光纤通信基本理论

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光纤通信基本理论概述

Passive Products
WDM/ Coupling TFF D/CWDM
Amplifier Components
Attenuator Products
Switching
Interconnects
Isolator
MV
SN
Cable Assy
FFC
GFF
VCB
MOMS
Adapters
Interleaver
为什么要用 WDM模块
Example: 4 signals, 100 km span length with regeneration
Tx - λ1 Tx - λ2 Tx - λ3 Tx - λ4
OA
Rx - λ1 Rx - λ2 Rx - λ3
OA
OA
OA
Rx - λ4
• Without DWDM • 4 x 100 km fibre • 4 EDFA
Modulator
OA
PD
CW1550
14xx 300mw
10Gb/s
EDFA 15dBm
APD 10Gb/s
Uncooled TOSA
980 180/300/360
2.5Gb/s
EDFA Circuit pack
PIN 10Gb/s
Cooled TOSA
9xx 4w/uncooled
APE
APD 2.5Gb/s
光线理论的主要优点
（1）简单直观；（2）在分析芯径较粗的多模光纤时可以得到较精确的结果。
光线理论的主要缺点
波动方程的特征解/ 横向光能量分布
（1）出于采用了几何光学近似，光线理论不能够解释诸如：模式分布、包层模、模式耦合以及光场分布等现象；（2）当不满足λ远小于芯径的近似条件时(如对于单模光纤)，光线理论的分析结果存在很大的误差。

光通信基础

光通信基础
光通信基础是指利用光作为传输介质进行通信的技术。

光通信作为一种高速、高带宽、低延迟的通信方式，已经成为现代通信领域的重要组成部分。

本文将从光通信基础的原理、应用和未来发展等方面进行探讨。

光通信的基础原理是利用光纤作为介质传输信息。

光纤是一种细长的玻璃纤维，能够将光信号沿着其传输，具有低损耗、高带宽、抗干扰等优点。

光通信系统一般包括光源、调制器、光纤、接收器等部分。

光源可以是激光器或LED 灯等，通过调制器将电信号转换成光信号，经过光纤传输到接收器，再将光信号转换为电信号进行解码。

这样就实现了信息的传输。

光通信在各个领域都有广泛的应用。

在通信领域，光通信可以实现高速、高带宽的数据传输，适用于互联网、移动通信等场景。

在医疗领域，光纤传感技术可以实现对人体内部的观测和检测，用于医学诊断和治疗。

在军事领域，光通信可以实现安全、抗干扰的通信，保障国家安全。

在工业领域，光通信可以实现工业自动化和智能制造，提高生产效率和质量。

未来，随着5G、物联网、人工智能等技术的发展，光通信将迎来更广阔的发展空间。

未来的光通信系统将更加智能化、高效化，能够适应复杂多变的通信环境。

同时，光通信的成本也将进一步降低，普及范围将更广。

总的来说，光通信基础是现代通信领域不可或缺的一部分。

其高速、高带宽、低延迟等优点使其在各个领域都有广泛的应用前景。

随着技术的不断进步和发展，光通信将为人类社会带来更多的便利和发展机遇。

希望在未来的发展中，光通信技术能够更好地服务于人类社会的发展和进步。

光纤的基本理论

第一章光纤的基本理论1、光纤的结构：光纤是截面很小的可绕透明长丝，它在长距离内具有束缚和传输光的作用。

光纤由纤芯、包层和涂覆层构成，折射率从里到外依次减小（n 纤芯>n 包层>n 涂覆层）2、光纤的分类：（1）按光纤横截面上折射率分布的不同，可以将光纤分为阶跃折射率分布光纤 (简称阶跃光纤，适用于短距离传输 )和渐变折射率分布光纤 (简称渐变光纤，适用于长距离传输 )。

