光纤复习
(光纤通信)职业技能鉴定四级复习题
（光纤通信）职业技能鉴定四级复习题一、单选题（共65题，每题1分，共65分）1.一路数字电话约占( )KHZ带宽。
A、128B、2048C、8D、64正确答案：D2.一般地，光纤活动连接器接头损耗比固定连接接头损耗( )。
A、不确定B、相等C、高D、低正确答案：C3.PCM30/32脉码调制系统中，每一帧的TS16传送( )个话路的标志信号码。
A、1B、2C、3D、32正确答案：B4.二纤单向通道保护环的工作原理是( )。
A、业务纤S同保护纤P不在一起B、业务纤S同保护纤P不同时工作C、业务纤S同保护纤P传输方向相同D、并发选收正确答案：D5.下列不属于光接收机的主要指标是( )。
A、动态范围B、灵敏度C、频率响应D、响应时间正确答案：D6.纤芯、尾纤不论处于何处弯曲时，其曲率半径应大于( )毫米。
A、30B、20C、40D、10正确答案：C7.2M远端环测中，正常收断收环后，如果本站内仪表发送到支路板的电缆中断，则会出现什么告警( )。
A、LOFB、LOSC、AISD、RDI正确答案：C8.ZXSM-150/600/2500设备不具备哪种特点？（）A、从155M可平滑升级到2.5GB、高阶交叉容量可达96×96C、可安装配置EDFA单板；D、可直接提供大量的ISDN 2B+D接口电路正确答案：D9.光电检测器的作用是利用( )将光信号转变为电信号。
A、激光器B、光电二极管C、三极管D、发光二极管正确答案：B10.V2设备子架共有15个板位，10—14板位可插各种速率的电支路板。
而14板位插入的电支路板可以（）。
A、只能插入1.5M速率支路板B、支路板保护C、只能插入140M速率支路板D、正常上下业务正确答案：B11.OptiX OSN 8800设备单板区，共有（）个通用槽位，其中支持电层交叉的槽位共有（）个。
A、35，32B、36，32C、36，30D、35，30正确答案：B12.自动增益控制的目的是增加了光接收机的( )，使光接收机的输出保持恒定。
光纤通信复习题(相对完整版)
光纤通信技术复习题（非考试题序）一、填空题P9 1、（1）：光纤通信是指利用（光纤）作为传输介质，实现（光信号）传输的通信方式。
（5）WDM的含义是（波分复用），FTTH的含义是（光纤入户）。
（这是名词解释的题目）SDH:同步数字系统WDM:波分复用系统DWDM：密集波分复用系统OTDR:光时域反射仪P44 1、（3）：未经涂覆和套塑的光纤称为裸光纤，是由（纤芯）和（包层）构成的。
（6）纤芯的折射率n1（大于）（大于或小于）包层的折射率n2。
（7）按折射率分布划分，光纤可分为（阶跃型光纤）、（渐变型光纤）。
（9）光纤通信中常用的三个低损耗窗口的中心波长是（0.85）（1.31）（1.55），最低损耗窗口的中心波长是（1.55）。
（24）按缆芯结构的特点，光缆可分为（层绞式）光缆、（中心管式）光缆和（骨架式）光缆等。
（25）按线路敷设方式分类，光缆可分为（架空）光缆、（管道）光缆、（直埋）光缆、隧道光缆和水底光缆等。
P65 1、（3）：光的发射和吸收行为，包括三种基本过程，即（自发辐射）、（受激吸收）和（受激辐射）。
（8）激光器是由三个部分组成的，即：（工作物质）、（谐振腔）和（泵浦源或激励源）。
（14）发光二级管，发出的是（荧光），光谱的谱线（宽），发散角（大）。
而半导体激光器，发出的是（激光），光谱的谱线（窄），发散角很（小）。
P113 （9）光发送机的消光比越（大）越好，即全“0”时，发光功率越（小）越好，但在实际上，消光比越（大），光接收机的灵敏度会下降。
（10）在光端机中，除了光发送机外，还有（光发射机）机。
（11）当光电检测器受到光束照射时，光束横截面上包括（光子）数目的随机起伏，引起（电子--空穴对）的随机起伏，使光电检测器的（光生载流子）了随机起伏，这种随机起伏产生的的噪声就是量子噪声。
（12）暗电流是指（无光）照射时光电检测器中产生的电流。
（13）光接收机灵敏度是指在保证给定的（误码率）条件下，所需的最（小）平均接收光功率。
光纤通信复习（各章复习要点）
光纤通信复习（各章复习要点）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OAM2、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WDM1、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D、基本不变3、⽬前，光纤在（B）nm处的损耗可以做到0.2dB/nm左右，接近光纤损耗的理论极限值。
A、1050B、1550C、2050D、25504、普通⽯英光纤在波长（A）nm附近波导⾊散与材料⾊散可以相互抵消，使⼆者总的⾊散为零。
A、1310B、2310C、3310D、43105、⾮零⾊散位移单模光纤也称为（D）光纤，是为适应波分复⽤传输系统设计和制造的新型光纤。
光纤复习题5
1.决定光纤通信中继距离的主要因素是( B )A.光纤的型号B.光纤的损耗和传输带宽C.光发射机的输出功率D.光接收机的灵敏度2.弱导光纤中纤芯折射率n1和包层折射率n2的关系是( A )A.n1≈n2B.n1=n2C.n1>>n2D.n1<<n23.当V→∞时，光纤中的光能( D )A.大部分集中在纤芯，小部分在包层B.大部分集中在包层，小部分在纤芯C.都集中在包层中，纤芯中没有D.都集中在纤芯中，包层中没有4.下列哪一种吸收属于光纤的本征吸收?( A )A.SiO2的吸收B.OH-的吸收C.Cu2+的吸收D.V3+的吸收5.下列哪一项不是要求光接收机有动态接收范围的原因?( C )A.光纤的损耗可能发生变化B.光源的输出功率可能发生变化C.系统可能传输多种业务D.光接收机可能工作在不同系统中6.光隔离器的作用是( B )A.调节光信号的功率大小B.保证光信号只能正向传输C.分离同向传输的各路光信号D.将光纤中传输的监控信号隔离开7.光纤数字通信系统中不能传输HDB3码的原因是( A)A.光源不能产生负信号光B.将出现长连“1”或长连“0”C.编码器太复杂D.码率冗余度太大8.下列哪一个不是SDH网的特点( D )A.具有全世界统一的接口标准B.大量运用软件进行系统配置的管理C.复用映射结构灵活D.指针调整技术降低了设备复杂性9.映射是指( B )A.支路信号装入C的过程B.支路信号适配装入VC的过程C.VC和TU指针构成TU的过程D.N个STM-1同步复用进STM-10.目前EDFA采用的泵浦波长是( C )A. 0.85μm和1.3μmB. 0.85μm和1.48μmC. 0.98μm和1.48μmD. 0.98μm和1.55μm1.今后光纤通信的发展主方向是_ 扩大通信容量__延长中继距离_____。
2.由公式求得介质薄膜波导的导波模数量m=1.31，该波导中可传输的模式有___ TE0，TE1，TM0，TM1____。
