光纤通信复习资料必看3
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。
光纤通信复习资料必看
光纤通信复习资料必看(总16页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--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WDM5、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.光纤通信和电通信的区别。
光纤通信期末考试复习资料
1·在激光器中，光放大是通过（A）粒子数反转分布….谐振腔来实现的。
2·下列哪些不是要求光接收机有动态接收范围原因（C）系统可能传输多种业务在不同的系统中3·光在通信中要从光纤的…试用中，需要（C）光隔离器4·使用连接器进行光纤链接时，若接头不连续会造成（D）光功率一部分散射损耗以反射形式返回发送端。
5·在系统发射机的调制器前加一个扰码器的作用是（A）保证传输的透明度出现。
6·将光限制在有包层的光纤中的作用原理是（Ｂ）在包层折射边界上的全内反射。
7·下列现象时光色散造成的（B）随距离的…扩展8·光纤相对折射指数差的定义为（C）Δ=(n1^2-n2^2)/(2*n1^2)9 ·不宜在光中传输的的波形为（Ｂ）HDB3码10·单模光纤在信号波长处…20ps/(nm·km)-5ps(nm·km)则光线的总色散为（5ps(nm·km)）11·激光是通过什么产生的（C）受激辐射12·在光纤通信系统的光中继器中，均衡器的作用是（）均衡成有利于判决的波形。
13·随着输入光功率的逐步增加，EDFA输出光功率的变化趋势为（A）先逐步增大，后保持不变。
14·通常根据传播方向上有无电场分量…..分成三类即（D）IE波，TM波，EH波15·在弱导波阶跃光纤中，导波传输的条件为（B）Ｖ＞Ｖｃ16·表征光纤色散程度的物理量是（B）时延差17·利用光放大器是（B）为了补偿光纤损耗18·EDFA在做光中继器使用时，其主要作用（A）光信号放大再生名词解释1. 多模光纤：纤芯内传输多个模式的光波，纤芯直径较大（50 m左右），适用于中容量、中距离通信。
光纤的单模工作条件为0＜V≤2.4048多模工作条件为V＞2.40482. 单模光纤：纤芯内只传输一个最低模式的光波，纤芯直径很小（几个微米），适用于大容量、长距离通信。
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。
光纤通信重要知识点总结
光纤通信重要知识点总结一、概述当我们谈论信息传输的时候，光纤通信就像是连接你我他的重要纽带。
你可能会觉得光纤是一个离生活很远的概念，其实不然它在我们的日常生活中无处不在，为我们的互联网生活提供了高效快捷的服务。
接下来让我们一起了解下关于光纤通信的一些重要的知识点吧。
光纤通信简单来说，就是通过光的信号传输信息的方式。
在这个过程中，光纤就像是一条信息的高速公路，承载着各种数据在网络的各个角落自由穿梭。
它的重要性在于其传输速度快、距离远、稳定性高，为现代社会的通信需求提供了强大的支持。
它就像我们生活中的一道桥梁，让我们的通话、视频聊天或者浏览网页都能流畅进行。
听起来很有趣对吧？接下来我们会深入了解它的工作原理和特点等内容。
1. 光纤通信概述及其在现代社会的重要性嘿，朋友们你们是否知道我们如今依赖的互联网、电视信号和电话通讯背后，其实有一个神奇的科技力量在支撑，那就是光纤通信。
光纤通信就像是信息时代的超级高速公路，负责把我们的数字世界连接在一起。
那么什么是光纤通信呢？简单来说光纤通信就是通过光信号在光纤中传输信息的一种方式。
接下来我们来聊聊它在现代社会的重要性。
想象一下如果没有光纤通信，我们的世界会是什么样？可能我们无法随时随地与朋友视频聊天，无法在家观看世界各地的新闻和娱乐节目，甚至无法享受在线购物的便利。
光纤通信已经成为我们日常生活中不可或缺的一部分，它的重要性体现在以下几个方面：首先光纤通信提供了超高速的数据传输速度，这对于大数据处理、云计算、在线视频会议等应用至关重要。