（2）根据传导模式数量的不同，光纤可以分为单模光纤和多模光纤两类。

单模光纤的纤芯直径很小，为4μm~10μm ，包层直径为125μm 。

多模光纤的纤芯一般为50μm,包层的外径为125μm 。

（3）按光纤构成的原材料分为石英系光纤、多组分玻璃光纤、塑料包层光纤、全塑光纤。

（4）按光纤的套塑层可分为紧套光纤和松套光纤。

3、光纤的相对折射率差：其中n1为纤芯的折射率， n2为包层折射率。

4、光纤的数值孔径为：NA5、假若在长为L 的光纤中，走得最快的模式所用的时间为τmin ，走得最慢的模式所用的时间为τmax ，则最大时延差Δτmax 为6、在多模渐变折射率光纤中，相对折射率差定义为其中n(0)、n2分别是r = 0处的和包层的折射率。

7、渐变光纤的本地数值孔径公式：其中n （r ）为渐变光纤纤芯折射率。

8、亥姆霍兹方程方程求解方法主要有两种：标量近似解和矢量解。

9、光纤的归一化频率10、归一化截止频率Vc 可求出截止波长λc(课本P15)当λ<λc 时，该模式可传输；而当λ>λc 时，该模式就截止。

11、图1—9（P16），注意横、纵坐标所表示的含义。

12、阶跃光纤中的模数量以M 表示，则M=V^2/2(详见课本P18)13、衡量光纤损耗特性的参数为衰减系数（损耗系数），定义为单位长度光纤引起的光功率衰减，其表达式为其中Pi 为输入光纤的光功率，Po 为光纤输出的光功率。

14、造成光纤损耗的因素：引起光纤损耗的因素有吸收损耗、散射损耗和其它损耗，这些损耗又可以归纳为本征损耗、制造损耗和附加损耗等。

光纤通信基本知识

一、光纤通信的基本知识（一）光纤通信的概念1870年的一天，英国物理学家丁达尔到皇家学会的演讲厅讲光的全反射原理，他做了一个简单的实验：在装满水的木桶上钻个孔，然后用灯从桶上边把水照亮。

结果使观众们大吃一惊。

人们看到，放光的水从水桶的小孔里流了出来，水流弯曲，光线也跟着弯曲，光居然被弯弯曲曲的水俘获了。

这些现象引起了丁达尔的注意，经过他的研究，发现这是由于全反射的作用，由于水等介质密度由于比周围的物质（如空气）大，即光从水中射向空气，当入射角大于某一角度时，折射光线消失，全部光线都反射回水中。

表面上看，光好像在水流中弯曲前进。

后来人们造出一种透明度很高、粗细像蜘蛛丝一样的玻璃丝──玻璃纤维，当光线以合适的角度射入玻璃纤维时，光就沿着弯弯曲曲的玻璃纤维前进。

由于这种纤维能够用来传输光线，所以称它为光导纤维。

（视频）光纤通信的原理是：在发送端首先要把传送的信息(如话音)变成电信号，然后调制到激光器发出的激光束上，使光的强度随电信号的幅度(频率)变化而变化，并通过光纤发送出去；在接收端，检测器收到光信号后把它变换成电信号，经解调后恢复原信息。

（视频）（二）光纤通信的发展光纤通信是现代通信网的主要传输手段，它的发展历史只有一二十年，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。

（三）光纤通信的优缺点1、光纤通信的优点现代通信网的三大支柱是光纤通信、卫星通信和无线电通信，而其中光纤通信是主体，这是因为光纤通信本身具有许多突出的优点：①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。

