光纤传输技术复习要点
光纤通信复习(各章复习要点)
光纤通信复习(各章复习要点)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。
《光纤复习要点》幻灯片
第四章 光源与光发射机 要点
1、光发射机性能要求 5、光源的根本参数
〔光源特性、调制特性、 波长 、线宽、发射功率
输出特性〕P132
6、LED、LD的P--I特性
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、光纤系统对光源的根
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、光纤的根本参数 NA、 △、V、θc、 αmax、α、D
12、光纤的根本参数及计算
NA=(n12-n22) ½ θc=sin-1〔n2/n1〕 αmax =sin-1[(n12-
滤波器、波分复用 外部损耗的原因。
/解复用器、光开 关的作用;
9、光隔离器、光分 插复用器 、波长转
7、活动连接器的形
换器 、光穿插连接
式〔FC平面型、PC 器 的作用。
凸面型、 APC斜面
型〕
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
称、构造及特点。
图及工作过程P149 6、SDH的根本内容:
2、 TDM PCM30/32帧 模式、参数—P169
构造图及传输内容
7、STM-N的码速率
3、PDH数字序列的码速 —P169
率标准〔一、二、三、 四〕
8、 STM-N的帧构造图 P170
4、监控信号的传输方法 〔频分复用、时分复 用〕
9、 LAN构造形式:总 线型 星型 环形 树形P164
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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。
光传输基础知识
光传输基础知识
光传输是指使用电子器件和光学元件将电信号转换为光信号,然后通过光纤传输到目的地。
以下是一些光传输基础知识:
1. 光信号的基本特性:
- 光信号是由光子组成的,光子是能量的量子单位。
- 光信号的频率是由电信号的频率决定的。
- 光信号的波长是由光纤的折射率决定的。
- 光信号的强度是由光纤的损耗和信号的功率决定的。
2. 光纤的基本特性:
- 光纤是由玻璃或塑料制成的细长的纤维,用于传输光信号。
- 光纤的直径通常为10微米左右。
- 光纤的折射率大于周围材料的折射率,因此光信号可以沿着光纤传输。
- 光纤的损耗是由光纤的材料、长度、弯曲和接头等因素决定的。
3. 光电器件的基本特性:
- 光电二极管是一种常用的光电器件,用于将光信号转换为电信号。
- 光电二极管的工作原理是利用光子激发电子产生电流。
- 光电二极管的响应速度和灵敏度是由其材料和结构决定的。
4. 光传输系统的基本组成部分:
- 发送端:包括光源、调制器和光探测器等。
- 光纤:用于传输光信号。
- 接收端:包括光探测器、解调器和信号处理器等。
- 控制系统:用于控制和监测光传输系统的运行状态。
5. 光传输系统的常见应用:
- 光纤通信:用于传输语音、数据和图像等信息。
- 光纤传感:用于测量温度、应变、压力和流量等物理量。
- 光纤照明:用于室内和室外照明。
- 光纤医疗:用于医疗成像和治疗。
以上是光传输基础知识的一些基本概念和应用,希望能对您有所帮助。
光纤知识点总结(5-9章)
光纤知识点(5-9章)第五章知识点1.数字传输体制有两种:是不同的传输体制协议。
SDH(同步数字传输体制)PDH(准同步数字传输体制)2. SDH对模型的下列几个方面做了规定:(1)网络节点接口(2)同步数字体系的速率(3)帧结构。
(1)网络节点接口传输设备:光缆传输系统设备;微波传输系统设备;卫星传输系统设备。
网络节点:只有复用功能(简单);复用、交叉连接多种功能(复杂)。
(2)速率:同步传输模块:STM-N,N=1、4、16 等。