光纤复习
第一章同步数字体系（SDH）技术单项选择1、SDH传输网最基本的同步传送模块是STM-1，其信号速率为（A）kbit/s。
A、155520B、622080C、2488320D、99532802、STM-1帧频8kHz，即每秒传送8000帧；一帧的周期为（A）?s。
A、125B、225C、325D、4253、ADM是一个（B）设备，它的输出和输入均为STM-N光信号，支路信号可以是准同步的，也可以是同步的。
A、四端口B、三端口C、二端口D、单端口4、SDH网络中对于双向环复用段倒换既可用2纤方式也可用4纤方式，而对于通道倒换环只用（）方式。
A、2纤B、3纤C、4纤D、55、SDH在2纤双向环自愈保护中，每个传输方向用一条光纤，且在每条光纤上将（A）容量分配给业务通路。
A、一半B、三分之一C、四分之一D、五分之一多项选择1、SDH网络单元主要有（ABCD）。
A、同步光缆线路系统B、终端复用器C、分/插复用器D、同步数字交叉连接设备2、SDXC具有复用、（ABCD）和网络管理等功能。
A、配线B、网络连接C、保护与恢复D、监控3、网络节点所要完成的功能包括（ABCD）等多种功能。
A、信道终结B、复用C、交叉连接D、交换4、SDH复用映射结构中的容器是一种用来装载各种不同速率的信息结构主要有（ABCD）和C-4几种。
A、C-11B、C-12C、C-2D、C-35、SDH复用映射结构中的支路单元是一种在低阶通道层和高阶通道层间提供适配功能的信息结构，它由信息净负荷和指示净负荷帧起点相对于高阶VC帧起点偏移量的支路单元指针组成，有（ABCD）几种。
A、TU11B、TU12C、TU2D、TU36、SDH技术中低阶通道开销主要由（ABCD）和增强型远端缺陷指示组成。
A、通道状态和信号标记字节B、通道踪迹字节C、网络操作者字节D、自动保护倒换通道7、SDH网络的基本物理拓朴有（ABCD）和网孔形等类型。
A、线型B、星形C、树形D、环形8、SDH自愈保护的方式主要有（ABCD）。
光纤通信复习1
机械与电子工程学院
电子信息教研室
二、填空题
光纤通信
36、APD的倍增系数受温度影响很大，温度 升高 ，则倍增系数下 降。 37、EDFA 的泵浦结构方式有：a.同向泵浦结构；b. 反向泵浦 结 构；c.双向泵浦结构。
38、掺铒光纤放大器在光纤通信系统中的主要作用是 延长中继距
离。 39、 灵敏度 和动态范围是光接收机的两个重要特性指标。
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光纤通信
五、画图题
1、画出数字光接收机的组成框图
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光纤通信
五、画图题
2、画出LD自动温度控制电路的框图并阐述其工作原理。
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光纤通信
五、画图题
3、画出EDFA的基本结构框图。
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光纤通信
六、计算题
1、已知阶跃型光纤的n1=1.51,Δ=0.01，工作波长 λ=0.85μm: (1)当纤芯半径a=25μm 时，此光纤中传输的导模数M?
(2)若要实现单模传输，纤芯半径应为多大?
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光纤通信
六、计算题
a、M=778 b、0<a<1.54μm
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光纤通信
16、光隔离器的作用是( B )
A、调节光信号的功率大小 B、保证光信号只能正向传输 C、分离同向传输的各路光信号 D、将光纤中传输的监控信号隔离开
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选择题
17、下列哪一个不是SDH网的特点( D A、具有全世界统一的接口标准 B、大量运用软件进行系统配置的管理 )
光纤复习整理
光纤复习整理光纤复习整理-----郭1、物质内部三种跃迁过程，半导体激光器发光原理。
⼯作物质和泵浦源是实现光的⾃发发射、受激吸收和受激发射的最基本条件。
⾃发发射：⼤量处于⾼能级的粒⼦，各⾃分别发射⼀列⼀列频率为ν=(E2 -E1) /h ) 的光波，但各列光波之间没有固定的相位关系，可以有不同的偏振⽅向，沿所有可能的⽅向传播。
各光⼦彼此⽆关。
LED受激发射：处于⾼能级：E2的粒⼦受到光⼦能量为ε的光照射时，粒⼦会由于这种⼊射光的刺激⽽发射出与⼊射光⼀模⼀样的光⼦，并跃迁到低能级 E1上。
有相同的偏振⽅向和传播⽅向。
LD受激吸收:低能级粒⼦吸收光⼦能量跃迁⾄⾼能级。
2、LD 采⽤双异质结结构的好处：（简答题）双异质结中存在的禁带宽度的差加强了对载流⼦的限制作⽤，存在的折射率差加强了对光⼦的限制作⽤，对光⼦和载流⼦限制作⽤的加强，提⾼了载流⼦的利⽤效率，减⼩了光⼦的损失，因⽽激光器的阈值电流降低，激光器的输出功率提⾼。
3、常⽤的线路编码码型：扰码、字变换码、插⼊型码。
mBnB码的缺点是在信号传输速率不变的情况下提⾼了线路信号传输速率。
4、PIN与APD的⼯作原理PIN：让中间吸收层尽量较厚，扩散区尽量变薄是降低扩散分量，提⾼响应速度的⼀种⽅法。
APD：利⽤雪崩倍增效应实现内部电流增益的半导体光电转换器件。
（不改变量⼦效率）5、接收机灵敏度基本概念光接收机灵敏度是表征光接收机调整到最佳状态时，接收微弱光信号的能⼒。
6、光隔离器⽤途：放置于激光器及光放⼤器前⾯，防⽌系统中的反射光对器件性能的影响甚⾄损伤，即只允许光单向传输。
结构：由起偏器、检偏器和旋光器组成。
（填空题）7、SDH帧结构的组成部分及其作⽤（简答题）1）信息净负荷，作⽤：STM-N帧中放置各种业务信息的地⽅。
2）段开销，作⽤：对STM-N整体信号流进⾏性能监控。
3）管理单元指针，作⽤：定位低速信号在STM-N帧的净负荷中的位置，使低速信号在⾼速信号中的位置可预知。
(完整word版)光纤通信复习题库(整合版)
光纤通信复习题库（整合版）一、填空题1.有规律地破坏长连“0”和长连“1”的码流，以便时产生信号的提取，称_扰码电路 __ 。
2.PIN光电二极管是在P型材料和N型材料之间加一层_ _I___型材料，称为__耗尽层。
3.APD中促使其电流猛增的是__倍增效应。
碰撞电离4．在半导体激光器的P—I 曲线上，当I＞It 时，激光器发出的是激光，反之为荧光5. EDFA在光纤通信系统中主要的应用形式主要有作前置放大器使用、作功率放大器使用和作_线路放大器使用。
6. SDH网有一套标准化的信息结构等级，称为_同步传送模块STM-N_。
7.从波动理论的观点看，光波作为一种电磁波来处理。