光纤的基本知识及应用

B.按折射率分布情况分：突变型和渐变型光纤. 突变型：光纤中心芯到玻璃包层的折射率是突变的.其成本低,模
间色散高.适用于短途低速通讯,如：工控.但单模光纤由于模间色散很小,所以单模光纤都采用突变型.
渐变型光纤：光纤中心芯到玻璃包层的折射率是逐渐变小,可使高模光按正弦形式传播,这能减少模间色散,提高光纤带宽,增加传输距离,但成本较高,现在的多模光纤多为渐变型光纤.
5.光纤通信的优点
通信容量大中继距离长保密性能好资源丰富光纤重量轻、体积小
通信容量大
从理论上讲,一根仅有头发丝粗细的光纤可以同时传输1000 亿个话路.虽然目前远远未达到如此高的传输容量,但用一根光纤同时传输24 万个话路的试验已经取得成功,它比传统的明线、同轴电缆、微波等要高出几十乃至上千倍以上.一根光纤的传输容量如此巨大,而一根光缆中可以包括几十根甚至上千根光纤,如果再加上波分复用技术把一根光纤当作几根、几十根光纤使用,其通信容量之大就更加惊人了.
保密性能好
光波在光纤中传输时只在其芯区进行,基本上没有光泄露出去,因此其保密性能极好.
资源丰富
制造石英光纤的最基本原材料是二氧化硅即石英 ,而石英在大自然界中几乎是取之不尽、用之不竭的.因此其潜在价格是十分低廉的.
光纤重量轻、体积小
光缆的敷设方式方便灵活,既可以直埋、管道敷设,又可以水底和架空.
2、按光纤种类,光缆可以分为多模光缆、单模光缆；按光纤套塑方法,光缆可分紧套光缆、松套光缆、束管式新型光缆和带状多芯单元光缆.
2、按光纤芯数多少,光缆可以分为单芯光缆、双芯光缆、多芯光缆.
4、按加强物件配置方法,光缆可以分为中心加强物件光缆如层绞光缆、骨架光缆等、分散加强物件光缆如束管式结构、护层加强物件光缆.

第2章光纤通信的基本原理

16、我总是站在顾客的角度看待即将推出的产品或服务，因为我就是顾客。2021年10月21日星期四12时3分57秒00:03:5721 October 2021
17、当有机会获利时，千万不要畏缩不前。当你对一笔交易有把握时，给对方致命一击，即做对还不够，要尽可能多地获取。上午12时3分57秒上午12时3分00:03:5721.10.21
2.1光纤的结构与分类
2.按传输模式的数量分类按光纤中传输的模式数量，可以将光纤分为多模
光纤(Multi-Mode Fiber，MMF)和单模光纤(Single Mode Fiber，SMF)。
多模光纤和单模光纤是由光纤中传输的模式数目决定的，判断一根光纤是不是单模传输，除了光纤自身的结构参数外，还与光纤中传输的光波长有关。
2.1光纤的结构与分类
3.按光纤截面上折射率分布分类按照截面上折射率分
布的不同可以将光纤分为阶跃型光纤(Step-Index Fiber， SIF)和渐变型光纤(GradedIndex Fiber，GIF)，其折射率分布如右图所示。
光纤的折射率分布
2.1光纤的结构与分类
阶跃型光纤是由半径为a、折射率为常数n1的纤芯和折射率为常数n2的包层组成，并且 n1>n2, n1=1.463~1.467, n2=1.45~1.46。
2n12
n1
2.2光纤传光原理
数值孔径NA是表达光纤接受和传输光的能力的参数，它与光纤的纤芯、包层折射率有关，而与光纤尺寸无关。
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2θc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崎变越大，色散带宽变差，限制了信息传输容量。

[VIP专享]有线传输专业复习题

3. 光纤传输特性主要有（）
答案：ABD
C、套塑层 D、涂覆层
C、纤芯折射率是渐变的
D、纤芯折射率是均匀的
答案：B
7. （）表征了光纤的集光能力。
A、折射率 B、模场直径 C、截止波长 D、数值孔径
答案：D
8. 目前使用最为广泛的是（）
A、非色散位移单模光纤（G.652 光纤）
B、色散位移单模光纤（G.653 光纤）
C、截止波长位移单模光纤（G.654 光纤）
D、非零色散位移单模光纤（G.655 光纤）
答案：A
9. 主要用于无中继的海底光纤通信系统的是（）
A、非色散位移单模光纤（G.652 光纤）
B、色散位移单模光纤（G.653 光纤）
C、截止波长位移单模光纤（G.654 光纤）
D、非零色散位移单模光纤（G.655 光纤）
答案：C
10. （）是指由光纤的光谱宽度和光纤的几何结构所引起的色散。
1. 传输损耗低、中继距离长是光纤通信的特点。答案：对 2. 对于长距离的光纤通信系统不需加中继器。答案：错 3. 发送端光端机的作用是将光源( 如激光器或发光二极管 ) 通过电信号调制成光信号，
输入光纤传输至远方。答案：对
第二章光发送机和光接收机
88.8918÷1.2990÷.1=4214÷3922=.0034=1÷15251371=8535.78.208÷023.2173c00÷1*m=29030.3922c=.1÷20m3=2÷120252.=3535=42314c)*523m240341*31.252=31*.1.535.*031342.*9205221.04.455=+213*05*2022.02.854850.3150.*+58c12*5m1*202+.050+0.014*85.20*051000+0+03/8T.+0÷+=55+1*011+010+91÷01454050*0010200+5+0+080+400*+4**1*1510.3910%*C%-*6+÷M(=*M=5÷50)*30*31(÷3110*5+**÷4*1m243.%71e=78%n0)8=8s.5=77.93c.6c0mmc.4*m1*31,0w199o.k2.m4c-cem.5mn2csp26m659*.0.34-50.60c5*pm.3c85m9,c05g.m.05i0rp-l.s.85p6/c50bcm0.om7py.c.6spm5c+mc;0m..7.cmk ; 1+1k+12+1+k2234=1c+m1++4+4+2

