光纤通信
光纤通信名词解释 -回复
光纤通信名词解释-回复
光纤通信是一种利用光作为信息载体，通过光纤进行数据传输的通信方式。
光纤是一种能够传导光的纤细、柔软的介质，通常由玻璃或塑料制成，其内部结构设计使得光能够在其中以反射的方式传播很长的距离。
在光纤通信系统中，信息（如语音、图像或数据）首先被转换为光信号，然后通过光纤传输。
光信号在光纤中传播时，由于光纤材料的特殊性质，可以减少信号的衰减和失真，从而实现高速、大容量、长距离的通信。
光纤通信具有以下优点：传输速度快，通信容量大，传输损耗小，抗干扰能力强，保密性好，适合长途通信和宽带通信等。
因此，光纤通信在现代通信网络中得到了广泛应用，包括电话通信、互联网、有线电视、遥测遥控等领域。
光纤通信
光纤通信的优缺点：优点：1.通信容量大，2.中继距离长3.抗电磁干扰4.传输误码率极低缺点:1.有些光器件比较昂贵2.光线的机械强度差3.不能传输电力4.光线断裂后维修比较困难。
基本光纤传输系统组成：1：光发射机（光源[直接调制，间接调制]、驱动器、调制器）：把电信号转换为光信号的过程是通过电信号对光的调制实现的。
2，光纤线路（光纤，光线接头，光纤连接器）：把来自光发射机的光信号，以尽可能小的畸变和衰减传输到光接收机。
3.光接收机（光检测器，放大器，相关电路）：把从光纤线路传输，产生畸变和衰减的微弱光信号转变为电信号，并经其后的电接收机放大和处理后恢复成基带信号。
单模光纤：只能传输一个模式（两个偏振态兼并），所以称为单模光纤，信号畸变很小。
色散：（模式色散，材料色散，波导色散）在光纤中传输的光信号，由于不同成分的光的传播时间不同而产生的一种物理效应。
光纤损耗类型：吸收损耗：主要是由二氧化硅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:主要有材料微观密度不均匀引起的瑞丽散射和光纤结构缺陷引起的散射产生的。
光线的损耗是系统的传输距离受到限制，大损耗不利于长距离光纤通信。
光与物质作用三种形式：受激吸收，自发辐射，受激辐射。
LD（半导体激光器）产生激光的条件：hf>=Eg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。
内部电场是电子和空穴产生与扩散运动相反的漂移运动，最终是能带发生倾斜，在PN结界面附近形成耗尽层，当入射光作用在PN结时，如果光子的能量大于带隙，便发生受激吸收，在耗尽层由于内部电场的作用电子向N区运动空穴向P区运动形成光生漂移电流，在耗尽层两侧是没有电场的中性区，由于热运动，部分光生电子和空穴通过扩散运动可能进入耗尽层然后在电场的作用下，形成光生扩散电流，当与P层和N层连接的电路开路时，便在两端产生电动势，这就是光电效应.光无源器件：连接器和接头，光耦合器，光隔离器和光环形器，光调制器，光开关。
光纤通信名词解释
光纤通信名词解释
光纤通信，也称为光纤通讯，是一种利用光与光纤传递资讯的方式，属于有线通信的一种。
光经过调变（modulation）后便能携带资讯，然后通过光纤传送至目的地。
光纤通信因其传输频带宽、容量大、损耗低、不受电磁干扰等优点而成为现代通信的主要支柱之一，在现代电信网中起着举足轻重的作用。
光纤即为光导纤维的简称，光纤通信是以光波作为信息载体，以光纤作为传输媒介的一种通信方式。
从原理上看，构成光纤通信的基本物质要素是光纤、光源和光检测器。
光纤除了按制造工艺、材料组成以及光学特性进行分类外，在应用中，光纤常按用途进行分类，可分为通信用光纤和传感用光纤。
传输介质光纤又分为通用与专用两种，而功能器件光纤则指用于完成光波的放大、整形、分频、倍频、调制以及光振荡等功能的光纤，并常以某种功能器件的形式出现。
光纤通信系统
激光器的发明和应用，使沉睡了80年的光 通信进入一个崭新的阶段。
大气光通信 激光器一问世，人们就模拟无线电通信进
