光纤通信原理复习提纲

P207
• 全要求
第9章 系统的设计与施工
1、常见网的拓扑结构 2、光纤通信工程设计基本原则
3、光缆线路敷设基本方式
一、填空题
1、光纤通信是指： 。 2、传输光纤的三个低损耗传输窗口分别是 μm、 μm和 μm 。 3、按传输模式，光纤分为 模和 模光纤，目前广泛应用的是 模光纤。 4、光交换技术的三种基本形式为 交换、 交换和 交换。 5、常用光缆的缆芯结构形式分 式、 式、 式、 式。 6、单信道光纤通信系统实用水平的比特率已达到 Gb/s，实验室已达 到 Gb/s，WDM实用水平已达到 Gb/s。 7、通信用的光纤绝大多数用 材料制成。折射率高的中心部分 叫做 ，折射率稍低的外层称为 。 8、表示光纤捕捉光射线能力的物理量被定义为光纤的 ，用 表示， 其计算公式为 。 9、在阶跃型光纤中， 模是最低工作模式，也称基模； 是第一高阶 模；阶跃型光纤的单模传输条件是 。 10、EDFA对工作波长为 μm的光波有放大作用，ITU—T建议G．692文 件确定WDM系统的绝对参考频率规范为 THz，对应的参考波长 为 nm。 11、利用光纤传输监控信号有两种方式，一是 传输监控信号， 二是 传输监控信号。 12、mBnB码又称 ，它是把 ，其中 n m。
四、画图说明题
1、画出光纤通信系统的组成结构方框图，说 明其工作过程。 2、画出发光二极管的P--I特性曲线，说明该 曲线的含义及特点。 3、画出PCM30/32的帧结构图，简单说明各 时隙内的内容。 4、画出直接调制方式的光发射机组成框图， 并说明各组成部分的作用。
一、填空题
13、在IM/DD系统中，实现光源调制的方法有两类： 和 。 14、消光比EXT定义为： 。 15、EDFA有三种基本结构形式，分别为 泵浦式、 泵浦式、 泵浦式。 16、光电检测器件的暗电流是指： 。 17、SDH网有一套标准化的信息等级结构称为： 。 18、光电检测器件的响应时间受三个因素的影响，它们分别为： 时 间、电路时间常数和 时间。 19、对光缆的基本要求是保护光纤固有的 特性和 特性。 20、铒掺杂光纤放大器EDFA对中心波长为 μm的光波具有放大作用， 镨掺杂光纤放大器PDFA对中心波长为 μm的光波具有放大作用，铥 掺杂光纤放大器TDFA对中心波长为 μm的光波具有放大作用。 21、根据ITU-T的建议，STM-l的码速率为 Mb／s，STM-16的码速率为 Mb/s。 22、工程上光接收机的灵敏度常用 表示，单位是 。 23、在信号恢复电路中，当信号电平超过判决门限电平时，则判为 码。低于判 决门限电平，则判为 码。 24、在光接收机中，与光电检测器相连的放大器称为 放大器，它应是 放大器。
PIN的G=1
P148
• 除去6-2、6-4、6-5、6-7、6-9
第六章 光放大器
1、光放大器类型及特点
2、EDFA的工作原理P199---203
3、EDFA的特(优)点 4、EDFA的结构形式 P198
5、EDFA的应用场合(P202、203)
6、几种泵浦形式性能比较
第七章 光纤通信系统 要点
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、光纤的基本参数 NA、 △、V、θc、 αmax、α、D
源自文库
12、光纤的基本参数及计算
NA=(n12-n22) ½ θc=sin-1（n2/n1）
αmax =sin-1[(n12-n22)1/2] • Δ=(n12-n22) /2n12
习题
P98 4-1(1)、（3）、（4） 4-4 4-5 4-6
第五章 光接收机复习要点
1、光电检测器种类 及特点（PIN、 APD） 2、电光转换效率 η =P光/P电
4、光接收机组成及各部 分的作用P134
5、光接收机性能指标及 计算（灵敏度、误码 率、动态范围 ） P143-145 6、接收机的灵敏度常用 表示，单位是什么？ 7、前置放大器的位置， 性能要求。
二、简答题