STM-1 155.520Mbit/s 155Mbit/sSTM-4622.080Mbit/s 622Mbit/sSTM-16 2488.320Mbit/s 2.5Gbit/sSTM-64 9953.280Mbit/s 10Gbit/sSTM-256 39813.12Mbit/s 40Gbit/s(3)帧结构:SDH 帧为块状帧结构,共有9 行,270 列,以字节为单位。
一个STMN 帧有9 行,每行由270×N 个字节组成。
这样每帧共有9×270×N 个字节,每字节为8 bit。
帧周期为125μs,即每秒传输8000 帧。
对于STM1 而言,传输速率为9×270×8×8000=155.520 Mb/s 。
字节发送顺序为:由上往下逐行发送,每行先左后右。
(结构图见书127页,重点)3.STM-N 帧包括三个部分:SOH、AU-PTR、PAYLOAD(结构图见书127页,重点)(1)段开销SOH:RSOH,再生段开销:1~3 行。
MSOH,复用段开销:5~9 行。
区别:监管范围不同。
如:若光纤上传输2.5G 信号,RSOH 监控STM-16 整体的传输性能。
MSOH 监控每一个STM-1 的传输性能。
(2)管理指针AU-PTR:指示净负荷PAYLOAD 中信息的起始字节位置,便于接收端从正确的位置分解出有效传输信息。
光纤技术基础复习提纲
光纤技术基础复习提纲1 概论1、光纤通信的主要优点是什么?1频带宽、传输容量⼤;2损耗⼩、中继距离长;3重量轻、体积⼩;4抗电磁⼲扰性能好;5泄漏⼩、保密性好;6节约⾦属材料,有利于资源合理使⽤。
2、光纤通信系统有哪⼏个基本组成部分?点对点光纤通信系统通常由光发射机、光纤、光中继器和光接收机四部分组成3、什么是NRZ 和RZ 码?NR Z :⾮归零码 RZ :归零码NRZ 码的信号带宽仅为RZ 的⼀半NRZ 的占空⽐等于1,RZ 的占空⽐⼩于或等于0.52 光纤和光缆1、⽤光线光学⽅法简述光纤的导光原理。
光波从折射率较⼤的介质⼊射到折射率较⼩的介质时,当⼊射⾓⼤于临界⾓时,在边界处发⽣全反射。
2、光纤的种类有哪些?什么叫多模光纤?什么叫单模光纤?它们的尺⼨及使⽤场合有什么不同?多模光纤有哪两种?单模光纤⼜有哪⼏种?种类:按折射率分布的变化来分为阶跃光纤和渐变折射率光纤;按其中传播的光波模式数量分为单模光纤和多模光纤。
多模单模:如果光纤只⽀持⼀个传导模式,则称该光纤为单模光纤。
⽀持多个传导模式的光纤称为多模光纤尺⼨:单模光纤芯径⼩(10um 左右),多模光纤芯径⼤(62.5um 或50u m )。
单模光纤传输适合⾼速⼤容量长距离传输。
多模光纤适⽤于低速短距离传输。
多模光纤有阶跃多模光纤和渐变多模光纤。
单模光纤有G.652光纤、G .653光纤、G .654光纤、G.655光纤、全波光纤和⾊散补偿光纤3、光纤数值孔径的定义是什么?其物理意义是什么?⽤数值孔径NA 表⽰光线的最⼤⼊射⾓θmax ;θsin 0n NA =max=fd 2 221121221211(2),2n n n n NA n n n --=??=≈ NA 表⽰光纤接收和传输光的能⼒。
NA(或θmax)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,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输出信号展宽越⼤,因⽽限制了信息传输容量。
光传输知识点总结
光传输知识点总结一、光传输的基本原理光传输是利用光作为信息传输的一种通信技术。
光传输的基本原理是利用光电器件将电信号转换成光信号,经过光纤进行传输,然后再利用光电器件将光信号转换成电信号。
光传输的基本原理主要包括以下几个方面:1. 光电转换光电转换是通过光电器件将电信号转换成光信号或将光信号转换成电信号。
常见的光电器件有光电二极管(PD)、光电探测器(photodetector)等。
当电信号接入光电二极管时,光电二极管会将电信号转换成光信号输出;当光信号照射到光电探测器上时,光电探测器会将光信号转换成电信号输出。