行了大气激光通信的研究。
实验证明：用承载信息的光波，通过大气 的传播，实现点对点的通信是可行的，但是通 信能力和质量受气候影响十分严重。
1970年，光纤研制取得了重大突破
• 1970年，美国康宁(Corning)公司研制 成功损耗 20dB/km 的石英光纤。把光纤通 信的研究开发推向一个新阶段。
• 1972年，康宁公司高纯石英多模光纤 损耗降低到 4 dB/km。
• 1973年，美国贝尔(Bell)实验室的光 纤损耗降低到 2.5dB/km。
由于当时没有理想的光源和传输介 质， 这种光电话的传输距离很短，并没 有实际应用价值，因而进展很慢。
然而，光电话仍是一项伟大的发明， 它证明了用光波作为载波传送信息的可 行性。
因此，可以说贝尔光电话是现代光 通信的雏型。
红宝石激光器
• 1960年，美国人梅曼(Maiman)发明了第一 台红宝石激光器， 给光通信带来了新的希望。
1000 km内中继器 个数
20
小同轴
960
4
250
中同轴
1800
6
1600
光缆
1920
30
33
光缆
14000(1Gb/s)
84
11
光缆
6000(445MB/S)
134
7
2. 损耗很小，中继距离很长且误码率很小。
目前，实用的光纤通信系统使用的光纤多为 石英光纤，此类光纤在1.55μm波长区的损耗可 低到0.18dB/km，比已知的其他通信线路的损 耗都低得多，因此，由其组成的光纤通信系统 的中继距离也较其它介质构成的系统长得多。
光纤通信技术
光的全反射与光纤的导光原理
光的全反射
当光线从一种介质射入另一种介质时，如果入射角大于某一临界角，光波将在第二种介质表面发生全 反射，即所有的光线都将被反射回第一种介质，而不会进入第二种介质。全反射是光纤导光的物理基 础。
光纤的导光原理
光线在光纤中传播时，由于光的全反射作用，光波被限制在光纤的纤芯中传播，从而实现光的定向传 输。光纤的导光原理是光纤通信中的核心技术之一。
光子集成电路与光子晶体光纤
总结词
光子集成电路和光子晶体光纤是光纤通信技术的两个重 要发展方向。
详细描述
光子集成电路是一种集成了多种光器件的光子回路，具 有高度集成、低能耗、高速传输等优点。而光子晶体光 纤则是一种新型的光纤结构，具有高非线性、高色散等 特性，为光通信带来了新的可能性。
光纤网络的可靠性、稳定性与安全性
光检测器与光接收机
光检测器
光检测器是光纤通信系统的接收端，用于将光信号转换为电信号。常用的光检 测器有光电二极管和雪崩光电二极管。
光接收机
光接收机是将光信号转换为电信号的设备，它包括光检测器、信号处理电路和 放大器等。
光纤与光缆
光纤
光纤是光纤通信系统的传输介质，用于传输光信号。光纤由纤芯和包层组成，纤 芯负责传输光信号，包层则起到保护和折射的作用。
物联网与智能交通
实时数据传输
光纤通信技术能够为智能 交通系统提供实时、可靠 的数据传输服务，支持交 通流量的监控和调度。
车辆安全与控制
光纤通信技术可以用于实 现车辆之间的信息交互， 提高车辆行驶的安全性和 控制精度。
智能停车系统
光纤通信技术可以支持智 能停车系统的建设，实现 车位信息的实时更新和车 辆快速定位。
光纤通信技术的发展历程
光纤通信系统
第一节 光纤通信的发展概况
光波的波长在微米级,频率为10＾14 HZ数量 级．由电磁波谱中可以看出,紫外线、可见光、红 外线均属于光波的范畴．
目前光纤通信使用的波长范围是在近红外区 内,即波长为0．8～1．8um．可分为短波长和长波 长波段,短波段是指波长为0．85um,长波长段是指 1．31um和1．55um,这是目前所采用的三个通信窗 口．
一．对光源的要求是：寿命长；有足够的
输出光功率；电光转换效率应不低于当前
半导体电子器件的转换率约10﹪；发射波长
必须在低损耗传输窗口附近；发光面积和
光束的发散角要小,谱线宽度要狭窄．