8.目前光纤通信的长波波长低损耗工作窗口是 1.31μm和1.55um 。
9.光纤主要由纤芯和包层两部分构成。
10.LED适用于模拟的光纤传输系统。
11．光纤中的传输信号由于受到光纤的损耗和色散的影响，使得信号的幅度受到衰减，波形出现失真。
12．光纤数值孔径的物理意义是表示光纤端面_ 集光 _的能力。
接受和传输光13.准同步数字体系的帧结构中，如果没有足够的开销字节，就不能适应网络管理、运行和维护。
14.SDH中STM—1的速率是 155Mb/s 。
15. 按照泵浦方式的不同，EDFA可分为正向泵浦结构、反向泵浦结构和双向泵浦结构等三种形式。
16.响应度和量子效率都是描述光电检测器光电转换能力的一种物理量。
17.目前光纤通信三个实用的低损耗工作窗口是0.85um ,1.55um 和__1.31um_。
18.PDH复用成SDH信号必须经过映射、定位、复用三个步骤。
19.受激辐射过程中发射出来的光子与外来光子不仅频率相同，而且相位、偏振方向、传播方向都相同，因此，称它们是_相干光 ___。
20. SDH中STM—4的速率是 622 Mb/s 。
21.常用的SDH设备有：终端复用器、__再生器_和数字交叉连接设备等。
22.在光接收机中，与___光检测器__紧相连的放大器称为前置放大器。
光纤技术复习资料全
《光纤技术》复习资料第一章 绪论要求：1、了解光纤的基本结构和基本特性；2、充分认识光纤传感和光纤通信在现代工农业生产、军事、科研及日常生活中的作用和地位，明确学习目的；3、了解光纤技术的发展动向；4、知道本课程的学习方法。
具体：1、光纤的定义：光纤是“光导纤维”的简称，是指能够约束并导引光波在其内部或表面附近沿轴线方向传播的传输介质。
2、光纤的结构：主要由纤芯、包层和涂敷层构成。
其中纤芯的折射率比包层要高。
纤芯和包层的折射率差引起光在纤芯内发生全内反射，从而使光在纤芯内传播。
3、通信光纤的标准包层直径是125m μ，涂敷层的直径大约是250m μ。
4、常用的光纤材料有纯石英（2SiO ）、玻璃和塑料。
5、列举光纤相对于金属导线的优点（至少5点）：如容量大、抗电磁干扰、电绝缘、本质安全；灵敏度高；体积小、重量轻、可绕曲；测量对象广泛；对被测介质影响小；便于复用，便于成网；损耗低；防水、防火、耐腐蚀；成本低、储量丰富等。
6、光纤通信所占的波长范围大概是0817..m μ。
7、1953年，在伦敦皇家科学技术学院开发出了用不同光学玻璃作纤芯和包层的包层纤维，由此导致光纤的诞生。
8、1966年，光纤之父高锟博士深入研究了光在石英玻璃纤维中的严重损耗问题，发现这种玻璃纤维引起光损耗的主要原因。
9、目前，F T T H （光纤到户）是宽带接入的一种理想模式，各国发展迅猛。
10、目前流行的“三网合一”指的是将现存三个网络：电信网、有线电视网和计算机网的信号在同一个光纤网络中传输。
11、光纤被喻为信息时代的神经。
第二章 光纤拉制及成缆要求：1、了解光纤的分类方法和光纤的种类，理解各种不同种类光纤之间的区别及每种光纤的特点；2、知道光纤的制作材料及要求；3、了解光纤预制棒的制造原理和工艺；4、知道各种光缆结构和材料的用途。
具体：1、光纤的分类：按照光纤横截面折射率分布不同分为：阶跃光纤和渐变光纤（折射率在纤芯中保持恒定，在芯与包层界面突变的光纤称为阶跃光纤，折射率在纤芯内按某种规律逐渐降低的光纤称为渐变光纤。
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。
第二章小结一、名词概念1、阶跃型光纤:阶跃型光纤在纤芯和包层交界处的折射率呈阶梯形突变，纤芯的折射率n1和包层的折射率n2是均匀常数。
2、渐变型光纤：渐变型光纤纤芯的折射率nl随着半径的增加而按一定规律逐渐减少，到纤芯与包层交界处为包层折射率n2，纤芯的折射率不是均匀常数。
光纤复习资料(综合测试和期中测试)
OSN3500设备的PD1板可以提供（）个2M业务接入及处理。
A. 16 B. 32 C. 63 D. 64 正确答案：B光纤的结构中裸纤包括下列（）部分。
A. 纤芯B. 包层C. 一次涂敷层D. 套塑正确答案：AB光纤的分类中描述正确的是（）。
A. 按纤芯的折射率分布的不同可分为突变型光纤和均匀型光纤。
B. 单模光纤的色散小，传输容量大，适合于长距离、大容量的系统。
C. 光信号在突变型光纤的光线轨迹呈锯齿波形。
D. 光信号在渐变型光纤的光线轨迹呈正弦波形。
正确答案：BCD若某光纤系统计算出损耗限制下的最大中继距离为85KM,色散限制下的最大中继距离为90KM,试问光纤系统最大中继距离应该是（），该系统为（）限制系统。
A. 85Km,损耗限制B. 90Km,损耗限制C. 85Km,色散限制D. 90Km,色散限制正确答案：A某STM—16（2.5Gbit/s）光纤传输系统，使用原线路G.652光缆，工作波长为1.550 um，系统中其余各参数如下：平均发送光功率范围Ps=0 ~ -3dBm；光接收的灵敏度为：-29-33dBm；设备富余度Me=3dB；光通道代价PP=1 dB；活动连接器损耗Ac=0.5 dB /个；光纤平均衰减系数Af=0.2dB/km；接续平均损耗系数As=0.02dB/km；线路富余度Mc=0.02dB/km，求损耗限制下的最大中继距离？ A. 80Km B. 85Km C. 86Km D. 87Km E. 88Km F. 91Km 正确答案：DMSTP级联方式连续级联方式与虚级联方式的传送效率一样。
A. 正确B. 错误正确答案：BMSTP网络中提供20M带宽的以太网业务一般是将（）进行绑定。
A. 2个VC-12 B. 4个VC-12 C. 5个VC-12 D. 10个VC-12 E. 20个VC-12 正确答案：DMSTP级联方式虚级联方式的传送效率更高。
A. 正确B. 缺点正确答案：A若计算出光纤的归一化频率为4.68，请问该光纤实现下列哪种传输方式。
光纤通信复习资料
第一章1光纤通信是以光波为载波，以光纤作为传输媒质的通信方式。
主要包括收发信电缆机、光发送接收机端机、传输光纤等几个部分。
2光纤通信工作在近红外区，工作频段167-375THz，工作波长0.8-1.8um。
3光纤通信有3个低损耗窗口，850nm的短波长窗口和1310nm、1550nm的长波长窗口。
850nm 是多模窗口，1310nm是单模零色散窗口，1550nm是单模最低损耗窗口。
4光纤通信的特点：1传输频带宽，通信容量大2中继距离远，误码率小3抗电磁干扰能力强，无串话4质量轻，体积小，经济效益好5资源丰富，节约有色金属和能源6保密性好 7抗腐蚀，不怕潮湿缺点：质地脆、机械强度低、连接比较困难、分路耦合不方便5光纤通信技术的基本内容：1光纤传输理论与技术、光纤器件2信号传输原理、调制解调方式、信号编码及信道复用等3光源与光发送机4光检测机与光接收机5光纤通信系统的设计、结构及应用6光纤通信技术如光放大器技术、WDM技术、全光网络技术6目前光纤通信采用的系统：采用光放大器的WDM第四代系统7光纤多址通信系统即为波分复用系统WDM：几个-几百个波长在单根光纤中一起传输，用光放大器作中继放大，使传输容量提高成千上百倍。