SDH_原理介绍

SDH支路信号
STM-N
DXC
STM-N
PDH支路信号
SDH基本概念(八）
3、SDH网络拓扑 . 线形网
TM ADM REG ADM TM
. 树形网
TM
ADM REG ADM TM
ADM TM
SDH基本概念(九）
. 环形网
ADM
ADM
ADM
ADM
SDH基本概念(十）
. 枢纽网
TM TM ADM TM DXC
3、保密性能好光在纤芯中传输，无泄露。 4、适用能力强不怕外界电磁干扰、耐腐蚀、可弯曲性好。 5、体积小、重量轻、便于施工与维护敷设方式灵活：直埋、架空、管道、水底等 6、原材料来源丰富、价格低廉
2、常用光纤种类
. G.652光纤
1310 nm性能最佳光纤（色散未移位光纤）。它有二个波长工作区： 1310 nm与1550 nm。 1310nm波长：色散最小（未移位），小于3.5 ps/nm· km；但损耗较大，为0.3
D7
D10 S1
D8
D11 M1
D9
D12 E2
T=125s
9 列

节国内使用字节

传输媒质指示字节
空格：国际使用字
复用与映射(一）
一、SDH复用特点
1、字节间插复用
各支路信号按字节顺序进行间插排列以形成更高速
率的信号；
各支路信号在帧中的位置固定，可直接提取/接入。
2、净负荷指针技术
用软件指针指示净负荷在帧中的位置；允许支路信号速率有差异（可进行速率调整）；不使用125 s缓存器，避免滑动损伤。
REG
ADM
TM
TM
ADM TM

