，非辐射复合及其危害。LD、LED、SOA三者的联系与区别。

3．LD的工作条件，振幅与相位条件。

4．LD的典型结构：宽面激光器、条形激光器（增益导引和折射率导引）、多量子阱等结构，如何实现阈值电流的降低和输出功率的提高。

5．如何实现激光器单纵模运转？DBR、DFB、外腔、C3腔、VCSEL的工作原理。

6．LD的噪声来源与线宽测量方法（延时自外差法）。

7．LD的连续波特性（P-I特性），直接调制时的响应特性（小信号分析方法、大信号瞬态效应）。

8．LD组件的基本结构，光发射机中APC和ATC电路工作原理。

9．直接调制与外调制的异同点。MZM外调制器的工作原理和典型结构，振幅与功率传递函数，推挽工作方式的特点，波形切割和相位调制格式的实现方法及占空比推导，眼图的形成与评价标准，I-Q调制的基本概念。

不同调制格式的时频域特征和抗损伤特性等。

第三章光信号在光纤中的传播

1．光纤基本参量计算：相对折射率差、归一化频率和模场半径等。

《光纤通信》的复习要点

《光纤通信》课程复习要点和重点

浙江传媒学院陈柏年（2014年6⽉）

第⼀章概述

1、光纤通信：以光波作为信号载体，以光纤作为传输媒介的通信⽅式。

2、光纤通信发展历程：（1）光纤模式：从多模发展到单模；（2）⼯作波长：从短波长到长波长；（3）传输速率：从低速到⾼速；（4）光纤价格：不断下降；（5）应⽤范围：不断扩⼤。

3、光纤通信系统基本组成：（1）光纤，（2）光发送器，（3）光接收器，（4）光中继器，（5）适当的接⼝设备。

第⼆章光纤光缆

⼀、光纤（Fibel）

1、光纤三层结构：（1）纤芯（core），（2）包层（coating），（3）涂覆层（jacket）。

2、各类光纤的缩写和概念：SIF（突变型折射率光纤），GIF（渐变折射率光纤）；DFF（⾊散平坦光纤）、DSF（⾊散移位光纤）；MMF（多模光

纤），SMF（单模光纤）；松套光纤，紧套光纤。

⼆、光的两种传输理论

（⼀）光的射线传输理论

1、光纤的⼏何导光原理：光纤是利⽤光的全反射特性导光；纤芯折射率必须⼤于包层折射率，但相差不⼤。

2、突变型折射率多模光纤主要参数：

★（1）光纤的临界⾓θc：只有在半锥⾓为θ≤θc的圆锥内的光束才能在光纤中传播。

★（2）数值孔径NA：⼊射媒质折射率与最⼤⼊射⾓（临界⾓）的正弦值之积。与纤芯与包层直径⽆关，只与两者的相对折射率差有关。它表⽰光纤接收和传输光的能⼒。

（3）光纤的时延差Δτ：时延差⼤，则造成脉冲展宽和信号畸变，影响光纤的容量，模间⾊散增⼤。

3、渐变型折射率多模光纤主要参数：

（1）⾃聚焦效应：如果折射率分布恰当，有可能使不同⾓度⼊射的全部光线以同样的轴向速度在光纤中传输，同时达到光纤轴上的某点，即所有光线都有相同的空间周期。

光纤通信原理复习大纲

第一章

1.什么叫光纤通信？光纤通信的发展大致分为哪几个阶段？

以光为载波，光纤为传输媒介的通信叫光纤通信。

发展分为5个阶段：

第一代：从基础研究到商业应用的开发时期 (1966~1979)；

第二代：提高传输速率和增加传输距离为研究目标和大力推广应用的大发展时期 (上世纪80年代早期)；

第三代：进一步提高传输速率和增加传输距离的时期 (上世纪80年代后期初90年代初)；

第四代：以提高传输速率和增加传输距离为研究目标和大力推广应用的大发展时期 (上世纪90年代之后)；

第五代：以光孤子脉冲为通信载体，以光时分复用技术（OTDM）和波分复用技术（WDM）联合复用为通信手段，以超大容量、超高速率为特征。

2.光纤通信的优缺点是什么？

优点：（1）通信容量大：（2）损耗低、中继距离长；（3）抗干扰能力强；（4）传输误码率极低；（5）保密性强；（6）体积小、重量轻；

缺点：（1）有些器件比较昂贵；（2）光纤的机械强度差；（3）不能传输电力；

（4）光纤断裂后修复比较困难，需要专用工具；

3.光纤通信系统有哪些部分组成？简述各部分的作用。

由发射机、接收机、光纤线路组成；

发射机又分为光发射机和电发射机；光发射机的作用是：将输入电信号转化为光信号，并用耦合技术把光信号最大限度的注入到光纤线路。电发射机的作用是：将信息源输出的基带电信号变换为适合在信道中传输的电信号。

接收机也分为光接收机和电接收机。光接收机的作用：把光纤线路输出的产生畸变和衰减的微弱光信号还原为电信号；电接收机的作用：放大和完成与电发射机相反的的变换，包括码型反变换和多路分接；