1、光纤传输网主要应解决哪几个方面的关键技术？ 2、通信容量通常用BL积表示，其中B和L分别是什么含义？BL的常用单位是什 么？ 3、光纤通信的主要优点有哪些？ 4、光纤通信工程中，主要测试仪器与专用工具分别有哪些？ （1）用于设备测试的有： （2）用于线路工程施工的有： 5、激光器形成激光的三个基本条件是什么？ 6、什么是单模光纤的衰减系数?写出表达式。 7、什么是材料的折射率？ 8、传输光信号对光纤的基本要求有哪些？ 9、什么是粒子数反转分布？ 10、什么是半导体的光电效应？ 11、光纤的传输损耗原因主要有哪些？ 12、什么是光纤的色散，色散的程度用什么参数描述？
一、填空题
25、根据半导体的能带理论，能够被电子占据的能带为： 带、 带 和 带，不能被电子占据的状态为： 带。 26、EDFA具体应用形式有四种，分别为 放大 、 放大、 放大、 放大。 27、EDFA对工作波长为 nm 至 nm的光波具有较为平坦的放大作 用。 28、光纤通信系统的长期平均误码率应小于 ，突发性误码采用 、误 码秒（ES）和 三个性能指标来评价 。 29、数字光纤通信系统中，数字信号的抖动产生的主要原因有： 抖 动， 抖动， 抖动。 30、根据ITU—T的建议，STM-l的码速率为 Mb／s，STM-64的码速率为 Mb／s。 31、实现光源调制的方法有两类： 和 。 32、在光接收机中，与光电检测器相连的放大器称为 放大器，它应该 是 具有 特性的放大器。
第一章 光纤通信概述 要点
1、什么是光纤通信？ 波长区、频率区 P1 2、通信容量BL含义、 单位 P1 3、光纤通信的优点P3P4 4、光纤通信系统的组 成P4 5、目前光纤通信系统的水平： P5 实用水平 实验室水平 6、WDM水平P5 实用水平 实验室水平 发展趋势 7、带宽、信道数计算 P6 1-1至1-6 作业
λc=2πa(n12- n22) ½ /2.405
α=-(1/L)10lg(Pout/pin)
V=2πa(n12- n22)1/2/λ =2πa n1 (2△) 1/2/λ =2πa NA/λ
Δτ=DΔλL 单模传输条件 模式数量的计算方法 （分段）
习题 P50-51 2-11、2-12、2-13
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
第四章 光源与光发射机 要点
1、光发射机性能要求 （光源特性、调制特性、 输出特性）P132 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、光纤系统对光源的基 本要求P85 5、光源的基本参数 波长 、线宽、发射功率 6、LED、LD的P--I特性 曲线，说明该曲线的 含义及特点（ LED、 LD的区别） 7、光源的种类 LED、LD的特点（参数 区别） 8、什么是半导体的光电 效应P91
33、在数字光纤通信系统中，抖动将引起
的增加。
一、填空题
34、根据半导体的能带理论，能够被电子占据的能带为： 带、 带、 带，不能被电子占据的状态为 带。 35、ITU—T建议G．692文件确定WDM系统的绝对参考频率规范为 THz。 36、根据CCITT规定，PDH数字序列的PCM30/32的基群码速率为 Mb／s、 二次群码速率为 Mb／s、三次群码速率为 Mb／s、四次群码速率 为 Mb／s。 37、根据ITU—T的建议，STM—l的码速率为 Mb／s，STM—4的码 速率为 Mb/s。 38、常规光纤被ITU-T命名为G.652光纤，当传输波长λ=1550nm的光信号时，其 色散系数约为： 。 39、电光二极管（如LD）在通信系统中的主要作用是 ，而光电二极管 （如APD）在通信系统中的主要作用是 。 40、单模光纤的纤芯直径在 ～ μm，而多模光纤的纤芯直径典型尺 寸为： μm。 41、用于通信的光纤，其数值孔径NA的取值范围为： ～ 之间。 42、光纤通信系统三个主要组成部分是：（1） 、 （2） 、（3） 。 43、半导体光电探测器分为：光电导 型和光电二 极管。 44、信号在光纤中传输时，主要考虑 特性和 特性。