二、目前广泛使用的光源有半导体发光二极管和半 导体激光器,半导体光源有如下特点：
1、体积小,发光面积可以与光纤相比较,从而有较 高的耦合效率；
分路耦合不方便
第三节 光纤通信的基本组成
光纤通信是以光波做载波,以光缆作为
传输的通信系统．目前实用的光纤通信系
统,普遍采用的是数字编码、强度调制—直
接检波通信系统．它由常规的电端机、光
端机、光中继器及光缆传输线路组成,如图
2—2所示．该系统分为三大部分：光发送、
光传输和光接收,光发送完成电光转换任务,
2、光纤数字系统,它是用PCM数字电信号直接对光源进行强度调
制的系统．其通信距离长,传输质量高,是被广为采用的系统．
四、按传输的速率分类 1、低速光纤通信系统,一般传输信号为2Mbit/s或
8MBit/s． 2、高速光纤通信系统,它的传输信号速率为
34Mbit/s,140Mbit/s,以上的系统,有时把速率等于和高于 140Mbit/s的系统才称为高速光纤通信系统． 五、按应用范围分类 1、公用光纤通信系统,邮电部门应用的光纤系统称为公用 光纤通信系统．它包括光纤市话中继通信系统,光纤长途 通信系统,光纤用户环路系统． 2、专用光纤通信系统,指邮电部门以外的各部门应用的光 纤通信系统,例如电力、铁路、石油、广播电视,交通,军事 等的应用都称为专用光纤通信系统．
光纤通信基本知识
传送层
复用段层网络
段层
再生(zàishēng)段层网络
传输
媒质层
物理层网络
2
第二十七页，共36页。
SJTU
SDH的承载(chéngzài)业务
L5~7
Application
L4
TCP/UDP
L3
IP
L2 ATM FR PPP/HDLC LAPS SDL
L1
SDH
L0
WDM
FR: Frame Relay
具有广泛的适应性
丰富的开销比特,加强了网络的OAM能力 (nénglì)
统一的标准光接口
采用软件进行网络配置和控制,便于扩展 具有完全的后向兼容性和前向兼容性
2
第二十一页，共36页。
SJTU
SDH的比特率
等级(děngjí) 速率（Mb/s）
STM-1
155.520
STM-4
622.080
光纤通信(ɡuānɡ xiān tōnɡ xìn)系统 的新技术
延长中继距离的新技术(jìshù) 光放大器(EDFA) 外调制器(电光晶体LiNbO3) 色散补偿(DCF、Bragg光纤光栅)
提高通信容量的新技术(jìshù) 时分复用技术(jìshù)（TDM） 波分复用技术(jìshù)（WDM）
同步数字系列（SDH---Synchronous Digital
Hierarchy） SDH是由一些网络单元(NE)组成
的、在光纤上进行同步信息传输、复用、分插
和交叉连接的网络
2
第二十页，共36页。
SJTU
SDH的特点(tèdiǎn)
国际统一的数字传输标准STM-N 采用同步复用方式和灵活的复用映射结构,
光纤通信
发送：CPU通过专用 IC芯片将并行数据串行化，并根据通信格式插入相应位码（起始、停止、校验位等）， 由输出端 TXD将信号送入光纤接插件（即定插头），再由光纤接插件中的光源进行电—光转换，转换后的光信号 通过光纤动插头向光纤发送光信号，光信号在光纤中向前传播。
接收：来自光纤的光信号经光纤接插件的动插头，向定插头的接收器发送，接收器将接受到的光信号进行 光—电还原，从而得到相应的电信号，该电信号送入到专用的 IC芯片的RXD输入端，经专用 IC芯片将串行数据 改为并行数据后，再向 CPU传送。
光纤通信
专业名称
01 专业概述
03 发展
目录
02 专业设置 04 趋势
光纤通信技术（optical fiber communications）从光通信中脱颖而出，已成为现代通信的主要支柱之一， 在现代电信网中起着举足轻重的作用。光纤通信作为一门新兴技术，其近年来发展速度之快、应用面之广是通信 史上罕见的，也是世界新技术革命的重要标志和未来信息社会中各种信息的主要传送工具。