光纤通信复习提纲

《光纤通信技术》复习提纲

第一章概论小结

一、名词概念

1、光纤：光纤是传光的纤维波导或光导纤维的简称。

2、光纤通信：光纤通信是以光波作载波、以光纤为传输媒介的通信方式。

3、光纤通信系统：光纤通信系统是以光波作载波、以光纤为传输媒介的通信系统。

4、光纤通信：就是利用光纤来传输携带信息的光波以达到通信的目的。

5、色散：在光纤中，不同信号的各频率或各模式成份的传播速度不同，经过光纤传输一定距离后，不同成份之间出现时延差，从而引信号畸变。

二、光在电磁波谱中的位置

三、光纤通信所用光波的波长范围

光纤通信的波谱在1.67×1014Hz～3.75×1014Hz之间，即波长在0.8μm～1.8μm之间，属于红外波段，

将0.8μm～0.9μm称为短波长，1.0μm～1.8μm称为长波长，2.0μm以上称为超长波长。

四、光纤通信中常用的低损耗窗口:810nm,1310nm,1550nm

五、光纤通信的特点

与电缆或微波等电通信方式相比，光纤通信的优点如下：

(1)传输频带极宽，通信容量很大；

(2)由于光纤衰减小，无中继设备，故传输距离远；

(3)串扰小，信号传输质量高；

(4)光纤抗电磁干扰，保密性好；

(5)光纤尺寸小，重量轻，便于传输和铺设；

(6)耐化学腐蚀；

(7)光纤是石英玻璃拉制成形,原材料来源丰富，并节约了大量有色金属

六：光纤结构: 光纤由纤芯、包层和涂覆层3部分组成

七、光纤分类:

若按传输模的数量分类可分为多模光纤和单模光纤

若按传输波长分类可分为短波长光纤和长波长光纤

若按套塑结构分类可分为紧套光纤和松套光纤

全反射是光信号在光纤中传播的必要条件。

光纤通信复习重点

《光纤通信》课程复习提纲

2012.6

1.光纤通信的优点

（1）. 容许频带很宽，传输容量很⼤

(2). 损耗很⼩，中继距离很长且误码率很⼩

(3). 重量轻、体积⼩

(4). 抗电磁⼲扰性能好

(5). 泄漏⼩，保密性能好

(6). 节约⾦属材料，有利于资源合理使⽤

光纤通信系统的基本组成(单向传输)

3.光纤通信对光源的要求

对光源的要求：输出光功率⾜够⼤，调制频率⾜够⾼，谱线宽度和光束发散⾓尽可能⼩，输出功率和

波长稳定，器件寿命长。

4.直接调制和间接调制

直接调制是⽤电信号直接调制半导体激光器或发光⼆极管的驱动电流，使输出光随电信号变化⽽实现的。

这种⽅案技术简单，成本较低，容易实现，但调制速率受激光器的频率特性所限制。

外调制是把激光的产⽣和调制分开，⽤独⽴的调制器调制激光器的输出光⽽实现的。外调制的优点是调制速率⾼，缺点是技术复杂，成本较⾼，因此只有在⼤容量的波分复⽤和相⼲光通信系统中使⽤。

5.光接收机由光检测器、放⼤器和相关电路组成

光接收机由光检测器、放⼤器和相关电路组成；

光检测器是光接收机的核⼼。

光接收机最重要的特性参数是灵敏度。

灵敏度是衡量光接收机质量的综合指标，它反映接收机调整到最佳状态时，接收微弱光信号的能⼒。

6.检测⽅式有直接检测和外差检测的区别。

检测⽅式有直接检测和外差检测两种。直接检测是⽤检测器直接把光信号转换为电信号。这种检测⽅式设备简单、经济实⽤，是当前光纤通信系统普遍采⽤的⽅式。外差检测要设置⼀个本地振荡器和⼀个光混频器，使本地振荡光和光纤输出的信

号光在混频器中产⽣差拍⽽输出中频光信号，再由光检测器把中频光信号转换为电信号。外差检测⽅式的难点是需要频率⾮常稳定，相位和偏振⽅向可控制，谱线宽度很窄的单模激光源；优点是有很⾼的接收灵敏度。

光纤通信复习提纲

• 6，单模光纤传输的条件？P25复习题目2-10 • 7，光纤的传输特性？哪两种？这两种特性能导致什么结果？P26 • 8，时间延迟差Δτ的计算？均方根脉冲展宽和3dB带宽的计算？复习题目2-14 、2-25 • 9，光纤线路损耗的计算P32,复习题目P2-24 • 10，三种实用的低损耗和色散对应的波长值？ P34
第四章
• 1、光端机包括哪几部分？P78 • 2、激光器LD产生张弛振荡和自脉冲现象的原理是？危害是？如何消除危害？P80-81复习题目4-1 • 3、光检测器中的前置放大器的类型？应选择哪种类型？P87-88复习题目P4-6 • 4、光检测器的灵敏度计算？P89复习题目410 • 5、光纤通信中常用的码型？P94-98复习题目4-13
第五章
• 1、数字光纤通信先后有哪两种传输体制？ P102 • 2、SDH帧结构的组成部分？P106 • 3、计算中继距离（中继距离受损耗的限制 P116、中继距离也受色散的限制P119）复习题目 5-6
第六章
• 1、模拟光纤传输系统主要应用于？？？ P123 • 2、模拟wenku.baidu.com纤传输系统目前使用的主要调制方式是哪些？？？P123 • 3、评价SCM传输质量的特性参数主要有哪些？？？P132-P135 • 4、信号失真可以用哪两个参数来表示？？？ P136
• 7、激光器LD的电光转换的效率计算？（按定义计算）P54 • 8、光检测器的量子效率计算（按定义计算） P62复习题目3-15 • 9、光检测器响应度和量子效率的计算（公式3.14）P62 复习题目3-17 • 10、APD 3dB带宽的计算（公式3.19）P63 复习题目3-16 • 11、利用APD的倍增因子g，计算输出光电流（公式3.25）P65 复习题目3-16

光通信技术 课件复习提纲

光纤通信复习资料必看

光纤通信复习（各章复习要点）

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光纤通信复习大纲

《光纤通信技术》复习提纲-2016

《光纤通信》的复习要点

光纤通信原理复习大纲

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