光通信原理-总复习
光通信复习总结
1月6日下午
考试类型
简答计算（带宽信息量）分析（给原理图讲解过程）论述
1.什么是信息，怎样度量。
答：信息是消息中某些有意义的内容的反映，它能触发大脑产生认知性的思维活动。
也可以说，信息是指消息中所包含的有意义的内容信息是实物存在状态和方式的反映。
2.什么是信息通道
答：信道是信号传输的通道狭义而言可以是金属线、光导纤维、大气、水体，广义而言，也可以包括信号经过的所有设备和系统。
3.什么是通信，什么是通信系统
答：通信时指不同单元之间交换和传递消息的活动过程。
通信的本质是传递信息。
通信系统是传递消息所需的一切设备的总和。
根据信道中所传输的信号形式，通信系统可区分为模拟通信系统和数字通信系统。
4.什么是载波
5.什么是调制，调剂技术分为哪几类
6.解调（了解）
7.传输技术有哪几类：并行，串行，同步，异步
8.点对点链路
9.什么是交换，交换有哪4类
10.光开关，光开关技术有哪几类
11.数字系统：取样定理及其推到、香农公式，量化
12.光纤通信：光纤特点，光纤、LD、LED、EDFA、DWDM、基本技术
13.光的有源器件：激光器，LED的特性（看图说明）
14.温度、波长漂移
15.探测器、光源、传输、光开关的分类和工作原理
16.开放题：对传输有哪些方式，个人对4G的看法。
光纤通信期末复习提纲——光纤资料文档
光纤通信期末总复习一、总述题型：判断（15% ）（1.5×10）+选择（30%）（2.5×12）+简答计算（55%）（5~6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（已经将常用专业术语做了整理，可在网络教学平台下载），平时每次作业一定要会做，期末总成绩=考试成绩×60%+实验成绩×20%+平时成绩（讨论+作业）×20% 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，光通信系统功率预算3、分清波长，频率，介质中波长，介质中的频率v fλ=4、基本光通信系统构成（框图），各个模块的功能 4、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（光纤通信）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（NA ）定义，意义3、什么是光斑尺寸 四、 波动学基础 1、α与γ的换算Proof::dB km 10lgexp(2)1dB 110lgexp(2)km-220=108.685ln10 2.3026dB L L L km dB kmγααγγααααγα用表示的衰减值；：衰减系数：传输距离当时值就是；单位为=-==--=≈-2、带宽和谱宽的换算（频率范围和波长范围换算）12212112122ccf f f c f c thenf f f c f f λλλλλλλλλλλλλλλλ⎛⎫-∆=-=-= ⎪⎝⎭⎛⎫∆∆== ⎪⎝⎭∆∆∆∆⎛⎫∆=⇒∆=⇒=⎪⎝⎭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）: Wavelength dependent propagation velocity. 传输速度随波长变化的特性称为色散Material Dispersion （材料色散）: Dispersion caused by the material.Waveguide Dispersion （波导色散）: Dispersion caused by the structure of thewaveguide.L L ττ∆∆⎡⎤⎛⎫= ⎪⎢⎥⎝⎭⎣⎦''n M L c τλλλ⎛⎫∆=-∆=-∆ ⎪⎝⎭4、光纤通信系统电带宽与光带宽关系5、谐振腔（F-P 腔），纵模概念1(1)222c m mc f f f m c mc c f Ln Ln Ln∆∆+=-+=-=2cc oo co c c of ff f ccλλλλλλ∆∆∆∆∆===7、平面边界上的反射，全反射临界角计算1212n n n n ρ-=+221212power reflected R power incidentR n n R n n ρ≡=⎛⎫-= ⎪+⎝⎭分界面上损耗计算什么是消逝场？