从事光纤通信线路工程和接入网的设计、施工、概预算编制和工程监理；光纤通信设备的安装、调试和操作 维护；通信网络规划设计、施工、监理等工作。
发展
光纤通信是现代通信网的主要传输手段，已经历三代：短波长多模光纤、长波长多模光纤和长波长单模光 纤．采用光纤通信是通信史上的重大变革，美、日、英、法等20多个国家已宣布不再建设电缆通信线路，而致力 于发展光纤通信．中国光纤通信已进入实用阶段．
专业设置
主要课程
培养Байду номын сангаас标
就业方向
本专业培养能从事光纤网络工程的规划建设、SDH系统的调测维护、电信核心网络和接入网络的工程维护等 工作的应用型人才。具有较强的电缆、光缆设计与施工、线路规划概预算的能力以及在光纤通信设备安装、调试 与维护及其相关领域从业的综合职业能力。
光纤通信
第一张光纤通信1.光纤通信基本概念根据使用的电磁波频率范围，可将通信技术分为电通信和光通信两类。
电通信：使用的电磁波频率较低，通常分为有线通信和无线通信。
光通信：指一切运用光作为载体而传输信息的所有通信方式的总称。
光纤通信：指单纯的依赖光纤作为媒质来传送光波信息的通信方式。
光纤通信的基本特征：使用发光器件产生的光作为信息载体。
目前使用光导纤维（SiO2）作为传输光波信号的通信介质，它工作在近红外区，波长：0.8—1.8μm，频率：167—375THz。
2.光纤通信系统的组成由电发射机、光发射机、光接收机、电接收机和由光纤构成的光缆等组成。
电发射机输出的调制信号送入光发射机，光发射机主要有驱动电路和光源，其作用是用电发射机输入的电信号对光源进行调制，使光源产生出与电信号相对应的光信号进入光纤，由光纤构成的光缆实现光信号的传输。
光接收机主要有光电检测器和放大电路，当光信号通过光纤到达光接收机时，光电检测器把光信号转换为相应的电信号，经过放大和信号处理后进入电接收机。
在远距离光纤通信系统中，为了补偿光纤的损耗并消除信号失真与噪声的影响，光缆经过一定距离须加装光中继器。
光中继器由两种结构形式：一种是光-电-光-中继器，由光检测器、电信号放大器、判决再生电路、驱动器和光源等组成。
作用是：将光信号变成电信号，经过放大和再生，然后再变换成光信号送入下一段光纤中传输。
另一种是用光纤放大器实现在线光信号放大。
3.光纤通信的特点：1)通信容量大；2)中继距离远；3）抗电磁干扰能力强，无串话；4）光纤细，光缆轻；5）资源丰富，节约有色金属和能源。
4.纤通信的发展趋势1）时分复用(TDM)方式向超高速系统发展2）波分复用(WDM)方式向密集化方向发展3）新型光纤不断发展4）向宽带光纤接入网方向发展5）新型器件和高新技术在光纤通信系统的应用6）全光通信网络5.光纤：从材料上分为石英光纤、多组分玻璃光纤、氟化物光纤、塑料光纤等。
光纤通信的简介
现代通信技术辅导6第六章光纤通信一、知识点∙光纤通信概述。
∙光纤与光缆。
∙光纤通信系统。
二、重点难点内容（一）光纤通信概述本节介绍光纤通信的概念、发展、实用工作窗日以及光纤通信的特点。
光纤即为光导纤维的简称。
光纤通信是以光纤为传输媒质，以光信号为信息载体的通信方式。
1. 光纤通信的发展史1966年，英籍华人高馄指出：如果能够减少玻璃中的杂质含量，就可以制造出损耗低于20dB/km 的光纤。
1970 年是使光纤通信发展出现跨越的一年，美国康宁公司研制出了损耗系数为20dB / km的光纤。
同年，美贝尔公司研制出使用寿命长达几小时的半导体激光器，光纤通信从此进入飞速发展。
通过以上的发展时期可以把光纤通信的发展归纳为三个阶段：1966～1976年：从基础研究到商业应用的开发时期；1976～1986 年：以提高传输速率和增加传输距离为目的和大力推广的发展阶段；1986～1996年：以实现超大容量超长距离为目标，全面深入开展新技术的援救阶段。