第二章1光纤的典型结构式多层同轴圆柱体，自内向外为纤芯、包涂覆层。
光纤的纤芯通常是折射率为n1的高纯SiO2，并有少量掺杂剂，以提高折射率。
包层的折射率为n2(<n1)，通常也由SiO2制造，掺杂B2O3及F等以降低折射率。
2光纤根据传输的模式可分为单模和多模，单模光纤纤芯的芯径是4-10um，多模光纤纤芯的芯径为50um，两者的包层一般为125um，涂覆层为5-40um，根据横截面上的折射率可分为阶跃光纤SI和梯度光纤GI。
按材料分为石英光纤、塑料光纤和纳米光纤。
3数值孔径NA定义：入射临界角&0的正弦即NA=SIN&0=N1根号下芯包折射率差值的两倍。
物理意义：表示入射到光纤端面上的光线，只有与纤芯轴夹角为&0，圆锥角内的入射光线才能在纤芯内传输。
光纤通信复习重点
光纤通信复习重点题型：填空、选择、判断30’、问答40’、计算30’第一章概论光纤通信的优点☆☆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）泄露小,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作用：1）信息源：把用户信息转换为原始电信号,这种信号称为基带信号2）电发射机：把信息源传递过来的模拟信号转换成数字信号PCM3）光发射机：把输入电信号转换为光信号,并用耦合技术吧光信号最大限度地注入光纤线路;4）光纤线路：把来自光发射机的光信号,以尽可能小的失真和衰减传输到光接收机; 5）光接收机：把从光纤线路输出、产生畸变和衰减的微弱光信号转换为电信号,并经其后的电接收机放大和处理后恢复成基带电信号;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数灵敏度；6）电接收机：把接收的电信号转换为基带信号,最后由信息宿恢复用户信息；说明：光发射机之前和光接收机之后的电信号段,光纤通信所用的技术和设备和电缆通信相同,不同的只是由光发射机、光纤线路和光接收机所组成的基本光纤传输系统代替了电缆传输；注：计算题3个,全来自第二第三章的课后习题第二章光纤和光缆光纤结构光纤是由中心的纤芯和外围的包层同轴组成的圆柱形细丝;相对折射率差典型值△=n1-n2/n1,△越大,把光能量束缚在纤芯的能力越强,但信息传输容量确越小光纤类型三种基本类型图突变型多模光纤：纤芯折射率为n1保持不变,到包层突然变为n2;这种光纤一般纤芯直径2a=50~80 μm,光线以折线形状沿纤芯中心轴线方向传播,特点是信号畸变大;渐变型多模光纤：纤芯中心折射率最大为n1,沿径向r向外围逐渐变小,直到包层变为n2;这种光纤一般纤芯直径2a为50μm,光线以正弦形状沿纤芯中心轴线方向传播,特点是信号畸变小;单模光纤：折射率分布和突变型光纤相似,纤芯直径只有8~10 μm,光线以直线形状沿纤芯中心轴线方向传播;因为这种光纤只能传输一个模式两个偏振态简并,所以称为单模光纤,其信号畸变很小;光纤传输原理 展宽 衰减的原因 1）突变型多模光纤2）数值孔径：定义临界角θc 的正弦为数值孔径NANA 表示光纤接收和传输光的能力,NA 或θc 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;对于无损耗光纤,在θc 内的入射光都能在光纤中传输;NA 越大,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信号畸变越大,因而限制了信息传输容量; 时间延迟:这种时间延迟差在时域产生脉冲展宽,或称为信号畸变;由此可见,突变型多模光纤的信号畸变是由于不同入射角的光线经光纤传输后,其时间延迟不同而产生的; 3）渐变型多模光纤 渐变型多模光纤具有能减小脉冲展宽、增加带宽的优点; 自聚焦效应：不同入射角相应的光线,虽然经历的路程不同,但是最终都会聚在同一点上;渐变型多模光纤具有自聚焦效应,不仅不同入射角相应的光线会聚在同一点上,而且这些光线的时间延迟也近似相等; 光纤传输的波动理论 单模光纤的模式特性 1单模条件和截止波长传输模式数目随V 值的增加而增多;当V 值减小时,不断发生模式截止,模式数目逐渐减少;特别值得注意的是当V<时,只有HE11LP01一个模式存在,其余模式全部截止;HE11称为基模,由两个偏振态简并而成;由此得到单模传输条件为可以看到,对于给定的光纤n1、n2和a 确定,存在一个临界波长λc,当λ<λc 时,是多模传输,当λ>λc 时,是单模传输,这个临界波长λc 称为截止波长; 2）光强分布和模场半径通常认为单模光纤基模 HE11的电磁场分布近似为高斯分布 Ψr=Aexp式中,A 为场的幅度,r 为径向坐标,w0为高斯分布1/e 点的半宽度,称为模场半径; 3）双折射把两个偏振模传输常数的差βx-βy 定义为双折射Δβ, 通常用归一化双折射β来表示∆≈-=212212n n n NA ∆≈==∆cL n NA c n L c n L c 12121)(22θτ405.222221≤-n n a λπ])([2w r -ββββββ)(y x -=∆=式中, =βx+βy/2为两个传输常数的平均值;把两个正交偏振模的相位差达到2π的光纤长度定义为拍长Lb= 光纤传输特性损耗和色散是光纤最重要的传输特性;损耗限制系统的传输距离,色散则限制系统的传输容量;☆☆☆☆☆三种色散模式色散是由于不同模式的传播时间不同而产生的,它取决于光纤的折射率分布,并和光纤材料折射率的波长特性有关;材料色散是由于光纤的折射率随波长而改变,以及模式内部不同波长成分的光实际光源不是纯单色光,其传播时间不同而产生的;这种色散取决于光纤材料折射率的波长特性和光源的谱线宽度;波导色散是由于波导结构参数与波长有关而产生的,它取决于波导尺寸和纤芯与包层的相对折射率差;说明：色散对光纤传输系统的影响,在时域和频域的表示方法不同;从频域上看,色散限制了传输信号的带宽；从时域上看,色散引起信号脉冲的展宽; 理想的单模光纤没有模式色散,只有材料色散和波导色散;材料色散和波导色散总称为色度色散,常简称为色散,它是传播时间随波长变化的产生的;光纤损耗光纤的损耗在很大程度上决定了系统的传输距离;在最一般的条件下,在光纤内传输的光功率P 随距离z 的变化,可以用 表示;α是损耗系数;吸收损耗：由SiO 2材料引起的固有吸收和由杂质引起的吸收产生的;散射损耗：主要由材料微观密度不均匀引起的瑞利散射和由光纤结构缺陷引起; 光纤总损耗α与波长λ的关系可以表示为： α= +B+CW λ+IR λ+UV λA 为瑞利散射系数,B 为结构缺陷散射产生的损耗,CW λ、IR λ和UV λ分别为杂质吸收、红外吸收和紫外吸收产生的损耗; 第三章 通信用光器件 光源光源是光发射机的关键器件,其功能是把电信号转换为光信号;半导体激光器是向半ββ∆2apdz