发生全反射时低折射率材料中仍然有光能量 五、 光纤波导1、相对折射率与数值孔径：fractional refractive ；NUMERICAL APERTURE121n n n -∆=00sin NA n α== 单模光纤的NA 和多模光纤NA 通常哪个更大？光纤包层和纤芯折射率关系是怎样的？2、光纤损耗Losses may be classified as: AbsorptionScattering ： Rayleigh Scattering Geometric effects目前光纤损耗水平大致是多少？在什么波长？ 光纤三个透光窗口是什么，中心波长分别是多少3、归一化频率计算；V is called the normalized frequency or V parameter2a V NA πλ==归一化频率和光斑尺寸关系是什么？4、多模光纤模式数目计算对于阶跃折射率光纤，若V>1022V N =对于抛物线分布折射率光纤，若V>1024V N =5、单模传播条件2.405V =<aλ<2.4052aNAλπ<6、多模光纤中的畸变阶跃折射率：11211122()()n n n nn n L cn cn c τ-∆⎛⎫∆==∆≈ ⎪⎝⎭对于 GRIN 模式展宽近似表达式为:212n L c τ∆⎛⎫∆= ⎪⎝⎭可知多模阶跃折射率光纤中模式畸变一般情形下远大于GRIN 光纤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:τ∆=modal modal pulse spread τ∆=dispersion material and waveguide dispersive pulse spread τ∆=那么总的色散可计算如下()g M M L τλ⎛⎫∆=-+∆ ⎪⎝⎭由于色散导致的展宽和那几个因素有关？L 、D 、λ∆7、单模截止波长2.4052aNAλπ<=那么截止波长 (小于截止波长光纤将以多模形式传输) 为:c (2)2.612.405a NA a NA πλ==8、普通光纤中传输的光信号一般是非偏振的.六、光源和光放大器1、LED P-I 特性的斜率计算. 禁带宽度(能带间隙 bandgap)与辐射波长关系g i P W e η⎛⎫= ⎪⎝⎭P g W i η=2、量子效率定义，计算。
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。
光纤通信原理复习大纲.docx
光纤通信原理复习大纲第一章1.什么叫光纤通信？光纤通信的发展大致分为哪几个阶段？以光为载波，光纤为传输媒介的通信叫光纤通信。
发展分为5个阶段：第一代：从基础研究到商业应用的开发时期（1966~1979）；第二代: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（上世纪80年代早期）；第三代:进一步提高传输速率和增加传输距离的时期（上世纪80年代后期初90年代初）；第四代：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（上世纪90年代之后）；第五代：以光孤子脉冲为通信载体，以光时分复用技术（OTDM）和波分复用技术（WDM）联合复用为通信手段，以超大容量、超高速率为特征。
2.光纤通信的优缺点是什么？优点：（1）通信容量大：（2）损耗低、中继距离长；（3）抗干扰能力强；（4）传输误码率极低；（5）保密性强；（6）体积小、重量轻；缺点：（1）有些器件比较昂贵；（2）光纤的机械强度差；（3）不能传输电力；（4）光纤断裂后修复比较困难，需要专用工具；3.光纤通信系统有哪些部分组成？简述各部分的作用。
山发射机、接收机、光纤线路组成；发射机又分为光发射机和电发射机；光发射机的作用是：将输入电信号转化为光信号，并用耦合技术把光信号最大限度的注入到光纤线路。