2. 光纤传输光纤传输是利用光纤对光信号进行传输。
光纤是一种非常细长的光导纤维,可以将光信号进行传输。
光纤通常由芯、包层和包覆层组成。
其中,芯的折射率高于包层,可以使光信号在光纤内部发生全反射而不发生漏光。
光纤传输可以实现长距离传输和高速传输,是光传输技术的重要组成部分。
3. 光电转换光电转换是通过光电器件将电信号转换成光信号或将光信号转换成电信号。
常见的光电器件有光电二极管(PD)、光电探测器(photodetector)等。
当电信号接入光电二极管时,光电二极管会将电信号转换成光信号输出;当光信号照射到光电探测器上时,光电探测器会将光信号转换成电信号输出。
二、光纤通信系统光纤通信系统是利用光纤进行信号传输的通信系统。
光纤通信系统主要包括光发射器、光接收器、光纤传输线路等组成部分。
光发射器是将电信号转换成光信号的设备,光接收器是将光信号转换成电信号的设备。
光纤传输线路则是用来实现光信号传输的通信介质。
光纤通信系统的主要特点包括传输速度快、传输损耗小、传输距离远、抗干扰能力强等优点。
因此,光纤通信系统已经广泛应用于长距离电话通信、光纤网络通信、钻井平台通信等领域。
三、光模式光模式是指光信号在光纤中的传输模式。
光信号可以按照其在光纤中的传输方式分为多种光模式。
光纤通信系统中,常见的光模式包括单模光和多模光。
otn复习题
otn复习题OTN复习题OTN(光传送网络)是一种基于光纤传输的高速、大容量的通信网络。
它以其高质量的传输性能和灵活的网络管理而在通信领域广泛应用。
OTN技术的发展不仅提高了网络的传输能力,还为各种应用提供了更加可靠和高效的通信方式。
本文将通过一系列OTN复习题,帮助读者回顾和巩固对OTN技术的理解。
一、OTN的基本概念1. 请简要解释OTN的全称和基本概念。
OTN的全称是光传送网络(Optical Transport Network),它是一种基于光纤传输的高速、大容量的通信网络。
OTN采用光传输技术将数据以光信号的形式传输,并通过光传输设备进行光信号的放大、调制和解调等处理,实现高速、稳定的数据传输。
2. OTN的主要特点有哪些?OTN的主要特点包括:高速传输、大容量、灵活性和可靠性。
OTN能够以高速传输数据,支持多种传输速率和多种业务类型。
它的大容量能够满足不同应用的需求。
同时,OTN具有灵活性,能够根据需求对网络进行配置和管理。
最重要的是,OTN具有高可靠性,能够保证数据的安全和稳定传输。
二、OTN的网络结构1. 请简要描述OTN的网络结构。
OTN的网络结构包括三个层次:物理层、数据层和控制层。
物理层主要负责光信号的传输和放大,包括光纤、光放大器等设备。
数据层主要负责光信号的调制和解调,包括OTN交换机等设备。
控制层主要负责网络的管理和控制,包括网络管理系统和控制器等设备。
2. OTN的网络结构中,控制层的作用是什么?控制层主要负责网络的管理和控制。
它通过网络管理系统和控制器等设备,对网络进行配置、监控和维护。
控制层能够实时监测网络的状态和性能,并及时进行故障诊断和恢复。
同时,控制层还能够根据网络的需求,进行动态的资源分配和路由选择,以实现网络的优化和高效运行。
三、OTN的传输技术1. OTN的传输技术中,光传输设备的作用是什么?光传输设备是OTN传输技术的核心组成部分,主要负责光信号的放大、调制和解调等处理。
光纤传输复习提纲
第一章:概述1.1:光纤通信的定义:光纤通信是以光纤为传输介质,以光波为信息载体的通信方式。
光纤通信的三个低损耗窗口为850nm、1310nm、1550nm。
1.2:光纤通信的分类1、按传输信号的类型分,光纤通信可分为模拟光纤通信和数字光纤通信。
2、按调制方式分,光纤通信可分为直接强度调制(最常用)通信和外差调制通信。
目前光纤通信中最常采用的调制方式是直接强度调制。
3、按光纤的传输特性分(在给定的工作波长上能传导的模式),光纤通信可分为多模光纤通信系统和单模光纤通信系统。
第二章:光纤和光缆2.1 光纤的结构和分类光纤的结构多为同轴圆柱体,自内向外依次为纤芯、包层和涂覆层。