dp -=4λA导体PN 节注入电流,实现粒子数反转分布,产生受激辐射,在利用谐振腔的正反馈,实现光放大而产恒激光震荡的;工作原理：半导体激光器是向半导体PN 结注入电流实现粒子数翻转分布,产生受激辐射,实现光放大,在利用谐振腔的正反馈而产生激光振荡的;基本结构：结构中间有一层厚~ μm 的窄带隙P 型半导体,称为有源层；两侧分别为宽带隙的P 型和N 型半导体, 称为限制层;三层半导体置于基片衬底上,前后两个晶体解理面作为反射镜构成法布里 - 珀罗FP 谐振腔; 三种跃迁：受激吸收：处于低能级E1的电子,在入射光作用下,它会吸收光子的能量跃迁到高能级E2上；自发辐射：在高能级E2的电子是不稳定的,即使没有外界的作用,也会自动地跃迁到低能级E1上与空穴复合,释放的能量转换为光子辐射出去；受激辐射：在高能级E2的电子,受到入射光的作用,被迫跃迁到低能级E1上与空穴复合,释放的能量产生光辐射； 能级跃迁：电子在E1和E2两个能级之间跃迁,吸收的光子能量或辐射的光子能量都要满足波尔条件,即 E2-E1=hf 12,其中 h=×10-34J ·s,为普朗克常数,f 12为吸收或辐射的光子频率； 受激辐射和自发辐射光的区别：它们的特点很不相同;受激辐射光的频率、相位、偏振态和传播方向与入射光相同,这种光称为相干光;自发辐射光是由大量不同激发态的电子自发跃迁产生的,其频率和方向分布在一定范围内,相位和偏振态是混乱的,这种光称为非相干光; 粒子数分布：低能级E1和处于高能级E2E2>E1的原子数分别为N1和N2;当系统处于热平衡状态时,存在下面的分布)12(exp 12kTE E N N --=k=10-23为玻尔兹曼常数,T 为热力学温度 N1>N2,即受激吸收大于受激辐射;当光通过这种物质时,光强按指数衰减, 这种物质称为吸收物质；正常状态N2>N1,即受激辐射大于受激吸收,当光通过这种物质时,会产生放大作用,这种物质称为激活物质;粒子数反转分布 如何实现粒子数反转分布：半导体激光器是向半导体PN 结注入电流,实现粒子数反转分布；发射波长：半导体激光器的发射波长取决于倒带的电子跃迁到价带时所释放的能量;这个能量近似等于禁带宽度；EgEg24.1hc ==λ不同半导体材料有不同的禁带宽度Eg,所以有不同的发射波长光谱特性：随着驱动电流的增加,纵模模数逐渐减少,谱线宽度变窄； 随着调制电流增大,纵模模数增多,光谱密度变宽; 弛张频率：弛张频率f r 是调制频率的上限,在接近f r 处,数字调制要产生弛张震荡,模拟调制要产生非线性失真;温度特性：激光器输出光功率随温度而变化有两个原因：一是激光器的阈值电流I th 随温度升高而增大,二是外微分量子效率ηd 随温度升高而减小;温度升高时,I th 增大,ηd 减小,输出光功率明显下降,达到一定温度时,激光器就不激射了;当以直流电流驱动激光器时,阈值电流随温度的变化更加严重;当对激光器进行脉冲调制时,阈值电流随温度呈指数变化,在一定温度范围内,可以表示为)ex p(00th T T I I =I 0为常数,T 为结区的热力学温度,T 0为激光器材料的特征温度 发光二极管 对应的看看就可以发光二极管LED 的工作原理与激光器LD 有所不同, LD 发射的是受激辐射光,LED 发射的是自发辐射光;发光二极管的优点：和激光器相比,发光二极管输出光功率较小,谱线宽度较宽,调制频率较低;但发光二极管性能稳定,寿命长,输出光功率线性范围宽, 而且制造工艺简单,价格低廉; 光检测器光电二极管工作原理光电效应光电效应：在PN 结界面上,由于电子和空穴的扩散运动,形成内部电场;内部电场使电子和空穴产生与扩散运动方向相反的漂移运动,最终使能带发生倾斜, 在PN 结界面附近形成耗尽层;在耗尽层,会形成光生漂移电流;在中性区会形成光生扩散电流;当与P 层和N 层连接的电路断开时,便会在两端产生电动势;说明:光生漂移电流分量和光生扩散电流分量的总和即为光生电流； 光无源器件小知识点 考小题 无计算 连接器：实现光纤与光纤之间可拆卸连接 接头：实现光纤与光纤之间的永久性连接光耦合器：把一个输入的光信号分配给多个输出,或者把多个输入的光信号复合成一个输出;分为：T 型耦合器.星型耦合器.定向耦合器.波分复用器/解复用器光隔离器：非互易器件,只允许光波向一个方向上传输,阻止光波往其他方向特别是反方向传播;环形器：有多个接口的光隔离器；外调制器：为了解决直接调制激光器会产生线性调频的问题；光开关：转换电路,实现光交换;光发射机光发射机基本组成相应的模块对光源有什么要求、电路的作用☆☆对光源的要求：简单题1号嫌疑犯1发射的光波长应和光纤低损耗“窗口”一致,即中心波长应在μm、μm和μm附近;光谱单色性要好,即谱线宽度要窄,以减小光纤色散对带宽的限制;2电/光转换效率要高,即要求在足够低的驱动电流下,有足够大而稳定的输出光功率,且线性良好;发射光束的方向性要好,即远场的辐射角要小,以利于提高光源与光纤之间的耦合效率;3允许的调制速率要高或响应速度要快,以满足系统的大传输容量的要求;4器件应能在常温下以连续波方式工作,要求温度稳定性好,可靠性高,寿命长;5此外,要求器件体积小,重量轻,安装使用方便,价格便宜;发射机的电路部分：作用：电路的设计应该以光源为依据,使输出光信号准确反映输入电信号；对调制电路和控制电路的要求：1)输出光脉冲的通断比应大于10,以保证足够的光接收信噪比;2)输出光脉冲的宽度应远大于电光延迟时间,光脉冲的上升时间、下降时间和开通延迟时间应足够短,以便在高速率调制下,输出的光脉冲能准确再现输入电脉冲的波形.3)对激光器应施加足够的偏置电流,以便抑制在较高速率调制下可能出现的张弛振荡,保证发射机正常工作;4)应采用自动功率控制APC和自动温度控制ATC,以保证输出光功率有足够的稳定性; 线路编码电路必要的原因：因为电端机输出的数字信号是适合电缆传输的双极性码,而光源不能发射负脉冲;调制特性效应小知识码型效应：当电光延迟时间td与数字调制的码元持续时间T/2为相同数量级时,会使“0”码过后的第一个“1码的脉冲宽度变窄,幅度减小,严重时可能使单个“１”码丢失,这种现象称为“码型效应”；码型效应的特点：在脉冲序列中较长的连“0”码后出现的“1”码,其脉冲明显变小,而且连“0”码数目越多,调制速率越高,这种效应越明显;可以采用“过调制”补偿方法,消除码型效应；弛张震荡：当电流脉冲注入激光器后,输出光脉冲会出现幅度逐渐衰减的震荡; 自脉动现象：某些激光器在脉冲调制甚至直流驱动下,当注入电流达到某个范围时,输出光脉冲出现持续等幅的高频振荡,这种现象叫做自脉动现象；温度对激光器输出光功率的影响主要通过阈值电流I th 和外微分量子效率ηd 产生温度升高,阈值电流增加,外微分量子效率减小,输出光脉冲幅度下降； 光接收机 ☆☆☆☆☆☆器流对光检测器的要求：1）波长相应要和光纤低损耗窗口μm,μm 和μm 兼容；2）响应度要高,在一定的接收光功率下,能产生尽可能大的光电流； 3）噪声要尽可能低,能接收微弱光信号,； 