想象一下医生通过光纤网络进行远程手术指导，或者学生们通过网络进行实时的互动学习，这都是光纤通信技术带来的变革。
其次光纤通信具有极高的稳定性和可靠性，在数字化时代，信息的连续性和准确性至关重要。
光纤由于其物理特性，能够抵抗电磁干扰和天气影响，保证了通信的稳定性和可靠性。
光纤通信的带宽大，容量大。
这意味着它可以同时处理大量的数据和信息，支持更多的用户和设备接入网络。
光纤通信 知识点总结
光纤通信知识点总结引言光纤通信是一种通过光纤传输光信号的通信技术，它使用光纤作为传输媒质，通过光的反射、折射和传播来实现信息的传输。
光纤通信具有带宽大、传输速度快、抗干扰性强、安全可靠等优点，因此在现代通信中得到了广泛的应用。
本文将对光纤通信的相关知识点进行总结，包括光纤通信的基本原理、组成结构、传输特点、光纤通信系统的组成和工作原理、光纤通信的发展趋势等内容。
一、光纤通信的基本原理1. 光的特性光波是一种电磁波，具有波粒二象性，既可以表现为波动又可以表现为微粒。
光波的主要特性包括波长、频率、相速度、群速度等。
2. 光纤的基本原理光纤是一种通过光的全反射来传输光信号的一种传输媒质。
它的基本结构是由一根纤维芯和包覆在外的包层组成，通过这样的结构使得光信号可以沿着光纤的传输方向不断进行反射和传播。
二、光纤通信的组成结构1. 光纤的结构光纤由芯和包层构成，芯是由单质或复合材料制成，包层是由低折射率的材料构成，使得光可以在芯和包层的界面上发生全反射。
2. 光纤的连接器连接器是光纤通信中的重要部分，它用于将光纤连接在一起，保证光信号的传输质量。
3. 光纤的光源和接收器光源是产生光波的设备，用于向光纤中输入光信号；接收器是用于接收光纤传输过来的光信号，并将其转换为电信号。
三、光纤通信的传输特点1. 带宽大光纤通信的带宽远远大于传统的铜线通信，可以传输更多的信息。
2. 传输距离远光纤通信的传输距离远远大于铜线通信，可以满足更长距离的通信需求。
3. 传输速度快光纤通信的传输速度远远快于铜线通信，可以实现更快的数据传输。
4. 抗干扰性强光纤通信的信号传输过程中不受电磁干扰，抗干扰性能强。
5. 安全可靠光纤信号传输过程中不会泄露电磁波，安全可靠。
四、光纤通信系统的组成和工作原理1. 光纤通信系统的组成光纤通信系统由光源、光纤、接收器、调制解调器、复用器、解复用器等组成。
2. 光纤通信系统的工作原理光源产生光信号，光信号经过调制解调器进行调制，然后通过光纤进行传输，接收器接收光信号并将其转换为电信号，经过复用器和解复用器将多个信号合并或分解，最终传输到目标设备。
1213光纤通信工程技术期末复习
《光纤通信工程技术》复习资料应该掌握的知识点1、1966年7月，英籍华人高锟博士从理论上分析证明了用光纤作为传输介质以实现光通信的可能性。
并因此获得2009年诺贝尔物理学奖。
2、光在光纤中传输是利用光的折射原理。
3、OTDR的中文名称是光时域反射计，被广泛用于光缆线路的维护、施工中，可进行光纤长度、光纤的传输衰耗、接头衰耗和故障定位等的测量。
4、目前光纤通信常用光波的波长有三个，它们是：0.85μm、1.31μm、1.55μm。
5、光纤通信系统中最常用的光检测器有：PIN光电二极管、APD雪崩光电二极管。
6、在光纤通信工程中，通常用dBm作为光信号功率的单位。
1mW的光功率换算成这个单位表示为0dBm。
7、在多模光纤中，纤芯的半径越大，可传输的导波模数量就越多，从而带来的模式色散越大。
8、光缆由缆芯、加强构件和外护层组成。
9、波导色散是指由光纤的纤芯尺寸和光纤的几何结构所引起的色散。
10、按光纤传导模数量光纤可分为多模光纤和单模光纤。
11、PDH的缺陷之一：在复用信号的帧结构中，由于开销的数量很少，不能提供足够的运行、管理和维护功能，因而不能满足现代通信网对监控和网管的要求。
12、光接收机的主要指标有光接收机的动态范围和灵敏度。
13、CCITT于1988年接受了SONET概念，并重新命名为SDH。
14、光纤的色散是引起光纤带宽变窄的主要原因，而光纤带宽变窄则会限制光纤的传输容量。