电发射机的作用是：将信息源输出的基带电信号变换为适合在信道中传输的电信号。
接收机也分为光接收机和电接收机。
光接收机的作用：把光纤线路输出的产生畸变和衰减的微弱光信号还原为电信号；电接收机的作用：放大和完成与电发射机相反的的变换，包括码型反变换和多路分接；光纤线路：把来自于光发射机的光信号，已经可能小的畸变和衰减传输到光接收机。
第一早1.光纤通信为什么向长波长、单模光纤方向发展？由于单模光纤不存在模间色散，带宽大，可用于长途传输；又因为光纤的几何尺寸大小与传输光波长在同一数量级，故光纤通信要向长波长和单模光纤发展。
2.子午光线是才旨始终在包含中心轴线的平面上传播的光线。
光通信复习及(3)幻灯片PPT
A P S P R 2 c N s fL M
其中N为光纤接头数，假设每盘光纤长度为Lf，
则有： N LL f 1
则传输距离为：
LP SP Rf 2 sc L f sM
例，某光接收机的灵敏度为-42dBm,光源为50μw(-13dBm) 的平均光功率耦合进光纤，功率富裕度为6dB,发送机和接收 机的连接器损耗为1dB,光纤损耗（包含接头损耗） αf=3.5dB/km求传输距离。
解
A P S P R ( 1 ) ( 3 4 ) 2 d 9 B
A P SP R2 cN s fLM
2 13 .5L6
得 L=6km
2.数字系统的设计
2）色散系统的上升时间
当光纤损耗很小的时候，色散是限制传输距离的主要因素。 上升时间：系统在阶跃脉冲作用下，从幅值的10%上升到
90% 所需的响应时间。 链路总的脉冲展宽时间tsys：每种因素引起的脉冲展宽时间ti的
输入 P
C
M 端 机
电信号 光信号
光信号 电信号
输光
光
光输
入发 中 接出
接送
继
收接
口机
器
机口
P 输出
C
M 端 机
5.2 数字光纤通信系统组成原理图
用户输入的电信号是模拟信号（如声音、图 像），这些电信号在PCM端机中被转换为数字信
号。 PCM编码过程包括：抽样、量化、编码
图5.3 PCM 编码 过程
平方和的平方根。 tsys N ti212 1
限制数据速率的几个因素： 发送机展宽时间ttx：主要由光源和驱动电路决定； 接收机展宽时间trx：主要由光检测器响应和接收机 前端3dB带宽决定。如果光接收机的3dB电带宽Brx用 兆赫兹表示，则接收机前端的展宽时间可用纳秒表 示为：
光通信复习及课件
粒子数反转分布（必要条件)+激活物质置于光学谐振腔中， 对光的频率和方向进行选择=连续的光放大和激光振荡输出。
基本的光学谐振腔由两个反射率分别为R1和R2的平行反射 (如图3.4所示)，并被称为法布里 - 珀罗(Fabry Perot,
FP)谐振腔。
由于谐振腔内的激活物质具有粒子数反转分布，可以用它产 生的自发辐射光作为入射光。
固体激光器 染料激光器 半导体激光器
1. 受激辐射和粒子数反转分布
有源器件的物理基础是光和物质相互作用的效应p98。
在物质的原子中，存在许多能级，最低能级E1称为基态， 能量比基态大的能级Ei(i=2, 3, 4 …)称为激发态。
电子在低能级E1的基态和高能级E2的激发态之间的跃迁有 三种基本方式：受激吸收、自发辐射、受激辐射 (见图3.1)
f c 2nL
（2）横模：谐振腔在横截面内的电磁场结构
可以用TEMmnq代表谐振腔内的谐振模式，q为纵模 序数，m和n是横模序数决定横截面内场分布的驻波 波节点数。 一般希望工作在基横模状态，即仅有TEM00q起振， 对于一个纵模序数q对应一条谱线；如果有多个横模 可以工作则对于纵模序数q对应的是一组频率差很小 的谱线。p110
积、i 单位频率间隔内的光能量
E2
初态
hf12
E1
E2
终态
E1
(3.1b) 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，这种跃迁称为自发 辐射。自发辐射速率为：
Rsp
dN2 dt
rsp N2
式 中 ， f=c/λ ， f (Hz) 和 λ(μm) 分 别 为 发 射 光 的 频 率 和 波 长 ，
光通信复习题