光纤的导光原理是基于光在纤芯和包层界面上的全反射。
按照光纤折射率在其横截面上的分布状态,光纤可分为阶跃型光纤和渐变型光纤;按照光纤传输模式的多少可分为多模光纤和单模光纤。
按照ITU-T的标准可分为G.652、 G.653等类型。
世界上目前铺设最多的单模光纤是G.651,G.652常规单模光纤。
掌握数值孔径NA、相对折射率差△的计算。
NA= n0sinθ0=sinθ0 = n1(2△)1/2 △≈(n1 - n2) / n12.2 光纤的损耗和色散损耗和色散是光纤最重要的传输特性。
1、损耗:光信号在光纤中传输时,其强度或功率会受到衰减的现象,称为光纤的损耗。
损耗对数字光纤通信系统的影响是:限制光纤传输系统的传输距离。
损耗用分贝(dB)表示;损耗产生的原因:吸收损耗、散射损耗和辐射损耗。
2、色散:光信号在光纤中传输时,由于光信号中不同频率成分和不同模式成分传输速度的不同而使光脉冲展宽的现象,称为光纤的色散。
色散会限制系统的传输距离和传输容量(或传输速率)。
光纤色散包括模式色散、材料色散和波导色散。
多模光纤中存在模式色散,单模光纤中存在模内色散。
常规单模光纤在1550nm处损耗最小,但色散最大;常规单模光纤在1310nm处损耗最大,但色散最小,色散基本为零。
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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 :。
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。
光纤传输知识点总结
光纤传输知识点总结一、光纤传输的基本原理光纤传输的基本原理是利用光的全内反射特性进行信号的传输。
当光线进入光纤时,如果入射角小于临界角,光线就会被完全反射在光纤的内壁上,不会发生透射。
由于光的速度很快,因此通过光纤的传输速度也非常快。
在光纤传输过程中,光信号会在光纤中不断地进行全内反射,达到信息传输的目的。
二、光纤的特点1. 带宽大:由于光的波长较短,因此光纤的带宽远远大于传统的铜线传输。
2. 传输速度快:光的传输速度非常快,因此光纤传输的速度也非常快,是传统电信号传输的数倍甚至数十倍。
3. 抗干扰能力强:光信号在光纤中传输时,不会受到外界电磁干扰的影响,因此光纤传输的抗干扰能力非常强。
4. 传输距离远:由于光的传输损耗小,因此光纤传输可以实现更远距离的信号传输。
5. 体积小、重量轻:与传统的电缆相比,光纤具有较小的体积和重量,便于安装和维护。
三、光纤传输系统的结构光纤传输系统主要由光源、光纤、光接收器组成。
光源可以是激光、LED等发光器件,发出的光信号通过光纤传输到目标地点,然后被光接收器接收并转换成电信号。
在实际应用中,光纤传输系统通常还包括光纤放大器、光纤复用器、光纤解复用器等辅助设备,以及光纤连接器、光纤延长器等光纤配件。
四、光纤传输的应用1. 通讯领域:光纤传输在通讯领域得到了广泛的应用,包括电话通讯、数据传输、因特网接入等。
光纤传输的高速、大带宽特性,使其成为现代通讯系统的重要组成部分。
2. 电视信号传输:光纤传输可以实现高清晰度、高质量的电视信号传输,能够满足用户对高品质影视娱乐的需求。
3. 医疗领域:在医疗影像诊断和手术中,常常需要传输大量的影像数据。
光纤传输的高速、大带宽、抗干扰能力强的特性,使其成为医疗领域的首选传输介质。
4. 工业自动化:自动化生产线通常需要大量的传感器和执行器进行数据传输和控制,光纤传输可以满足这些设备的高速、抗干扰的需求。
5. 军事领域:光纤传输在军事通讯、雷达系统、导航系统等领域得到了广泛的应用,其高速、高可靠性的特性可以满足军事通讯的各种需求。
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;。
光纤复习总结.docx