15、误码性能是光纤数字通信系统质量的重要指标之一，产生误码的主要原因是传输系统的脉冲抖动和噪声。
16、SDH传输网最基本的同步传送模块是STM-1，其信号速率为155.520kbit／s。
17、光纤通信是以光波为载体，光纤为传输媒体的通信方式。
18、要使光纤导光必须使纤芯折射率大于包层折射率19、光检测器是把光信号变为电信号的器件20、SDH网的特点包括：具有全世界统一的接口标准、大量运用软件进行系统配置的管理、复用映射结构灵活，但指针调整技术增加了设备复杂性21、光缆的规格代号中用字母来表示附加导线的材料，如L表示铝导线，无字母则表示铜导线22、熟悉STM-1的帧结构，比如掌握AU指针区域的位置是在1～9列，第4行23、掌握光通信中光功率单位的换算，如：数字光接收机的灵敏度Pr=100微瓦，则为-10dBm。
《光纤通信》的复习要点
《光纤通信》的复习要点《光纤通信》课程复习要点和重点浙江传媒学院陈柏年（2014年6⽉）第⼀章概述1、光纤通信：以光波作为信号载体，以光纤作为传输媒介的通信⽅式。
2、光纤通信发展历程：（1）光纤模式：从多模发展到单模；（2）⼯作波长：从短波长到长波长；（3）传输速率：从低速到⾼速；（4）光纤价格：不断下降；（5）应⽤范围：不断扩⼤。
3、光纤通信系统基本组成：（1）光纤，（2）光发送器，（3）光接收器，（4）光中继器，（5）适当的接⼝设备。
第⼆章光纤光缆⼀、光纤（Fibel）1、光纤三层结构：（1）纤芯（core），（2）包层（coating），（3）涂覆层（jacket）。
2、各类光纤的缩写和概念：SIF（突变型折射率光纤），GIF（渐变折射率光纤）；DFF（⾊散平坦光纤）、DSF（⾊散移位光纤）；MMF（多模光纤），SMF（单模光纤）；松套光纤，紧套光纤。
⼆、光的两种传输理论（⼀）光的射线传输理论1、光纤的⼏何导光原理：光纤是利⽤光的全反射特性导光；纤芯折射率必须⼤于包层折射率，但相差不⼤。
2、突变型折射率多模光纤主要参数：★（1）光纤的临界⾓θc：只有在半锥⾓为θ≤θc的圆锥内的光束才能在光纤中传播。
★（2）数值孔径NA：⼊射媒质折射率与最⼤⼊射⾓（临界⾓）的正弦值之积。
与纤芯与包层直径⽆关，只与两者的相对折射率差有关。
它表⽰光纤接收和传输光的能⼒。
（3）光纤的时延差Δτ：时延差⼤，则造成脉冲展宽和信号畸变，影响光纤的容量，模间⾊散增⼤。
3、渐变型折射率多模光纤主要参数：（1）⾃聚焦效应：如果折射率分布恰当，有可能使不同⾓度⼊射的全部光线以同样的轴向速度在光纤中传输，同时达到光纤轴上的某点，即所有光线都有相同的空间周期。
（2）光纤的时延差Δτ：⽐突变型光纤要⼩，减⼩脉冲展宽，增加传输带宽。
（⼆）光纤波动传输理论★1、光纤模式：⼀个满⾜电磁场⽅程和边界条件的电磁场结构。
表⽰光纤中电磁场（传导模）沿光纤横截⾯的场形分布和沿光纤纵向的传播速度。
[精品]光纤通信复习.doc
第一章：概论1、光纤通信用的三个低损耗窗口： 850nm, 1310nm, 1550nm。
三个窗口的衰减分贝为，2dB/km, 0. 5 dB/km, 0. 2 dB/km P42、自发辐射，受激吸收，受激辐射3、光纤通信的优势：4、光发射机的辅助电路：驱动电路，APC, ATC5、光接收机的灵敏度：满足给定误码率或信噪比条件下，接收机能够接收的最小平均光功率。
6、光纤的衰减的计算7、光纤衰减的主要原因：3种8、瑞利散射损耗与波长的四次方呈反比，随波长的增加而急剧下降。
9、弯曲半径的经验值：150倍，和100倍10、色散：色散造成脉冲展宽，引起码间干扰，增大误码率11、什么是色散：是由…产生不同延时的物理效应12、色散的种类，及各个种类的原因13、非线性效应的种类14、通信容量的表示：比特率距离积15、光纤衰减系数的是以dB/km为单位的16、对于带宽为100MHz • km的光纤，说明50km容许传送2M带宽的信号。
17、光纤通信的优势18、激光器的调制方式：外调制，直接调制19、1550nm是光纤最低损耗波长，1310nm是零色散波长20、光纤数字传输系统的误码性能用误码率来描述。