光通信复习题1．光纤通信的优点有哪些？答： 1）传输容量大。
2）传输损耗小，中继距离长。
3）泄漏小，保密性好。
4）节省大量有色金属。
5）抗电磁干扰性能好。
6）重量轻，可挠性好，敷设方便。
2．为什么使用石英光纤的光纤通信系统中，工作波长只能选择850nm、1310nm、1550nm三种？答：由于目前使用的光纤均为石英光纤，而石英光纤的损耗-波长特性中有三个低损耗的波长区，即波长为850nm、1310nm、1550nm。
3．光纤中产生色散的原因是什么？色散对通信有什么影响？答：原因：光纤中所传输的光信号的不同的频率成分和不同模式成分的群速不同而引起的传输信号的畸变。
影响：色散会导致传输脉冲展宽，产生码间干扰，增加误码率。
色散会限制光纤传输系统的通信容量，也限制了无中继传输距离。
4．光纤产生衰减的原因是什么？衰减对通信有什么影响？答:光纤产生衰减的原因是吸收、散射和辐射。
衰减会导致信号功率损失，造成接收困难。
5．比较半导体激光器和发光二极管的异同。
答：LD和LED都可用作通信光源。
LD发射的是受激辐射光;LED发射的是自发辐射光。
LD需要光学谐振腔，有阈值，谱线宽度较窄，适宜于高速率系统;LED不需要光学谐振腔，没有阈值，谱线宽度较宽，输出光功率较小，调制频率较低，适用于要求较低的场合。
6．为什么LD要工作在正向偏置状态？答：LD加正向偏置电压用以克服PN结中自建场的影响，从而降低势垒，以形成粒子数反转分布。
7．某数字光纤通信系统，在实际使用中发现LD的输出光功率慢慢下降，简述其原因并提出解决办法。
答：从阈值电流与使用时间及温度的关系可知，输出光功率下降的可能原因包括使用时间长和温度升高引起的阈值电流增加。
采取的措施如温度引起的使用ATC致冷，如因寿命引起的使用APC增加偏置电流。
8．何谓LD输出光脉冲的消光比？消光比不合要求时，将会对整个系统产生什么影响？答：通断比（也称消光比），指光源器件发出光的“1”脉冲和“0”脉冲的比值，定义为EXT=全“0”码时平均输出光功率/全“1”码时平均输出光功率。
光通信复习及课件 (2)
产生受激辐射和产生受激吸收的物质是不同的。 设在单 位物质中，处于低能级E1和处于高能级E2(E2>E1)的原子数分别 为N1和N2。
当系统处于热平衡状态时，
N2 exp( E2 E1 )
(3.2)
N1
kT
式中， k=1.381×10-23J/K，为波尔兹曼常数，T为热力学温度。 由于(E2-E1)>0，T>0，所以在这种状态下，总是N1>N2。 这是 因为电子总是首先占据低能量的轨道。
问题：如何得到粒子数反转分布的状态呢? 这个问题将 在下面加以叙述。
2. PN
在半导体中，由于邻近原子的作用，电子所处的能态扩展成 能级连续分布的能带。能量低的能带称为价带，能量高的能带称 为导带，导带底的能量Ec 和价带顶的能量Ev 之间的能量差EcEv=Eg称为禁带宽度或带隙。电子不可能占据禁带。
增益区的导带主要是电子，价带主要是空穴，结果获得粒 子数反转分布，见图3.3(c)。
在电子和空穴扩散过程中，导带的电子可以跃迁到价带和 空穴复合，产生自发辐射光。
p
Ec
hf hf
p
Ef
p
Ev
内部电场 外加电场
电子，
n
Ec
n
Ef
n
Ev
空穴
3.3.c正向偏压下P - N结能带图 获得粒子数反转分布
3. 激光振荡和光学谐振腔
另一方面，有源层的折射率比限制层高，产生的激光被 限制在有源区内，因而电/光转换效率很高，输出激光的阈值电 流很低，很小的散热体就可以在室温连续工作。
＋
P
(a)
Ga1－ xAlxAs
E
(b)
能 量
n 折
(c) 射 率
- 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)。
发光曲线和阈值特性
注入电流
P
I 半导体激光器发光特性
Ith
3.发光二极管的发光特性
(1)发光特性
1)发光曲线 2)光谱特性 3) 温度特性 4)耦合效率
(2)发光二极管的电特性
1）电压-电流曲线 2）电光调制特性
半导体激光器和发光二极管比较
光 谱 出光 特性 功率 温度特性 响应速 相干性 可靠性 价格 度 较好 适用场 合