2.目前光纤通信的实用工作波长光纤通信传输的信号是光波信号，光波是人们熟悉的电磁波，其波长在微米级，频率为1014Hz ～1015Hz数量级。
根据电磁波潜可知，紫外线、可见光、红外线均属于光波的范畴，μm ～1.8μm。
可分为短波长目前光纤通信使用的波长范围是在近红外区，即波长为0.8μm，长波长波段是指波长为1.31μm和波段和长波长波段，短波长波段是指波长为0.85μm，这是目前光纤通信所采用的只个工作波长，也叫工作窗口。
1.553.光纤通信的特点目前光纤通信己经成为通信中的最主要的传输技术，以下优点。
( l ) 传输频带宽，通信容量大由信氨论知道，载波频率越高，通信容量越大。
它与其他通信传输系统相比，具有目前光纤通信使用的光载波频率在1014Hz ～1015Hz数量级，比常用的微波频率高104倍～105倍，因而，通信容量原则上比微披通信高104倍～105 倍。
( 2 ) 传输衰减小，传输距离长普通传输线的传输损耗，主要是由铜线的电阻以及导线间电容的漏电引起的，要想降低损耗，就得增大传输线的尺寸。
光纤通信
第一章习题•1.1什么是光纤通信？简述光纤通信的发展历程？•解：光纤通信是以光波作为传输信息的载波、以光纤作为传输介质的一种通信方式。
也就是说，光纤通信是将待传送的语音、图像和数据等信号调制在光载波上，然后通过光纤进行传输的一种通信方式。
光纤通信的发展粗略分为如下几个阶段（1）第一阶段（1966-1976年），从基础研究到商业应用的开发时期。
在这个时期，实现了短波长（0.85μm）低速率（45-140Mb/s）多模光纤通信系统，无中继传输距离约10km。
（2）第二阶段（1976-1986年），这是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。
在这个时期，光纤从多模发展到单模，工作波长从短波长发展到长波长（1.31μm和1.55μm），实现了工作波长为1.31μm、传输速率为140-565Mb/s的单模光纤通信系统，无中继传输距离为10-50km。
（3）第三阶段（1986-1996年），这是以超大容量超长距离为目标、全面深入开展新技术研究的时期。
在这个时期，实现了1.55μm色散移位单模光纤通信系统。
采用外调制技术，传输速率可达2.5-10Gb/s，无中继传输距离可达100-150km。
（4）第四阶段（1996年-至今），开展研究光纤通信新技术。
采用光放大器增加中继距离和采用波分复用增加传输容量。
现在10Gb/s、40Gb/s的系统也已商用化。
1.2 光纤通信为什么能够成为一种主要的通信方式？解：光纤通信能够成为现代的主要通信方式，是归因于光纤通信具有以下突出的优点：①通信速率高（单波长速率已达10Gb/s以上），传输容量大（光波具有很高的频率，约1014Hz，一根光纤可同时传输几十个波长) ；②损耗低（单模已低达0.2dB/km)、传输距离远（中继距离可达50-100Km）；③抗干扰能力强（抗强电、雷电和核辐射干扰），保密性好（光纤由石英玻璃制成，由于是绝缘材料，不受电磁场干扰；在光纤中传输的光泄漏非常微弱）；④质量轻（是传输相同信息量电缆重量的1/10-1/30），体积小（是相同容量电缆外径的1/3-1/4），敷设方便；⑤耐腐蚀，耐高温（石英玻璃熔点在2000 C以上），可在恶劣环境中工作，寿命长；⑥节约金属材料，有利于资源合理使用（制造同轴电缆和波导管的铜、铝、铅等金属材料，在地球上的储存量是有限的；而制造光纤的石英（SiO2)在地球上基本上是取之不尽的材料）1.3 光纤通信系统的组成主要包括哪些部分？试画出简图予以说明。
光纤通信
M-Z型电光调制器
激光部分 调制部分
集成电吸收调制
常用的光电接收器材料
• 常用光电接收器 的材料有硅锗等 • 右图为几种常用 材料的响应曲线 • 光电接收器的基 本性能：响应波 长，敏感度，噪 声性能等