第一章光纤的基本理论1 •光纤的结构纤芯、包层、涂覆层2 •纤芯和包层的作用纤芯:位于光纤屮心,直径2a 为5〜75 u m,作用是传输光波。
包层:位于纤芯外层,直径2b 为:L00〜150 u m z 作用是将光波限制在纤芯中。
3 •阶跃光纤纤芯折射率和包层折射率的定性关系为了使光波在纤芯中传送,应对材料进行不同掺杂,使包层材料折射率n2比纤芯材料折射率nl 小,即光纤导光的条件能nl>n2。
4 •按照支持的模式数量对光纤进行分类单模光纤:单模光纤在给定的工作波长上只传输单一基模。
多模光纤:多模光纤纤芯内传输多个模式的光波。
5. 对光纤中传输的光采用射线光学分析法的前提:光纤尺寸与光波长的定性关系射线光学理论:当光波导尺寸远大于光波长时,对忽略光波长用光射线代表光能量传输路线的方法。
波动光学理论:求解满足边界条件的麦克斯韦方程组的光场。
6•阶跃光纤的子午光线传输路径(以最大入射角为临界角分析各种情况)7•数值孔径的定义,计算,及其与光纤聚光能力、模式色散的定性关系数值孔径:表征光纤的聚光能力NA = sin ^max = - V2A 由此可以看出,比、n?差别越大,即△越大,光纤收集射线的能力越强。
最大群时延差与相对折射率差△成正比,使用弱导波光纤有助于减少模式色散。
时延差限制了多模阶跃折射率光纤的传输带宽。
△越大,模式色散越大,限制光纤传输带宽8•渐变折射率光纤对阶跃光纤的哪个缺点进行了改善(采用渐变折射率光纤的目的是减小多模光纤的模式色散)① 、同样的入射角,传输路径变短(入射角为零除外),从而减小最大群时延差。
② 、离轴心越远,传播速度越快(v=c/n ),进一步减小最大群时延差。
适当选择折射率分布,可以使不同入射角的光线有人致相等的光程。
9•阶跃光纤的归一化频率计算(只有特定入射角的光波才会在光纤中传递能量)V — Vt/2 + W 2 — Hj 2 — nfka — V2An )Z:06Z k () = -人)U —导波的归一化径向相位常数,W —导波的归一化径向哀减常数,a —光纤的半径,△—光纤的相对折射率差,叫一纤芯折射率,入一 工作波长 V-8值情况下的儿点结论:① 、W-*8:w>0,光纤导波。
光纤传输重要基础知识点
光纤传输重要基础知识点光纤传输是一种常见且广泛应用于通信领域的数据传输技术。
它利用光的物理特性,将信息以光信号的形式通过光纤传输,具有传输速度快、带宽大、抗干扰能力强等优点。
下面将介绍一些光纤传输的重要基础知识点。
1. 光纤的结构和工作原理:光纤主要由纤芯、包层和包覆组成。
光信号通过纤芯的全内反射来传输。
纤芯的折射率高于包层,确保光信号沿纤芯内部传播而不会发生衰减。
包层的作用是保护纤芯,并通过降低折射率的差异减小信号的传播损耗。
2. 光纤的类型:常见的光纤类型包括单模光纤(Single Mode Fiber,SMF)和多模光纤(Multi Mode Fiber,MMF)。
单模光纤适用于远距离传输,传输的光信号只有一个传播模式。
多模光纤适用于短距离传输,传输的光信号可以同时具备多个传播模式。
3. 光纤的衰减和色散:光信号在光纤中传输时会发生衰减和色散效应。
衰减是指光信号强度随传输距离增加而减弱,常用单位是分贝(dB)。
色散是指光信号在传输过程中不同波长的光信号到达终点的时间不同,导致信号畸变和距离限制。
为了减小衰减和色散带来的影响,可以采用光纤光放大器和补偿技术。
4. 光纤的连接和连接器:在光纤传输中,需要对光纤进行连接。
常用的光纤连接器包括FC(Fiber Connector)、SC(Subscriber Connector)和LC(Lucent Connector)等。
这些连接器可以实现光纤之间的精确对接,确保信号的传输质量。
5. 光纤网络的组成:光纤传输技术被广泛应用于构建各种类型的光纤网络。
光纤网络包括传输子系统、交换子系统和接入子系统。
传输子系统负责光信号的传输和放大,交换子系统实现光信号的转发和路由,接入子系统连接终端用户与光纤网络之间。
总的来说,光纤传输作为一种重要的数据传输技术,具有众多优点和广泛应用前景。