2． 通信系统的基本组成
信源
变换器
信道
反变 换器
信宿
噪声 通信系统
2． 通信系统的基本组成
信源
通信终端
信道
通信终端
信宿
噪声
通信系统
第二节 光纤通信的特点
2.2.1 光通信与光纤通信
2.2.2 光信号的基本特征 2.2.3 光纤信道的基本特性
2.2.2 光信号的基本特征
1)波动性: 频率(波长)、幅度、相位、偏振方向 2)量子性，光子能量（频率）、光子数Ｎ 1.频率极高，可承载信息量极大 7.5亿条话路 2.相位与偏振方向不能直接检测出来 调幅 调频 调相 调偏 3.强度调制的光信号 232-C 4. 偏振度 偏振稳定性的度量 5. 相干性 相干时间 相干长度 非负的 双极性码 HDB3 RS-
主放大
前 置 放 大 器 主放 大器
均衡 滤波 AGC电路
数字信号恢复
判决 电路 再生 放大 时钟提取
译码部分
译码器 帧同步
并行输出
第一节光检测器
概述
5.1.1光检测的物理基础:电光效应 5.1.2 PIN半导体光电二极管 5.1.3 APD雪崩光电二极管
PN结的工作参数
响应度
R I P
PT----发送光功率（dBm）； PR----接收机理论灵敏度（dBm），与实际灵敏度差一
个连接器的衰减值。
Ps----入纤功率，；LD光源，-3、-6、-9dBm Pr----接收机灵敏度（dBm），每个中继段内
BER≤1x10-10时，连接器前最低平均光功率。
功率限制系统的中继距离
1) 通信必须有信息的发出者，信源 发出的是自身的信息，也可能是从别的信源获得的信息，可能是 人或机器 信息的发出者和通信的发起者不是同一含义，通信也可能由接收 者发起 2) 通信必须有信息的接受者，信宿
通信的接受者可以是明确的，也可以不明确。可以是人或机器
3) 通信方式 信息的承载方式 数字通信，模拟通信，编码方式
三个基本条件
激励源，提供能量靠它。调制激励电流 粒子数反转分布（有源区内） 光学谐振腔，稳定的振荡输出和单一的谱线
I
P
3．基本特性
1.发光特性
(1)发光曲线和阈值特性 (2)光谱特性 (3) 温度特性 (4) 光斑、发散角和耦合效率 (5)噪声特性
2.电特性
(1)电压-电流曲线
(2) 发光效率
2. 非弹性:
布里渊散射 拉曼效应
第二节 无源光器件
指不需要外界输入能量即可工作的光路部件 光纤连接器、光纤耦合器、光环形器、 光滤波器、波分复用/解复用器 光衰减器、光隔离器、 偏振控制器、起偏器 准直器
第四章 光发射机
概述 第一节 光发射机使用的光源 第二节 光的调制 第三节 直接调制光发射机 第四节 外调制 第五节 线路编码
相干性 相干时间 相干长度
相干长度: 在这段长度内，光有稳定的相位关系
L v g t
相干时间 光源的稳定发光时间有关，也就是与光源的
频带宽度有关
t 1 f
FP-LD激光器 f 150MHz DFB激光器 外腔激光器
6ns， 1.2m 20m
f 10MHz 0.1 μs
概述
电信号转化为光信号的这部分电路被称为光发射机。
电信号输入
线路 编码
驱动 电路
LD 或 LED
光信号
控制电路
第一节 光发射机使用的光源
1.光纤通信系统对光源的要求
2.半导体激光器 3.发光二极管（LED）
4.1.2.半导体激光器
1.基本原理 2.材料与结构 3.基本特性
2.半导体激光器--基本原理
第三节 直接调制光发射机
P 输出光功率 I 调制电流信号 半导体激光器 （LD） 发光二极管（LED） P
I
激光器的调制电路
偏置部分
调制部分
Is Ibs
～
I0
Ib0
有用信号
恒流源
驱动电路原理
Itotel
Is
I0
-Vcc
差动放大电路
激光器的控制电路
温度控制 光功率控制
探测器
T
LD
窄 ， mW数 影 响 大 ， 较快易 色 散 量级 动 态 范 围 于高速 小 调制 影 响 小
较易损 比较贵 长距离、 坏，寿 大容量 命较短 系统
LE D
宽， μW和 色 散 nW量 影 响 级 大
特性好， 慢 较 调 差 动态范围 制 频 率 大 不能太 高