光纤通信原理

光纤通信原理
光纤通信是一种利用光纤作为传输介质进行信息传输的通信方式。

它利用光的
全反射特性，将光信号传输到远距离，具有传输速度快、带宽大、抗干扰能力强等优点，因此在现代通信领域得到了广泛的应用。

光纤通信的原理主要包括光源、光纤、光探测器和光电转换器。

光源产生光信号，光信号经过光纤传输到目标地点，然后通过光探测器将光信号转换为电信号，最后通过光电转换器将电信号转换为可识别的信息。

在这个过程中，光纤作为传输介质起到了至关重要的作用。

光纤是一种细长的玻璃纤维，具有高折射率和全反射特性。

当光信号进入光纤时，由于光纤的高折射率，光信号会被完全反射在光纤内部，从而实现了信号的传输。

光纤的直径非常细小，因此光信号可以在其中以全内反射的方式传输，减少了能量损耗和信号衰减，保证了信号的传输质量。

光纤通信的原理还涉及到光的调制和解调。

在光纤通信中，光信号需要经过调
制器进行调制，将电信号转换为光信号，然后在接收端经过解调器将光信号转换为电信号。

这样可以实现光信号的传输和接收，从而完成信息的传输过程。

除了光源、光纤和光探测器等硬件设备外，光纤通信还需要配套的调制解调器、光纤连接器等设备来实现光信号的传输和接收。

这些设备的配合使得光纤通信系统能够稳定可靠地工作，满足各种通信需求。

总的来说，光纤通信原理是基于光的全反射特性和光的调制解调技术，利用光
纤作为传输介质，实现了高速、大带宽、低损耗的信息传输。

随着科技的不断进步，光纤通信技术将会得到进一步的发展和应用，为人们的通信生活带来更多的便利和可能性。

光纤的基本理论

3. 按光纤构成的原材料分类
石英系光纤多组分玻璃光纤塑料包层光纤全塑光纤目前光纤通信中主要使用石英系光纤
4. 按光纤的套塑层分类
紧套光纤松套光纤
1.1.2 多模阶跃折射率光纤的射
线光学理论分析
图示为阶跃光纤的子午光线。
在多模阶跃光纤的纤芯中，光按直线传输，在纤芯和包层的界面上光发生反射。由于光纤中纤芯的折射率n1大于包层的折射率 n2，所以在芯包界面存在着临界角φc 。
射线轨迹法
在光纤半径和波长之比很大时，可得到很好的近似结果，所谓“短波长极限”。
光射线与模式的联系
沿光纤轴方向传播的导波模可以分解为一系列平面波的叠加，即在光纤轴的横方向形成驻波分布。
任一平面波都与其相前垂直的射线联系。
根据射线描述，只要入射角大于临界角的任何射线都可以在光纤中传播，加上驻波条件后，允许的角度就只有有限个。
围表示，也可用频率范围 f来表示
它们的关系为
f
f
、f分别是光源的
中心波长和中心频
率
1.5.2 光纤色散的种类
模式色散材料色散波导色散偏振模色散
1.5.3 光纤色散的表示法
特定模式传输群速度
vg
d d
单位长度光纤的群时延
g
1 vg
d d
1 d
c dk
2 d 2 c d
最大时延差
传导模对于e j(t z) 中 n2k n1k时截止模当 n2k时，模式截止。泄露模 n2k 时出现，仍被约束在纤
芯内传播一段距离。
归一化频率V
V
2 a
(n12
1
n22 )2
2 a
NA

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。

光纤通信专业知识讲座

阶跃型光纤(Step-Index Fiber，SIF) 渐变型光纤(Graded-Index Fiber，GIF)，其折射率分布如图2.3所示。
图 2.3 光纤旳折射率分布
②按传播模式旳数量分类，能够将光纤分为: 多模光纤(Multi-Mode Fiber，MMF)，
在一定旳工作波上，能够有多种模式在光纤中传播。
（纵向）方向传播，纵向传播常数为，
场相对于时间旳变化是 e jt 。
x
2d
z y
图 2.7光波导旳构造及坐标选用
波导中旳场能够写为：
E
E0
x,
yexp
jt
z
H
H0 x,
yexp jt
z
Ex
j K2
H z y
E z x
Ey
j K2
H z x
E z y
Hx
K
j
2
H z x
E z y
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光纤通信基本理论与技术_12091502