Quantum Efficiency = 1
Germanium
InGaAs
0.5 Silicon 0.1 500
频带宽，通信容量大。 光纤可利用的带宽约为50000GHz，1987年
投入使用的1.7Gb/s光纤通信系统，一对光纤能同时传输24192路电 话，2.4Gb/s系统，能同时传输30000多路电话。频带宽，对于传输 各种宽频带信息具有十分重要的意义，否则，无法满足未来宽带综 合业务数字网(B-ISDN)发展的需要。
光放大器都是由增益介质、能源、输入输出耦合结构组成。
根据增益介质的不同，目前主要有两类光放大器：
一类是用活性介质，如半导体材料和掺稀土元素（如Nd， Sm， Ho，Er，Pr，Tm和Yb）的光纤，利用受激辐射机制 实现光的直接放大，如半导体激光放大器和掺杂光纤放大器； 一类是基于光纤的非线性效应，利用受激散射机制实现光的直 接放大，如光纤喇曼放大器和光纤布里渊放大器。
接收器：光接收器的关键设备是光检测器，其主要功能就是把光信息信号转换回
电信号(光电流)。当今光纤通信系统中的光检测器是个半导体光电二极管(PD)
光纤的结构
• 纤芯 ：折射率较高，用来传送光； • 包层 ：折射率较低，与纤芯一起形成全反射； • 保护套 ：强度大，能承受较大冲击，保护光纤。
纤芯
光纤弯曲半径不宜过小； 光纤的切断和连接操作相对复杂；
分路、耦合相对麻烦。
2.光纤通信系统及关键技术
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
1.要使光纤导光必须使（B.纤芯折射率大于包层折射率）2.（D.光检测器）是把光信号变为电信号的器件3.在系统光发射机的调制器前附加一个扰码器的作用是（A.保证传输的透明度）4.掺铒光纤放大器（EDFA）的工作波长为（B.1550）nm波段。
5.发光二极管发出的光是非相干光，它的基本原理是（B.自发辐射）。
6.下述有关光接收机灵敏度的表述不正确的是(A.光接收机灵敏度描述了光接收机的最高误码率)7.数字光接收机的灵敏度Pr=100微瓦，则为（A. -10）dBm。
8.为增大光接收机的接收动态范围，应采用（B. AGC）电路。
9.下面说法正确的是（C.光纤通信即可以用于数字通信，也可用于模拟通信）10.下列现象是光纤色散造成的，是（B.随距离的增加，信号脉冲不断展宽）11.衰减器（C.在一定的波长范围内均匀减小光强）12.为了使雪崩光电二极管正常工作，在其P－N结上应加（D.高反向偏压）13.不属于．．．无源光器件的是（B.半导体激光器）14.光纤通信指的是（B .以光波作载波、以光纤为传输媒介的通信方式）15.下列哪一种吸收属于光纤的本征吸收 (A.SiO2的吸收)16.光纤通信需要从光纤的主传输信道中取出一部分光作为测试用时，需用（Ｂ.光耦合器）17.光隔离器的作用是(B.保证光信号只能正向传输)18.目前EDFA采用的泵浦波长是(C. 0.98μm和1.48μm)19. 决定光纤通信中继距离的主要因素是(B.光纤的损耗和传输带宽)20.光纤单模传输条件，归一化频率V应满足（B. V<2.405）21.在激光器中，光的放大是通过（D.粒子数反转分布的激活物质来实现）22.掺铒光纤的激光特性（A.主要由掺铒元素决定）二、填空题1.光纤通信系统是由光发送机、光纤和光接收机三部分组成。
2.光纤按折射率分类有突变性光纤和渐变性光纤两类。
3.光缆由缆芯、加强原件和外护层组成。
4.激光振荡器必须包括工作物质、激励源和__光学谐振腔__。
5.在半导体激光器中P—I曲线中，当驱动电流I大于阈值电流I t时，激光器发出的是激光。
6.LD属于受激发射发光，而LED属于_自发辐射__发光。
7.APD的雪崩放大效应具有随机性，由此产生的附加噪声称为雪崩倍增噪声。
8.目前光纤通信的长波波长低损耗工作窗口是1.31μm和1.55 μm 。