4）性能稳定,可靠性高,寿命长,功耗和体积小; 均衡的目的是：对经光纤传输、光/电转换和放大后已产生畸变的电信号进行补偿,使输出信号的波形适合于判决,以消除码间干扰减小误码率;灵敏度的定义：在保证通信质量的条件下,光接收机所需的最小平均接收光功率P min ,并以dBm 为单位;计算公式：定义公式：Pr=10lg 理想光接收机灵敏度：Pr=10lg)](10)min([3dBm w P -><λη2bnhcf基本概念：因为量子噪声是伴随光信号的随机噪声,只要有光信号输入,就有量子噪声存在； 光接收机的噪声包括光检测器的噪声量子噪声、暗电流噪声、APD 附加噪声、电阻热噪声和前置放大器的噪声; 线路编码有什么要求数字光纤通信系统对线路骂醒的主要要求是保证传输的透明性,具体要求是： 1）能限制信号带宽,减小功率谱中的高低频分量; 2）能给光接收机提供足够的定时信息;3）能提供一定的冗余度,用于平衡码流、误码监测和公务通信;但对高速光纤通信系统,应尽量减小冗余度,以免占用过大的带宽;常用的线路码型为：扰码、mBnB 码和插入码; 第四章 数字光纤通信同步数字系列SDH 帧结构 作用因素 图 简答题2号嫌疑犯字节发送顺序：由上往下发 每行先左后右1）段开销SOH 又可分为再生段开销SOH 和复接段开销LOH 2）信息载荷Payload 3）管理指针单元AU-PTRSDH 环形网的一个突出优点是“自愈”能力; 系统的性能指标 小知识点 掌握为进行系统性能研究,ITU-T 建议中提出了一个数字传输参考模型,称为假设参考连接HRX ；假设参考数字链路HRDL数字光纤通信系统的主要性能指标有：传输速率,误码率,抖动和可靠性 系统的设计往年有计算,今年没有,但有小知识点12345…9顺序数字光纤通信系统设计的主要任务是确定中继距离,一般采用最坏情况设计法来确定中继距离;在光纤传输中,中继距离不但受到光纤损耗限制,而且还受到光纤色散的限制;第七、八章讲过的一些小知识点,你大爷,哪些讲过,臣妾不知道哇1参饵光纤放大器工作波长正好与光纤的最佳波长一致,增益高、噪声系数小、频带宽,在光纤通信系统中可以作为中继放大器,前置放大器和后置放大器;2光波分复用增加了光纤的传输容量,降低了成本；3光交换目前主要有两种方式：空分交换和波分交换4目前光通信系统采用光强调制——直接检测的方式；5相干光通信在接收端采用零差检测或外差检测;6SDH技术的最大优势在于组网上,它的传送网通常采用线形、星形、树形、环形和网孔形拓扑结构;7SDH的特色之一是能利用ADM构成环形自愈网,自愈网结构分为两类：通道倒换环和复用段倒换环;8建议将光传送网分为光通道层OCH、光复用段层OMS和光传输层OTS;9WDM光网络的结点主要有两种功能,即光波长信道的分插复用功能和交叉连接功能,实现这两种功能的网络元件是：OADM和OXC;。
光纤维知识点归纳总结
光纤维知识点归纳总结一、光纤的基本原理光纤传播的基本原理是全反射原理。
光在光纤中的传播是由于光在光密介质与光疏介质之间反射所致。
当光线入射在两种介质交界面上，发生的折射和反射是由折射率决定的。
而光纤通过改变折射率的设计，使得当光线沿着光纤传输时，不会发生漏光，从而保证了光信号的传输。
二、光纤的结构光纤通常由芯、包层和外护套组成。
芯是光纤传输光信号的主体，包层用于约束和保护光信号，外护套则用于保护光纤本身以及增强其机械性能。
光纤的结构设计与材料的选择对光信号的传输性能有着重要的影响。
三、光纤的类型根据光纤芯和包层的折射率，可以将光纤分为单模光纤和多模光纤。
单模光纤是指在光纤芯中只有一条光路，适用于远距离通信和高速数据传输；多模光纤是指光纤芯中存在多条光路，适用于短距离通信和局域网传输。
另外，光纤还可根据其传输性能和应用环境的不同分为标准单模光纤、非标单模光纤、高分子光纤等类型。
四、光纤的传输特性光纤的传输特性主要包括传输损耗、色散、非线性效应等。
传输损耗是指光信号在光纤传输过程中损失的能量，主要包括吸收损耗、散射损耗、泄漏损耗等。
色散是指光信号在光纤中传播速度与光波长有关，从而引起信号失真的现象。
非线性效应是指光信号在光纤中传播过程中出现的非线性光学效应，如光子效应、拉曼效应等。
五、光纤的应用光纤在通信领域被广泛应用，包括长距离传输、城市通信、局域网、光纤传感等。
同时，光纤还在医学、军事、工业、科研等领域也有着重要的应用，如光纤传感器、激光器、光纤放大器等。
光纤作为一种重要的光学传输介质，在信息通信、光电子技术、生物医学、制造技术等众多领域都有着重要的应用价值。
通过了解光纤的基本原理、结构、类型、传输特性和应用，我们可以更深入地理解光纤技术的发展和应用前景。
希望本文对大家有所帮助，欢迎指正补充。
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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。
第五章知识点小结1、SDH的优点。
2、SDH传输网的主要组成设备。
3、SDH的帧结构（STM-1）。
4、SDH的复用原理。
5、三种误码率参数的概念。
6、可靠性及其表示方法。
7、损耗对中继距离限制的计算。
8、色散对中继距离限制的计算。
第七章点知识小结1、光放大器的种类2、掺铒光纤放大器的工作原理3、掺铒光纤放大器的构成方框图4、什么WDM？5、光交换技术的方式6、什么是光孤子？7、光孤子的产生机理8、相干光通信信号调制的方式9、相干光通信技术的优点光纤通信复习第一章1.什么是光纤通信？光纤通信，是指利用光纤来传输光波信号的一种通信方式2.光纤通信和电通信的区别。
光纤通信-分题型复习
(一)名词解释第一章1、光网络的基本概念：基于光纤的电信网。
2、OTM（光终端复用器)、OADＭ（光分插复用器)、OＸＣ(光数字交叉连接器）、ONN(光网路节点）。
3、MSTＰ技术:基于SDＨ的多业务传送平台。
ASON技术:智能光网络技术。
ＰOＮ技术：以太网光网络技术。
第二章１、光纤的非线性效应：在强光场的作用下,光波信号和光纤介质相互作用的一种物理效应。
包括：１、散射作用引起的（受激拉漫、受激布里渊散射)2、光纤折射指数随光强变化而引起的（自相位调制,交叉相位调制，四波混频)。
2、自相位调制:把光脉冲在传输过程中由于自身引起的相位变化而导致光脉冲频谱展宽。
交叉相位调制:由光纤中某一波长的光强对同时传输的另一不同波长的光强所引起的非线性相移。
四波混频:当多个频率光波以较大的功率在光纤中同时传输时，由于光纤中非线性效应的存在，光波之间会产生能量交换。
第三章1、半导体光电效应:光照射到半导体的P-N结上，使半导体材料中价带电子吸收光子的能量，从价带越过禁带到达导带，在导带中出现光电子,在价带中出现光空穴，总称光生载流子。
光生载流子在外加负偏压和内建电场的共同作用下，在外电路中出现光电流,这就实现了输出电信号随输入光信号变化的光电转换作用。