第二章 光纤与导光原理 要点
1、光是电磁波及性质 P9-P10 2、F-P干涉仪结构及作 用 P16 3、光的偏振概念P26-28 4、光的衰减吸收，布格 尔定律计算 P32 5、光电效应概念，粒子 性及计算 6、激光 粒子数反转P43-44 激光形成的三个基本条 件 P44 7、光纤的结构、种 类、材料P52 8、传输光纤的三个 低损耗窗口 P64-65 9、传输模式 （单、 多，目前是单模） 基模及高阶模名称， 单模传输条件 P71
第三章 光缆与光无源器件 要点
1、光缆的结构和类型 2、光缆的命名 3、目前光缆的缆芯结构方式分类：P100103 层绞式、骨架式、 单位式、 带状式、 4、光缆结构内容及作用P100-101 5、光缆的型号命名由7部分组成：
实例
6、连接器、耦合器、 8、固有损耗的原因； 滤波器、波分复用 外部损耗的原因。 ／解复用器、光开 9、光隔离器、光分 关的作用； 插复用器 、波长转 7、活动连接器的形 换器 、光交叉连接 式（FC平面型、 器 的作用。 PC凸面型、 APC 斜面型）
二、简答题
13、光纤通信对光源的基本要求有哪些？ 14、简述受激辐射过程。 15、掺铒光纤放大器的主要优点是什么? 16、光纤色散的大小用什么来表示?其单位是什么? 17、多信道复用技术中，从光信号复用技术来考虑主要包括哪些？从光 波复用技术来考虑包括哪些? 18、光调制器主要参数有哪些？ 19、光纤通信系统对光电检测器的要求是什么？ 20、什么是粒子数反转分布？ 21、什么是光纤通信？ 22、什么是光纤的色散?为什么说光纤的色散会限制系统的通信容量? 23、对激光器应采取哪些保护措施，才能使其安全工作？ 24、信道（线路）编码与信源编码的主要区别是什么？ 25、常用的光无源器件有哪些？各自的作用是什么？ 26、常用的光无源器件有哪些？各自的作用是什么？
P183
• 除去7-7
第八章 光纤通信新技术 要点
1、复用形式 根据光信号本身 OTDM(时分) OCDM（码分） SCM（副载波） 根据光载波本身 WDM（波分） SDM（空分） 2、 WDM的单向和双 向传输方式图，说 明各器件的作用 P189
3、 WDM的参考频率和标 准中心波长P191 4、EDFA EDFA对工作波长 工作原理P199 泵浦方式及特点 性能指标P201-202 基本应用形式P202-203 光功率放大器的转换效 率和吸收效率的计算。
三、补空完成题
1、例 全称 含义 PCM、FSK 、 ASK 、 PSK 、 MOD、DET、OSC、 AMP、EDFA、TDFA、 PDFA、FRA、WDM、DWDM、CDM、TDM、 FDM、CDMA、ATM、PDH、SDH、 LD、LED、APD、IM/DD、NII 、ISDN、GII 2、缩络语 P220-225
1、IM/DD(强度调制/直 接检测)系统的组成框 图及工作过程P149 2、 TDM PCM30/32帧 结构图及传输内容 3、PDH数字序列的码速 率标准（一、二、三、 四） 4、监控信号的传输方法 （频分复用、时分复 用） 5、几种常用的线路码名 称、结构及特点。 6、SDH的基本内容： 模式、参数—P169 7、STM-N的码速率 —P169 8、 STM-N的帧结构图 P170 9、 LAN结构形式：总线 型 星型 环形 树 形P164
8、光电检测器件的工作特性
响应度R0=IP/Pin
量子效率η
关系
=（电子 数）/（光子数） = (IP/q)/(Pin/hυ)
R=IP/Pin = .q/hυ = λ /1.24
= (IP/Pin）
9、响应时间的组成与计算P95-96
（1）渡越时间 td= W/vd P96 （2）扩散时间 ti （3）电路上升时间 tRC=2.2RTCT 9、APD的倍增因子G的 计算 G=IM/IP