掌握光纤传输的基础知识,对于理解光纤通信原理、设计光纤网络以及解决光纤传输中的问题都具有重要意义。
光纤传导技术知识要点
1. 光纤通信的特点:① 衰减低,频带宽,通信容量大② 中继距离长③ 抗电磁干扰,保密性强④ 缆外径小,重量轻⑤ 资源丰富⑥ 抗腐蚀,不怕潮湿⑦ 施工,使用方便.2. 光波通信系统已经发展了多少代?① 工作波段在0.85微米第一代光波系统② 工作波段在1.31微米第二代光波系统③ 工作波段在1.55微米第三代光波系统④ 光放大器和频分与波分复用技术为特征的第四代⑤ 基于光孤子传输为基础的第五代光波系统3. 最早是由谁提出可以通过光导纤维进行光通信?1966年英籍华人高锟发表了一篇划时代的论文,开创了光纤通信的历史。
4. 全光网的概念?全光网络是光通信网络技术发展的最高阶段,要求信息流在网络中的传输始终以光的形式存在,而不需要经过光/电、电/光转换,也就是说信息从源结点到目的结点的传输过程始终在光域进行。
一般分为核心传输网、区域网和接入网3部分。
其基本结构相似,都是由光传输系统、光放大器(OA)、光插分复用器(OADM)和光交叉连接设备(OXC)组成。
5.什么是光通信?所谓光通信是指信息以光信号的形式加以发送、传输及接收利用。
目前主要的方式是利用光导纤维传输光波信号的通信方式。
近代通信技术分为电通信和光通信两大类。
电通信又分为有线通信和无线通信两种。
光通信技术是当代通信技术发展的最高成就。
6. 光纤通信中的新技术预测光通信容量可达40000Gb/s,目前我们实际只用了光纤巨大潜力的1/1000。
为了充分发挥光纤的带宽潜力,克服光纤损耗及色散的影响、延长中继距离、扩大传输容量及降低成本,人们不断地开发新技术。
主要有:1)、光器件的集成化及模块化提高速率与性能,简化结构,降低成本2)、波分复用(WDM)——什么叫“波分复用”?所谓波分复用就是让不同波长的光信号同在一根光纤上传输而互不干扰。
因为目前光通信的光源在光通信的“窗口”上只占用了很窄的一部分,还有很大的范围没有利用。
如果利用多个波长适当错开的光源同时在一根光纤上传送各自携带的信息,就可以大大增加所传输的信息容量。
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《光纤传输技术》复习要点
第1章
PCM30/32帧结构(帧时隙数、话路时隙和时隙数、同步时隙、信令时隙),帧周期、帧速率、时隙速率等,话路与时隙的对应关系,帧同步码和复帧同步码的重复周期;我国采用的PDH复接等级和系列(表1.1中“系列2”),相邻等级的复用关系;数字复接的基本原理(时分复用),按位置分类的3类复接方式(按位、按字节、按帧),PDH的基本按时钟关系分类的3类复接方式(同步、异步、准同步);复接过程中缓存器的作用和容量计算(公式1-1,注意公式中各个参量的物理意义计算方法);准同步复接过程包含码速调整和同步复接2个步骤。
第2章
SDH最核心的特点(同步复用、标准的光接口和强大的网管能力),SDH的主要缺陷(频带利用率不及PDH、指针调整机理复杂、软件大量应用影响系统安全性);SDH的NNI标准速率及等级(STM-N模块速率等级、各等级电信号和光信号速率);STM-N二维帧结构(9行、270N列),STM-N帧的字节长度,帧频率和帧周期(8000Hz,125μs),SDH帧大致分为3个区域(名称、作用、各自在帧中的位置以及信号速率的计算);SDH段开销的分类(复用段开销和再生段开销),两种段开销在帧中的位置以及RSOH、MSOH速率的计算;再生段和复用段开销中J0、B1、B2、K1、K2等字节的作用,BIP-x的原理及计算方法, BIP-x方法的优点。
第3章