［Ｇｅｎｅｒａｌ　Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ］书名＝光纤通信基本理论与技术作者＝胡先志，余少华编著页数＝２６０ＳＳ号＝１２０９１５０２出版日期＝２００８．１０前言目录第１章绪论１．１光纤通信技术发展简史１．１．１光纤通信概念１．１．２技术发展简史１．２当今的技术水平第２章光波导基本理论２．１光纤的结构与特点２．１．１光纤结构２．１．２光纤特点２．２光波导基本理论２．２．１研究目的２．２．２几何光学理论２．２．３光波导理论２．２．４单模光纤思考题第３章光纤３．１多模光纤３．２单模光纤思考题第４章光纤的传输性能４．１衰减４．１．１作用４．１．２定义４．１．３衰减谱４．１．４衰减机理４．２色散４．２．１作用４．２．２分类４．２．３色散系数４．３偏振模色散４．３．１作用４．３．２偏振模色散系数４．４非线性效应４．４．１作用４．４．２受激散射４．４．３非线性相位调制４．４．４四波混频思考题第５章光发射机５．１概述５．１．１作用５．１．２概念５．２发光二极管５．３激光器５．４光发射机５．４．１基本组成５．４．２光源５．４．３光源—光纤耦合５．４．４直接调制—驱动电路５．４．５间接调制—光调制器思考题第６章光接收机６．１概述６．１．１作用６．１．２概念６．２常用的光电检测器６．３ＰＩＮ光电二极管６．３．１结构６．３．２工作特性６．４雪崩光电二极管６．４．１结构６．４．２工作特性６．５光接收机６．５．１接收机组成６．５．２接收机性能思考题第７章光放大器７．１作用７．２分类７．３工作波段７．４基本概念７．４．１功率放大７．４．２增益饱和７．４．３放大器噪声７．５光放大器类型７．５．１掺铒光纤放大器７．５．２拉曼光纤放大器思考题第８章同步数字体系８．１基本概念和特点８．１．１ＳＤＨ产生背景８．１．２ＳＤＨ概念及特点８．２ＳＤＨ速率与帧结构８．２．１ＳＤＨ速率８．２．２ＳＤＨ的帧结构８．３段开销８．３．１功能８．３．２位置８．３．３段开销功能８．４复用与映射８．４．１复用原理８．４．２基本复用单元８．４．３映射结构８．４．４高阶通道开销８．４．５低阶通道开销８．４．６指针调整８．４．７Ｇ．７０７建议的新内容８．４．８虚容器级联８．４．９同步复用８．５ＳＤＨ组网８．５．１基本网元８．５．２段与通道８．５．３基本拓扑结构８．６ＳＤＨ保护与恢复８．６．１保护和恢复概念８．６．２保护和恢复分类８．６．３自愈网８．６．４线路保护倒换８．６．５自愈环保护８．６．６双节点互通业务保护８．７业务恢复时间和ＳＤＨ超长保护环８．７．１业务恢复时间８．７．２ＳＤＨ超长保护环８．８ＳＤＨ技术应用与发展思考题第９章光网络组件９．１波分复用器９．１．１作用９．１．２工作原理９．２光分插复用器９．２．１作用９．２．２工作原理９．３光开关９．３．１作用９．３．２工作原理９．４光交叉连接器９．４．１作用９．４．２工作原理９．５光波长变换器９．５．１作用９．５．２工作原理思考题第１０章波分复用系统１０．１波分复用技术１０．２系统技术规范１０．２．１光接口应用代码１０．２．２工作波长要求１０．２．３光通道衰减１０．２．４光通道色散１０．２．５光监控通路１０．３波分复用系统１０．３．１开放式系统１０．３．２集成式系统１０．４系统设备１０．４．１终端设备１０．４．２光线路放大设备１０．４．３光分插复用设备１０．５系统光层保护技术１０．５．１保护要求１０．５．２保护方式１０．６系统性能１０．６．１传输限制１０．６．２系统性能思考题第１１章城域光网络１１．１概述１１．１．１概念１１．１．２产生１１．１．３特点１１．１．４技术选择１１．１．５体系结构１１．２多业务传送平台１１．２．１概况１１．２．２以太网业务的多业务传送平台１１．２．３ＡＴＭ业务的多业务传送平台１１．２．４网络应用１１．３弹性分组环１１．３．１概念的提出１１．３．２ＲＰＲ技术１１．３．３特点１１．３．４关键技术１１．３．５应用方式１１．４多业务环技术１１．４．１产生１１．４．２协议结构１１．４．３拓扑结构１１．４．４系统组成１１．４．５支持业务１１．４．６应用实例思考题第１２章自动交换光网络１２．１产生背景１２．１．１产生１２．１．２特点１２．２体系结构１２．２．１三个功能平面１２．２．２三种接口１２．３控制平面功能１２．３．１控制平面功能１２．３．２信令网１２．４实现原理１２．４．１三种网络模型１２．４．２节点结构１２．４．３三种连接方式１２．４．４实现原理１２．５ＡＳＯＮ设备１２．６应用１２．６．１定位１２．６．２应用示例思考题第１３章接入光网络１３．１网络分工１３．２定义１３．３技术分类１３．４功能模型１３．５支持业务种类１３．６有源光网络１３．７无源光网络１３．７．１技术优势１３．７．２关键技术１３．７．３ＡＰＯＮ１３．７．４ＥＰＯＮ１３．７．５ＧＰＯＮ１３．７．６ＥＰＯＮ与ＧＰＯＮ的比较思考题参考文献。