2、雪崩倍增效应：光生的电子-空穴对经过ＡＰD的高电场区时被加速，从而获得足够的能量,它们在高速运动中与P区晶格上的原子碰撞,使晶格中的原子电离，从而产生新的电子-空穴对,称为二次电子-空穴对,新产生的二次电子和空穴在高电场区里运动时又被加速,又可能碰撞别的原子,这样多次碰撞电离的结果，使载流子迅速增加,反向电流迅速加大,形成雪崩倍增效应。
3、波分复用器(WDＭ）：在一根光纤中能同时传输多波长光信号的技术。
第四章1、模分配噪声：在接收端取样点得到的取样信号有强度的起伏，引入了附加噪声。
2、接收机灵敏度：在满足给定误码率(ＢER＝1*10－１０)条件下,光接收机能够接收到的最小平均光功率。
光纤复习题34
光纤复习题34一、填空题：1、光源的作用是，光检测器的作用是2、光与物质作用时，光子的能量作为一个整体被吸收或发射，将发生三种物理过程，它们是、、3、自发辐射光是光，受激辐射光是光。
4、光耦合器的作用是将光信号进行和5、光接收电路的性能指标有、和6、光端机中能完成光/电之间的转换的是和部分。
7、LED是，APD是8、光衰减器有,两种。
9、光纤与光纤的连接方法有两大类，一类是，另一类是10、光发送机的作用是将，转化为，并将生成的信号注入11、LD是通过发光的，LD输出的光是光。
12、APD与PIN相比有较高的，但要用较高的，且会产生较大的13、半导体激光器的输出大，小。
14、LD的阈值电流达到初始值的倍是寿命告终。
15、半导体光检测器主要有和两种，基本原理是通过过程实现二、判断题1、LD与LED都是利用受激辐射状态发光。
2、自发辐射状态时，光信号可以被放大。
3、白炽灯、日光灯发的光是荧光。
4、LD发光时，发出的是激光。
5、光纤的线路码型有CMI码、HDB3码、扰码。
6、扰码的功能是减少传输码流中的长连‘0’和长连‘1’。
7、连接器分为有源、无源两种。
8、接收机要求的最小平均功率就是接收机的灵敏度。
()9、若PN结在结两边使用相同的半导体材料，则称为同质结。
()10、光纤通信系统的光源一般釆用半导体发光二极管LED,APD雪崩二极管和半导体分布反馈激光器DFB。
（）11、LD工作时在P-N结上施加负偏压。
（）12、光纤耦合器的插入损耗指穿过耦合器某一光通道所引入的功率损耗。
（）13、若P-N结在结两边使用相同的半导体材料，则称双异质结。
（）14、自发辐射输出的是非相干光，受激辐射输出的是相干光。
（）三、选择题1、半导体激光器的功率—电流曲线是以下哪个是（）。
A、B、C、D、2、半导体激光器对应于下列哪种缩写形式（）。
A、LEDB、PINC、DWDMD、LD3、下列器件中不属于有源光器件的是（）。
A、LEDB、PINC、DWDMD、LD4、下列哪个器件是有源光器件（）。
光纤复习题
一、填空1、光放大器有多种类型，按工作原理可分为掺杂光纤放大器、传输光纤放大器和半导体激光放大器。
2、掺铒光纤放大器具有增益高、噪声低、频带宽、输出功率高等优点。
3、光放大器是基于受激辐射或受激散射原理，实现入射光信号放大的一种器件，其机制与激光器完全相同。
4、掺铒光纤放大器（EDFA）的基本结钩主由掺铒光纤、泵浦光源、光耦合器、光隔离器和光滤波器等组成。
5、掺铒光纤放大器（EDFA）采用掺饵离子单模光纤作为增益介质，在泵浦光激发下产生粒子数反转，在信号光诱导下实现受激辐射放大。
6、光放大器的主要作用是在光纤通信系统中补充光纤能量。
7、光放大器的噪声主要来自它的散粒噪声，充分提高放大信号的信噪比有利于减小噪声。
8、光放大器有半导体激光放大器、非线性光纤放大器和掺杂光纤放大器。
9、掺铒光纤放大器的关键技术是掺铒光纤和泵浦源。
10、在1.3μm波段通常用掺镨光纤放大器，1.55μm波段通常掺铒光纤放大器。
二、判断1、掺杂光纤放大器是一种新型放大器，如1.55μm的掺镨与1.3μm的掺铒光纤（×）2、实际上，光放大器在结构上是一个没有反馈或反馈较小的激光器。
（√）3、一般情况下，光增益仅与入射光频率有关。
（×）4、掺铒光纤放大器是利用稀土金属离子作为激光器工作物质的一种放大器。
（√）三、选择1、光纤型光放大器可分为（ABCD）。
A、光纤喇曼放大器B、掺铒光纤放大器C、光纤布里渊放大器D、光纤参量放大器2、利用光纤的非线性效应的光纤型光放大器有（ AD ）。
A、受激拉曼散射光纤放大器B、掺铒光纤放大器C、掺镨光纤放大器D、受激布里渊散射光纤放大器3、掺铒光纤放大器是利用（A）金属离子作为激光器工作物质的一种放大器。
A、掺Er3+B、掺Yb3+C、掺Tm3+D、掺Pr3+4、EDFA的工作波长正好落在（C）范围，A、0.8μm～1.0μmB、1.5μm～1.53μmC、1.53μm～1.56μmD、1.56μm～1.58μm四、简答1、光放大器有什么作用？它在哪些方面得到应用？答：光放大器在光通信领域占据中心地位，光通信中的很多最新进展都与光放大器有关。
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1、在数字光接收机电路中,为什么要采用均衡器？
答：在数字光纤通信系统中，送到发送光端机进行调制的数字信号是一系列矩形脉冲，具有无穷的带宽。
这种脉冲从发送光端机输出后要经过光纤、光电检测器，放大器等部件，这些部件的带宽却是有限的，这样，矩形脉冲频谱中只有有限的频率分量可以通过，从接收机主放大器输出的脉冲形状不再会是矩形的了，将可决电路误判，产生误码。
因此，在数字光接收机电路中要采用均衡器。
2、画出典型的数字光纤通信系统接收端机的原理框图
3、画图分析说明掺铒光纤放大器主要由几部分构成？各部分的作用是什么？
掺铒光纤放大器主要由一段掺铒光纤、泵浦光源、光耦合器及光隔离器等构成(2分)。
采用掺铒单模光纤作为增益物质，在泵浦光激发下产生粒子数反转，在信号光诱导下实现受激辐射放大(2分)。
泵浦光和信号光一起通过光耦合器注入掺铒光纤(1分)；光隔离器作用是只允许光单向传输，用于隔离反馈光信号，提高稳定性。
(1分)
4、帧同步码在时分复用中的作用是什么？帧同步码的数据值是否可以改变？
答：在时分复用传输系统中，同一传输频带内的各路信号在时间上被分开来，
利用不同的时隙同步传送各路信号，这就要求收端能准确识别数据流中各路信号的序号，以便正确完成各路信号在收端的分离。
此时传送的数据通常是以一定数目的数据比特组成数据帧进行传输，要在收端准确识别数据帧的序号及起止时刻，必须借助于帧同步。
所谓帧同步就是在发送端每一个数据帧中预先规定的帧同步码时隙内，插入特殊码型的同步码组，使接收端可以确定一帧数据的起始和结束位置。
在数字通信系统中，帧时钟信号频率与位同步时钟信号频率是整数倍关系，很容易由位同步信号经分频得到，但在一帧数据的开头和结尾时刻无法由分频器输出的帧时钟确定，即此刻收发双方的
帧同步时钟往往存在相差，必须借助帧同步过程来消除该相差。
5、试分析电话通信时伪SDH帧结构。
6、EDFA的三种内部泵浦结构和三种基本应用形式，并说出三种泵浦结构的性能比较.