业务信号复用成STM-N帧3个步骤:映射、定位、复用(注意次序),SDH基本复用映射结构,我国的基本复用映射结构(图3.2);SDH基本复用单元(重点是容器、虚容器),它们之间的相互关系,我国规定的3种SDH容器,这3种容器接口在带宽利用率和应用灵活性方面的特点;映射的本质是什么?如何解决映射中信号与虚容器帧之间的速率差?异步映射中的2种码速调整方法(正码速调整,正∕零∕负码速调整)及适用场合;通道开销的分类(高阶通道开销和低阶通道开销),高阶通道和低阶通道开销中的几个重要字节(J1、J2、B3、V5的b1~b2等)的作用;SDH的两类指针(AU指针和TU指针),指针的作用;AU-4指针(AU-4 PTR)的组成,新数据标志NDF的作用与判读,AU-4 PTR偏移量首地址位置(行、列)与指针值之间的关系,AU-4 PTR偏移单位(3个字节),AU-4 PTR取值范围(0~782);AU-4指针调整规则;发送端根据VC-4帧速率与AUG帧速率的相对关系决定指针调整方向;根据指针调整规则写出发送端AU-4指针值,根据接收端解释规则如何写出接收端AU-4指针值;SDH基本复用方式(按字节间插复用)。
第4章
多业务传送平台(MSTP)的技术基础、应用领域,目前承担的主要业务;MSTP的关键技术;SDH 传送数据业务的3种主要封装技术;基于LAPS协议的EoS的数据帧封装;PPP/HDLC、LAPS的帧定界方法, LAPS协议封装中的透明性操作(发送端和接收端分别如何操作);GFP帧定界方式;3种主要封装技术主要性能比较;级联的基本概念,两种级联方式,两种级联方式的表示方法,共同点和不同点;利用虚级联实现各种速率以太网信号的映射;LCAS的作用以及与虚级联的关系;LCAS的基本思想,LCAS 是如何保证收发两端容量变化的同步。
第5章
常用SDH设备(终端复用器TM、分插复用器ADM、数字交叉连接设备DXC、再生中继器REG)的模型、结构特点(高速率STM-N线路端口数量以及是否存在复用支路的配置等)、主要功能;DXC m/n 如何表示DXC的配置形式;如何根据SDH系统中各节点功能要求为其配置相应的SDH设备;SDH主要逻辑功能块和辅助功能块的基本概念。
第6章
SDH传送网的分层模型(包括层间关系以及逐级分层);我国SDH网络的4级制结构;网络生存性的定义及表达式,实现网络生存性的两种手段及优缺点;线型复用段保护的两种结构:1+1和1:n,这两种结构的工作特点。
线性APS协议(所采用的开销字节,属于何种开销,分别表示的含义,传送特点等);环型网保护3种典型的业务分布及特点;二纤单向通道保护环工作原理;四纤双向复用段保护环(工作原理,对ADM设备的功能要求和结构要求),二纤双向复用段保护环的工作原理(时隙分割将光纤时隙分为工作信道和保护信道,利用时隙交换实现保护倒换)、信道容量、对ADM设备的功能要求和结构特点;基于DXC的网络恢复方法以及对网络备用容量的要求。
第7章
同步、网同步概念,同步网及其组成;SDH网同步的5种方式;我国数字同步网结构;时钟等级划分;SDH网同步的5种方式;4类时钟类型;时钟等级划分;主从同步方式中节点从时钟的4种工作模式(正常工作模式、保持工作模式、自由运行模式、锁定工作模式);两种同步定时基准分配应用的拓扑结构、应用特点和信号传送要求;同步定时基准传输链的组成和要求;避免定时环路的方法,BITS的基本概念、主要功能及应用。
第8章
SDH线路系统的2种参考配置;SDH物理层电接口及其适用范围;根据应用场合和传输距离SDH光接口分为3类,光接口的代码表示方法(只要求I、S、L);光接口参数分为哪三大类;光线路码型(NRZ +扰码)及其特点;系统工作波长范围的限制因素;利用最坏值设计法进行损耗受限距离与色散受限距离的估算;假设参考连接(HRX)定义与结构,假设参考通道(HRP)定义与结构,HRX和HRP的异同;SDH传输网的主要传输损伤;误码的基本概念,产生误码的机理,影响实际系统误码性能的主要因素;长期平均误码率定义及局限性;抖动和漂移的定义、两者产生的机理,引起漂移的最主要因素,工程上如何区分抖动和漂移。
第9章
网络管理包括的三大功能;电信管理网(TMN)以及与电信网的关系;SDH管理网(SMN)的组成,SDH管理子网的组成,DCC和ECC的作用及相互关系;TNN、SMN和SMS之间的关系;SMN的分层结构(目前只用其中的3层:网元层、网元管理层、网络管理层);SDH的基本管理功能;SDH网络单元的四种操作运行接口及用途。