光纤通信基础知识

光纤通信基础光纤通信是以光波为信号载体，以光导玻璃纤维为传输媒质的一种通信方式，在现代通信网中起着举足轻重的作用。

光纤与以往的铜导线相比，具有损耗低、频带宽、无电磁感应等传输特点，因此，人们希望将光纤作为灵活性强且经济的优质传输介质，广泛地应用于数字传输方式和图像通信方式中。

这两种通信方式在今后电话业务的发展中是不可缺少的。

光纤和以往的铜导线相比有本质的区别，因此，在传输理论、制造技术、连接方法、测试方法等方面，基本上都不能采用铜质电缆的理论和方法。

光纤通信具有一系列优异的特性，因此，光纤通信技术在80年代初投入商用以来发展速度之快，应用面之广是通信史上罕见的。

可以说这种新兴技术，是世界新技术革命的重要标志，又是未来信息社会中各种信息网的主要传输工具。

第一节现代通信网络一、通信系统的基本组成通信的基本形式是在信源与信宿之间建立一个传输(转移)信息的通道(信道)，实现信息的传输。

通信系统可以概括为一个统一的模型，如图 1-1 所示。

这一模型包括有：信源、变换器、信道、噪声源、反变换器和信宿6个部分。

模型中各部分的功能如下：(1)信源：是指发出信息的信息源，或者说是信息的发出者。

(2)变换器：变换器的功能是把信源发出的信息变换成适合在信道上传输的信号。

(3)信道：信道是信号传输媒介的总称。

(4)反变换器：反变换器是变换器的逆变换。

(5)信宿：是指信息传送的终点，也就是信息接收者。

(6)噪声源：噪声源并不是一个人为实现的实体，但在实际通信系统中又是客观存在的。

以上所述的通信系统只能实现两个用户间的单向通信，要实现双向通信还需要另外一个通信系统完成相反方向的信息传递工作。

而要实现多个用户间的通信，则需要将多个通信系统有机地组成一个整体，使它们能协同工作，即形成通信网。

图1-1通信系统基本构成模型二、通信系统的一般结构实际通信系统的一般结构如图 1-2。

图中的话机、移动台等是用户终端设备。

它的作用是将话音信号转换成电信号，或者进行反变换。

光纤通信基本理论测试题(含答案)

一、填空题1．光纤通信中所使用的光纤是截面很小的可绕透明长丝，它在长距离内具有(束缚)和传输光的作用。

2．光具有波粒二像性，既可以将光看成光波，也可以将光看作是由光子组成的(粒子流)。

3．波动光学是把光纤中的光作为经典(电磁场)来处理。

4．光纤色散是指由于光纤所传输的信号是由不同频率成分和不同模式成分所携带的，由于不同频率成分和不同模式成分的传输速度不同，从而导致(信号畸变)的一种物理现象。

5．在数字光纤通信系统中，色散使(光脉冲)发生展宽。

6．波导色散主要是由光源的光谱宽度和光纤的(几何结构)所引起的。

7、光纤的非线性可以分为两类，即受激散射效应和（折射率扰动）。

8．当光纤中的非线性效应和色散(相互平衡)时，可以形成光孤子。

9．单模光纤的截止波长是指光纤的第一个(高阶模)截止时的波长。

10．单模光纤实际上传输两个(相互正交)的基模。

11、光纤通信是以（光波）为载频，以光纤为（传输媒介）的通信方式。

12、目前光纤通信在（1550nm）波段附近的损耗最小。

13、（数值孔径）表征了光纤的集光能力。

14、G．653光纤又称做色散位移光纤是通过改变折射率的分布将(1310)nm附近的零色散点，位移到(1550)nm附近，从而使光纤的低损耗窗口与零色散窗口重合的一种光纤。