同向，反向，双向
7、阐述WDM光传送网络中光复用段层（OMs）的功能及其必须具备的能力。
答：OMS保证相邻两个波长复用传输设备间多波长复用光信号的完整传输，为多波长信号提供网络功能，也包括单波长通路的连网功能。
OMS的功能主要有三项：一是为灵活的多波长网络选路重新安排光复用段功能；二是为保证多波长光复用段适配信息的完整性处理光复用段开销；三是为网络的运行和维护提供光复用段的检测和管理功能。
OMS必须具备两种能力：一是光复用段开销处理，以保证多波长光复用段适配信息的完整性；二是光复用段监控能力，以实现复用段等级上的操作和管理，如复用段生存性等。
8.简述WDM光传送网体系中光通道层必须具备的能力。
答：光通道层必须具备以下能力：一是光通道连接的重新安排，以实现灵活的网络选路；二是光通道开销的处理，以保证光通道适配信息的完整性；三是光通道的监控功能，以便能实现网络等级的操作和管理，例如：连接指配、服务质量参数的交换和网络生存性。
1、某SI 型光纤，光纤的芯径d=2a 为100μm ，折射率n1=1.458，包层的折射率n2=1.450，在该光纤中传输的光波的波长λ=850nm 。
（1）计算该光纤的V 参数
（2）估算在该光纤内传输的模式数量
（3）计算该光纤的数值孔径
（4）计算该光纤单模工作的波长
1、解：
(1) 由于归一化频率
2V πλ=
2500.85π
=⨯56.36= (4分)
(2)传播的模式总数2/2M V =
1588= (3分)
(3)该光纤的数值孔径:
NA =0.153= (4分)
(4)该光纤单模工作的波长
:
22.405
c πλλ>=
2.613=
2.61350=⨯⨯19.9=(μm )
2、一个622Mbit/s 单模光缆通信系统，系统中所采用的是InGaAs 隐埋异质结构
多纵模激光器，其标称波长 ，光脉冲谱线宽。
发送光功率 。
如用高性能的PIN-FET 组件，可在 条件下得到接收灵度 。
光纤固有衰减系数0.25dB/km ，光纤色散系数D=1.8ps/(km·nm)，若光纤接头损耗为0.09dB/km ，活接头损耗1dB ，设备富裕度取3.8，光纤线路富余度取0.1dB/km 。
光通道功率代价1dB.问系统中所允许的最大中继距离是多少？
答：先利用P112式（4-2-1）计算出由于衰减的影响所允许的最大中继距离，再利用P114式（4-2-5）计算出由于色散的影响所允许的最大中继距离，两结果的最小值即为最大中继距离。
nm 13101=λnm 2m ax ≤∆λdBm P T 2=10101-⨯=BER dBm
P R 28-=C S f E P C R T M A A M P A P P L ++----= αkm
73.5209.01.025.08.312282=++---+=
3、分光比为3：1的定向耦合器，假设从输入口0输入的功率为1mW ，从输入口0到输入口1的插入损耗为1.5dB ，求两个输出口的输出光功率。
解：
由题意得 R 3S =即121212:R P P S P P P P =++ (1分)
故有 123P P = (1分)
已知 10-10lg
1.5P P = (1分) 得 -0.151
010P P =
由于 0 1 mw P =
所以 -0.15-0.15101010=0.70 mw P P == (1分)
-0.152111100.23 mw 33
P P =
== (1分)
4、设140Mb/s 的数字光纤通信系统，工作波长1300 nm ，其他参数如下：
发射光功率为-3dBm ，接收机的灵敏度为-38 dBm （BER=10-9），系统余量为4 dB ，连接器损耗为0.5 dB /个，平均接头损耗为0.05 dB/km ，光纤损耗为0.4 dB/km ，试计算损耗限制传输距离。
1、色散:光脉冲在光纤中传输，随着距离传输距离的加大，脉冲波形在时间上发生了展宽的现象。
2、激光器输出光功率随温度而变化有两个原因 ：一个是激光器的阀值电流随温度升高而增大，另一个是外围分子量效率随温度升高而减小。
km
35.518.12080.622100.1156
=⨯⨯⨯=
3、光电检测器评价指标。
（1）响应度R0和量子效率（2）响应时间（3）暗电流Id（4）雪崩倍增因子G （5）倍增噪声和过剩噪声系数F（G）
4、耦合器的结构类型：光纤型，微器件型和波导型
6、PDH有两种基础速率：一种是以1.544 Mb/s为第一级(一次群，或称基群)基础速率，另一种是以2.048 Mb/s为第一级(一次群)基础速率。
7、隔离器主要用参数：隔离强度、精度、温度系数、响应时间。
8、STM-1可复用63个2M信号3个34M信号1个140M信号
9、WDM系统主要有五部分组成：光发射机，光中继放大器，光接收机，光监控信道，网络管理系统。
10、自愈环结构：通道倒换环和复用段倒换环
4最佳折射指数分布：具有不同起始条件的子午线，如果它们的空间周期长度相同，则这些子午线将同时到达终端，就可以在光纤中产生自聚焦。
这种可使光纤产生自聚焦时的折射率分布，成为最佳折射指数分布。
5、激光器：能够产生激光的自激振荡器
6、半导体激光器中光学谐振腔的作用：提供必要的光反馈以及进行频率选择8、数字光纤通信系统的抖动：在数字信号传输过程中，脉冲在时间间隔上不再是等间隔的，而是随机的，这种变化关系可以用频率来描述，当频率>10Hz时的随机变化被称为抖动。