光纤通信复习纲要.docx

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光纤通信复习纲要

光纤通信期末复习纲要

一、总述

题型：

判断（10%）（1×10）+选择（24%）（2×12）+简答（25%）（4题）+计算（41%）（4题）

考试范围（第一章～第十章），重点第五章、第六章、第七章，第四章自学，不考

要求：

考试可以用中文答题，但是要熟悉英文专业术语，

每次作业一定要会做

二、第一章光纤通信系统

1、光通信所用波长（红外、可见、紫外）

2、dB，dBm计算

3、分清波长，频率，介质中波长，介质中的频率

4、一路话音信号速率

4、什么是光子？

光子能量（以J为单位，eV为单位），会计算光线中的光子数

5、光纤优点与缺点

三、光学概要

1、Snell定律：

计算纤芯包层上临界角，空气和纤芯入射面入射光锥大小

2、数值孔径定义，计算

3、光斑尺寸的计算

四、波动学基础

1、与的换算

2、带宽和谱宽的换算（频率范围和波长范围换算）

3、色散，材料色散，波导色散定义，展宽计算，单位长度展宽计算

Dispersion（色散）:

Wavelengthdependentpropagationvelocity.传输速度随波长变化的特性称为色散

MaterialDispersion（材料色散）:

Dispersioncausedbythematerial.

WaveguideDispersion（波导色散）:

Dispersioncausedbythestructureofthewaveguide.

4、光纤通信系统电带宽与光带宽关系

5、带宽距离积、NRZ，RZ（50%）比特距离积计算

6、谐振腔（F-P腔）

7、平面边界上的反射，全反射临界角计算

分界面上损耗计算

什么是消逝场？

五、光纤波导

1、相对折射率与数值孔径：

fractionalrefractive；NUMERICALAPERTURE

2、光纤损耗

Lossesmaybeclassifiedas:

Absorption

Scattering：

RayleighScattering

Geometriceffects

目前损耗水平是多少？

主要限制因素是什么

3、归一化频率计算；ViscalledthenormalizedfrequencyorVparameter

4、多模光纤模式数目计算

对于阶跃折射率光纤，若V>10

对于抛物线分布折射率光纤，若V>10

5、单模传播条件

单模工作区位于长波长有什么优点？

6、多模光纤中的畸变

阶跃折射率：

对于GRIN模式展宽近似表达式为:

GRIN优点是什么？

这里大家需要记住的是模式失真不依赖于光源波长或者光源线宽.

因此总的脉冲展宽:

那么总的色散可计算如下

7、单模截止波长

那么截止波长（小于截止波长光纤将以多模形式传输）为:

8、在实际中，对于常见的通信用光纤，在其中传播的光是何种偏振的？

六、光源和光放大器

1、LEDP-I特性的斜率计算.禁带宽度与辐射波长

2、量子效率定义，计算。

3、LED模拟调制、数字调制时偏置电流选择，LED正常工作时偏置电压选择

4、LED带宽（电带宽）限制因素

5、LED辐射图形：

面发射：

朗伯光，半功率角120度

边发射：

120×30

6、激光器工作原理

三个条件：

粒子数反转、阈值条件，相位条件

区分受激辐射与自发辐射基本概念

Spontaneousemissionstimulatedemission，

7、P-I特性斜率与量子效率

8F-P激光器纵模概念，激光器输出纵模数计算，输出光谱图

9、异质结概念，对阈值电流影响

10、LD模拟调制、数字调制偏置电流的选择，LD偏置电压的选择

11、温度对LD工作特性的影响

12、LD带宽

f3-dB=0.35/tr

13、LD辐射方向图：

边发射：

10×35

14、LD与LED区别

线宽、带宽、发散角、调制特性、温度特性，P-I特性工作原理

15、光栅谐振波长：

16、铒离子三能级系统描述EDFA放大原理

17、EDFA优点和EDFA工作波段

18、拉曼放大器工作波段，优点

19噪声指数定义，计算

20、Amplifierplacementinafiberlink.

LaunchAmplifier

InlineAmplifier

Preamplifier

21、光纤放大器和光纤激光器区别

七、光检测器

1、响应度Responsivity，量子效率计算

2、截至波长

3、PIN、APD偏置电压选择

4、光电导模式（Photoconductive）：

有反向偏置情形下

光伏特模式（Photovoltaic）：

无反向偏置电压情形

5、暗电流：

在没有光功率存在情形下，反响偏置二极管内也有一个微小反向电流（通常称为反向漏电流）.暗电流是由二极管内自由电荷载流子热运动产生.小的入射光信号将被暗电流掩盖.为了减小误码率，必须使得信号电流远大于暗电流.

6、检测器带宽限制因素

渡越时间定义.Thespeedofresponseisultimatelylimitedbythetransittime.

7、APD的响应度

8、灵敏度概念sensitivity，APD能提高灵敏度

八、耦合器和连接器

1、轴向错位，角度错位、端面分离那种因素占主导地位？

2、数值孔径不同光纤连接损耗计算

L=-10log（NA2/NA1）2入射光纤NA1大

L=0入射光纤NA1小

3、光纤尺寸不同光纤连接损耗计算

目前好的连接器损耗大约是多少?

光纤熔接呢？

九、分布式网络和光器件

1、什么是波分复用及其优点密集波分复用、稀疏波分复用

2、常见波分复用器工作原理，DWDM对光器件的要求

3、定向耦合器参数定义及计算

ThroughputLoss（直通损耗）LTHP=-10log（P2/P1）

TapLoss（抽头损耗）LTAP=-10log（P3/P1）

Directionality（方向性系数）LD=-10log（P4/P1）

ExcessLoss（额外损耗）LE=-10log[（P2+P3）/P1]

SplittingRatio（分光比）SR=（P2/P3）

4、光隔离器原理，作用

偏振光的马吕斯定律和法拉第（Farady）磁光效应

5、光纤布拉格光栅

6、衰减器作用

附：

一定掌握英文术语（能读懂）