15、G．655在1530-1565nm之间光纤的典型参数为：衰减<（0.25）dB/km;色散系数在(1-6ps/nm·km)之间。

16、克尔效应也称作折射率效应，也就是光纤的折射率n随着光强的变化而变化的（非线性）现象。

17、在多波长光纤通信系统中，克尔效应会导致信号的相位受其它通路功率的（调制），这种现象称（交叉相位调制）。

18、当多个具有一定强度的光波在光纤中混合时，光纤的（非线性）会导致产生其它新的波长，就是（四波混频）效应。

19、G．652光纤有两个应用窗口，即1310nm和1550nm,前者每公里的典型衰耗值为（0.34dB）,后者为（0.2dB）。

光纤通信第四版课后答案张德民胡庆

光纤通信课后答案第一章基本理论1、阶跃型折射率光纤的单模传输原理是什么?答:当归一化频率V小于二阶模LP11归一化截止频率，即O<V<2.40483时，此时管线中只有一种传输模式，即单模传输。

2、管线的损耗和色散对光纤通信系统有哪些影响?答:在光纤通信系统中，光纤损耗是限制无中继通信距离的重要因素之一，在很大程度上决定着传输系统的中继距离;光纤的色散引起传输信号的畸变，使通信质量下降，从而限制了通信容量和通信距离。

3、光纤中有哪几种色散?解释其含义。

答: (1）模式色散:在多模光纤中存在许多传输模式，不同模式沿光纤轴向的传输速度也不同，到达接收端所用的时间不同，而产生了模式色散。

(2）材料色散:由于光纤材料的折射率是波长的非线性函数，从而使光的传输速度随波长的变化而变化，由此引起的色散称为材料色散。

(3）波导色散:统一模式的相位常数随波长而变化，即群速度随波长而变化，由此引起的色散称为波导色散。

5、光纤非线性效应对光纤通信系统有什么影响?答:光纤中的非线性效应对于光纤通信系统有正反两方面的作用，一方面可引起传输信号的附加损耗，波分复用系统中信道之间的串话以及信号载波的移动等，另一方面又可以被利用来开发如放大器、调制器等新型器件。

6、单模光纤有哪几类?答:单模光纤分为四类:非色散位移单模光纤、色散位移单模光纤、截止波长位移单模光纤、非零色散位移单模光纤。

7、光缆由哪几部分组成?答:加强件、缆芯、外护层。

*、光纤优点:巨大带宽(200THz)、传输损耗小、体积小重量轻、抗电磁干扰、节约金属。

*、光纤损耗:光纤对光波产生的衰减作用。

引起光纤损耗的因素:本征损耗、制造损耗、附加损耗。

*、光纤色散:由于光纤所传输的信号是由不同频率成分和不同模式成分所携带的，不同频率成分和不同模式成分的传输速度不同，导致信号的畸变。

引起光纤色散的因素:光信号不是单色光、光纤对于光信号的色散作用。

色散种类:模式色散(同波长不同模式)、材料色散(折射率)、波导色散(同模式，相位常数)。

光纤通信原理及应用

光纤通信原理及应用
光纤通信是一种利用光纤作为传输介质的通信技术。

它基于光的特性进行信息传输，通过光纤将光信号转化为电信号进行传输和接收。

光纤通信的原理是利用光的全内反射特性。

光信号在光纤中沿着光轴传播，当光束从一个介质传播到另一个折射率较小的介质时，光束会被全内反射而不是折射出来。

这种全内反射的现象使得光信号可以在光纤中不断传播，几乎无损耗地传送到目标位置。

光纤通信的应用非常广泛。

首先，它在长距离通信中具有明显的优势。

相比传统的电信号传输，光信号的传输距离更远，传输速率更高，并且可以同时传输多路信号。

同时，光纤通信也应用于高速互联网、电视信号传输、电话通信等领域，为人们提供了更快速和稳定的通信服务。

另外，光纤通信还被广泛应用于医疗领域。

通过光纤传输的高清晰图像可以帮助医生进行精确的病情诊断，同时在医疗器械中也可以利用光纤进行数据传输和信号控制。

此外，光纤通信还在军事、航天、能源等领域有着重要的应用。

光纤通信可以实现对敌情的远程监控和高速数据传送，提高了军事通信的安全性和效率。

在航天领域，光纤通信可以实现对航天器的实时监测和远程控制。

在能源领域，光纤通信可以监控和控制能源生产和分配系统，提高能源的利用效率。

综上所述，光纤通信具有广泛的应用前景，不仅可以满足人们对通信速度和稳定性的需求，还可以应用于其他领域，推动科技的发展。