9.利用光波作为载波的通信方式称为___光通信_____。
10.光纤根据所传输的模数可分为单模光纤和多模光纤。
11.在光纤数字通信系统中，发送光端机的主要作用是__电/光转换、入纤___。
12.随着激光器温度的上升，其输出光功率会_ 减少 _。
13.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。
14．光纤连接器的种类有FC型连接器、SC型连接器和ST型连接器。
15. 根据传输方向上有无电场分量以及磁场分量，可将光电磁波传播形式分成三类：一为TEM波，二为TE 波，三为TM波。
16.在多模光纤中，纤芯的半径越大，可传输的导波模数量就越多。
17.激光振荡器必须包括增益介质、激励源和__光学谐振器___。
18.对LD的直接调制将导致_激光器动态谱线增宽_，限制光纤通信系统的传输速率和容量。
19.APD的雪崩放大效应具有随机性，由此产生的附加噪声称为__倍增噪声 _____。
20.限制光接收机灵敏度的主要因素是__噪声_ 。
21.造成光纤中传输的光波信号出现畸变的重要原因是___光纤色散_ ___。
22.激光器能产生激光振荡的最低限度称为激光器的__ 阈值条件 _____23.由于___ 双折射 _的存在，将导致光波的偏振状态沿光纤长度变化。
24.EDFA在光纤通信系统中的作用包括作前置放大器、作功率放大器和__作继中器25.对于单模光纤来说，主要是材料色散和波导色散，而对于多模光纤来说，模式色散占主要地26. 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。
27.数字光接收机最主要的性能指标是灵敏度和动态范围。
28.半导体激光器中光学谐振腔的作用是提供必要的光反馈以及进行频率选择。
29.渐变型光纤中，不同的射线具有相同轴向速度的现象称为自聚焦现象。
30.EDFA中光耦合器的主要作用是将输入光信号和原泵浦光混合起来。
31.耦合器的结构有许多类型，其中比较实用的有光纤型、微器件型和波导型。
32.光纤可分为单模光纤和多模光纤，其中多模光纤又可以分为阶跃型光纤和渐变性光纤。
33.光和物质相互作用时，存在的三种基本跃迁过程是受激吸收、受激辐射和自发辐射。
34.通信网中交换节点时钟的同步方式主要采用主从同步方式和相互同步方式两种基本方式。
35.和功率放大器。
36.SDH37.光放大器有掺铒光纤放大器和光纤喇曼放大器两种类型。
1. 光纤通信系统由哪几部分组成？简述各部分作用。
组成部分主要为四部分：光发射机、光纤、光放大器、光接收机。
光发射机的作用：将输入的电信号（数字信号或模拟信号）转换成光信号；将转换后的光信号用近可能高效率耦合进入光纤。
光纤的作用：将光信号传递到接收端--光接收机。
光放大器的作用：全光传输中继器，放大传输过程中损耗的光信号，减少失真。
光接收机的作用：将光发射机送出来的光信号转换（还原）成为电信号。
2.简述单模光纤和多模光纤结构和传输特性区别，并说明什么是单模传输条件单模光纤只能传输一种模式，多模光纤能同时传输多种模式。
单模光纤的折射率沿截面径向分布一般为阶跃型，多模光纤可呈多种形状。
纤芯尺寸及纤芯和包层的折射率差：单模纤芯直径在10um左右，多模一般在50um以上；单模光纤的相对折射率差在0.01以下，多模一般在0.01—0.02之间。
光纤单模传输的条件是光纤的归一化频率V要小于次低阶模的归一化截止频率Vc，即：Vc<V3.在数字光接收机中，为什么要设置AGC电路？自动增益控制（AGC）使光接收机具有较宽的动态范围，以保证在入射光强度变化时输出电流基本恒定。
由于使用条件不同，输入光接收机的光信号大小会发生变化，为实现宽动态范围，采用AGC是十分有必要的。
AGC一般采用接收信号强度检测（一般设在放大器输出端）及直流运算放大器构成的反馈控制电路来实现。