不易损 比较便 近距离、 坏，可 宜 中小容 靠性高 量系统
3.1.4 光纤的传输特性
1. 光纤损耗 2.时延与色散 3.非线性效应
光纤损耗谱
3.1.4 光纤的传输特性--色散
(1)色散的概念
(2)色散的影响 (3)色散的分类 总色散
(4)色散对通信系统的影响
3.1.4光纤的传输特性--非线性效应
1. 弹性非线性:
自相位调制, 交叉相位调制, 四波混频
I /e 量子效率 P /h
响应度和量子效率之间的关系 截止波长
c
hc 1.24 Eg Eg
e R h
Si 材 料 的 截 止 波 长 为 1 .06 ； Ge 材 料 的 截 止 波 长 为
1.65
PIN光电二极管的结构
耗尽区 P区 I区 N区
响应速度
第一节 光放大器的原理和一般特性
第二节 半导体光放大器 第三节 掺铒光纤放大器 第四节 光纤拉曼放大器
第一节 光放大器的原理和一般特性
7.1.1光放大原理 7.1.2 光增益谱宽与带宽
7.1.3 饱和输出功率
7.1.4 放大器噪声 7.1.5 放大器应用分类
均匀展宽二能级系统的增益系数
g ( ) g0 1 ( 0 )
第二节 信号的概念
第三节 数字信号和模拟信号 第四节 噪声
第一节 信息的基本知识
1． 信息的概念
（1） 什么是信息？ （2） 信息的基本特征
2． 信息的度量
（1）信息量 （2）信息量的单位
3． 信源
（1）信源的信息量 （2）信源编码
第二节 信号的概念 ---什么是信号？
1．信号的物理性 2．信号的信息性
（1310nm）、0.25dB/km（1550nm）。 0.1dB/km以下。
As---- 平均每公里光纤接头损耗（ dB/km）；一般在
第六章 基于电复用的光纤通信系统
第一节 复用技术概述
第二节 时分复用的基本原理 第三节 同步数字体系SDH
复用段和再生段
A B C
复用器 3R 再生段 复用段 3R
3.2.2.光纤耦合器 3.2.3.其他器件 波分复用/解复用器
第一节 光纤和光缆
3.1.1 光纤的一般理论
1. 射线理论 2. 波动理论 模式理论 模耦合理论 3. 量子理论
3.1.2 通信用光纤的结构和制造 3.1.3 光缆的结构和制造 3.1.4 光纤中光信号的传输特性
1. 光纤损耗 2. 时延与色散 3. 非线性效应
第三节 光纤通信系统的基本组成
第一节 通信的一般概念
1． 通信的一般概念
什么是通信? 通信要素
2． 通信系统的基本组成
通信系统的基本组成模型
3.
通信的基本要求
（1）通信的实时性
（2）通信的可靠性 （3）通信质量
1． 通信的一般概念 什么是通信?
“通信是信息的发出着按照双方事先一致同意的协定以某种方式经 过某种途径将信息传递给接收者的全过程”
半导体光电二极管的等效电路
跨阻抗放大
电压反馈并联输入放大器 电压反馈并联放大器 电路图
密勒定理 输入电阻 输出电压
前置放大级的噪声
量子噪声，暗电流噪声，热噪声，放大器噪声，
漏电流噪声，APD噪声
第三节 光接收机(其他部分)
5.3.1 主放大部分
5.3.2 数字信号恢复部分（时钟提取）
解复用器
A B C
复用方式
①按固定时隙复用 (同步方式)
②按帧复用（异步方式）
s(t )
n
a n f (t nT )
二进制数字的序列
ak ak
0 或 1 携带了用户的信息
a0 , a2 , a4 ......
a1 , a3 , a5 ......
第七章 光放大
L PT PR M e 2 Ac 2 Ad P0 Ps Pr M e 2 Ad P0 A f As M c A f As M c
Me----系统的设计富余度（dB）；时间和环境因素的影
响，不小于3dB。
Ac ----连接器损耗（dB/个）；0.3~1dB/个。 Af ---- 衰 减 常 数 （ dB/km）； 约 为 0 . 4 dB/km
第三节 数字信号和模拟信号
1．一般概念 2．同步 3．包
第四节 噪声
1.干扰 2.狭义噪声
第二章 光通信的一般概念
第一节 通信的一般概念
2.1.1通信的一般概念 2.1.2通信系统的基本组成 2.1.3通信的基本问题