对于APD光接收机，AGC控制光检测器的偏压和放大器的增益；对于PIN光接收机，AGC只控制放大器的增益。
4.什么是直接调制？什么是间接调制？各有何特点？答：直接调制是用电信号直接调制光源器件的偏置电流，使光源发出的光功率随信号而变化。
光源直接调制的优点是简单、经济、容易实现，但调制速率受载流子寿命及高速率下的性能退化的限制。
光纤通信中光源多采用直接调制方式。
间接调制一般是基于电光、磁光、声光效应，让光源输出的连续光载波通过光调制器，电信号通过调制器实现对光载波的调制。
间接调制方式需要调制器，结构复杂，但可获得优良的调制性能，特别适合高速率光通信系统。
5.光发射机中外调制方式有哪些类型？内调制和外调制各有什么优缺点？外调制有电折射调制器、电吸收MQW调制器和M-Z干涉型调制器。
内调制的优点是简单、经济、易实现，适用于半导体激光器LD和发光二极管LED；缺点是带来了输出光脉冲的相位抖动（即啁啾效应），使光纤的色散增加，限制了容量的提高。
外调制的有点事可以减少啁啾，不但可以实现OOK方案，也可以实现ASK、FSK、PSK等调制方案；缺点是成本高，不易实现。
6.什么是光纤色散？光纤色散主要有几种类型？其对光纤通信系统有何影响？由于光纤中传输的信号包含不同的频率成分或各种模式成 分，在传输过程中，因群速度不同互相散开，引起传输信号波形失真、脉冲展宽的物理现象称为色散。
光纤色散的存在使传输的信号脉冲畸变，从而限制了光纤的传输容量和传输带宽。
从机理上说，光纤色散分为材料色散、波导色散和模式色散。
前两种色散由于信号不是单一频率所引起，后一种色散由于信号不是单一模式所引起。
四.画图说明双向泵浦式EDFA 有几部分构成？分析每部分的作用是什么？光隔离器：使光的传输具有单向性，防止光反射回原器件。
光滤波器：滤掉工作带宽之外光放大器中的噪声，以提高系统的信噪比。
波分复用器：将泵浦光和信号光合路后送入掺铒光纤，对它的要求是插入损耗小，而且对光的偏振不敏感。
泵浦源：为光信号放大提供足够的能量，是实现增益介质粒子数反转的必要条件。
掺铒光纤：在光纤内，光与物质相互作用而被放大、增强。
1.试计算单模光纤的通信容量及比特率,已知激光二极管的峰值波长为1300nm ，光谱宽度为1nm,1300nm 处的色散系数D(λ)为-2ps/(nm •km),计算它的通信容量；如果系统受到的是PMD 限制，PMD 参数km D PMD /ps 5.0 ，如果传输距离100km ，那么该单模光纤的比特率是多少?2一根数值孔径为0.20的阶跃折射率多模光纤在850nm波长上可以支持1000个左右的传播模式。
试问：（1）其纤芯直径为多少？?（2）在1310nm波长上可以支持多少个模？（3）在1550nm波长上可以支持多少个模3弱导波阶跃光纤芯子和包层的折射指数分别为n1=1.5,n2=1.45,试计算:(1)纤芯和包层的相对折射指数差Δ；(2)光纤的数值孔径NA4有一个检测用InGaAs材料的光电二极管，在100ns的脉冲时段内共入射了波长为1300nm的光子6×106 个，平均产生了 4.2× 106 个电子－空隙对。
（1）、计算该器件的量子效率。
（2）、若入射光功率P0为1mW，则产生的光电流是多少？解：（1）其量子效率可以等于n=光生电流的光子数/入射的总光子数=4.2×106/6×106=70%（2）因为光检测器的光电流（Ip）与入射光功率（Pin）之比称为响应度，有R=Ip/Pin（A/W）并且对于给定的1300nm的波长，其响应度R为0.9A/W，所以可得到Ip=R×Pin=9×10-4A5设140Mb/s的数字光纤通信系统，工作波长1300nm，其他参数如下：发射光功率为-3dBm，接收机的灵敏度为-38dBm（BER=10-9），系统余量为4dB，连接器损耗为0.5dB/个，平均接头损耗为0.05dB/km，光纤损耗为0.4dB/km，试计算损耗限制传输距离。