21、光发射机主要包括输入电路和驱动电路电路。
22、在数字光纤通信系统中，波形失真将引起码间干扰，使误码增多。
23、光发射机中的自动功率控制电路用来克服激光器老化和环境温度变化的影响，。
第二章光纤1、光纤的结构：纤芯，包层，涂覆层：2、阶跃折射率光纤，渐变折射率光纤中光的传播方式；3、单模光纤，多模光纤的主要色散4、单模光纤，多模光纤的带宽5、普通单模光纤的零色散点6、渐变型光纤中不同射线，具有相同轴向速度的现象，称为自聚焦现象。
光纤的数值孔径7、根据光纤折射率分布不同可把光纤分为阶跃折射率光纤和渐变折射率光纤第三章：光源和激光器1.阈值电流随LD管温度的升高而增大。
2.在半导体激光器中P-I曲线中，当驱动电流I小于阈值电流Ith时，激光器发出的是荧光。
光纤通信复习重点
《光纤通信》课程复习提纲1.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). 泄漏小， 保密性能好(6). 节约金属材料， 有利于资源合理使用2.光纤通信系统的基本组成(单向传输)3.光纤通信对光源的要求对光源的要求：输出光功率足够大，调制频率足够高，谱线宽度和光束发散角尽可能小，输出功率和波长稳定， 器件寿命长。
4.直接调制和间接调制直接调制是用电信号直接调制半导体激光器或发光二极管的驱动电流，使输出光随电信号变化而实现的。
这种方案技术简单， 成本较低，容易实现，但调制速率受激光器的频率特性所限制。
外调制是把激光的产生和调制分开，用独立的调制器调制激光器的输出光而实现的。
外调制的优点是调制速率高，缺点是技术复杂，成本较高，因此只有在大容量的波分复用和相干光通信系统中使用。
5.光接收机由光检测器、 放大器和相关电路组成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是灵敏度。
灵敏度是衡量光接收机质量的综合指标，它反映接收机调整到最佳状态时， 接收微弱光信号的能力。
6.检测方式有直接检测和外差检测的区别。
检测方式有直接检测和外差检测两种。
直接检测是用检测器直接把光信号转换为电信号。
这种检测方式设备简单、 经济实用， 是当前光纤通信系统普遍采用的方式。
外差检测要设置一个本地振荡器和一个光混频器，使本地振荡光和光纤输出的信号光在混频器中产生差拍而输出中频光信号，再由光检测器把中频光信号转换为电信号。
外差检测方式的难点是需要频率非常稳定，相位和偏振方向可控制，谱线宽度很窄的单模激光源；优点是有很高的接收灵敏度。
7.灵敏度是衡量光接收机质量的综合指标，它反映接收机调整到最佳状态时， 接收微弱光信号的能力。
灵敏度主要取决于组成光接收机的光电二极管和放大器的噪声，并受传输速率、光发射机的参数和光纤线路的色散的影响，还与系统要求的误码率或信噪比有密切关系。
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光纤通信延长中继距离入纤功率灵敏度五、计算题1．弱导波阶跃型光纤芯子和包层的折射指数分别为n1=1.5, n2=1.48, 试计算：光纤的数值孔径。
2．上题中，若纤芯半径a=6μm, λ0=1μm, 试计算光纤中传输的模数量。
3．阶跃型光纤，若n1=1.5, λ0=1μm, 若Δ=0.018，当保证单模传输时，光纤芯径取多大？4.已知阶跃光纤的n1=1.62，n2=1.52, 试计算：（1）相对折射率Δ（2）数值孔径5.已知阶跃型光纤的n1=1.5，Δ=0.01，芯子半径a=10μm，波长λ0=1.5μm, 试计算：（1）数值孔径NA （2）归一化频率（3）入射光线的激励角范围6. 已知均匀光纤的n1=1.51，Δ=0.01，工作波长λ0=0.85μm, 当纤芯半径a=25μm，此光纤中传输的导模数是多少？若要实现单模传输，纤芯半径应为多少？7. 已知阶跃型光纤的n1=1.5，Δ=0.5%，λ0=1.3μm, 若光纤中的导模数量N=2，试问至少纤芯半径为多大？8．已知光功率为2.4mw，光波频率为1015Hz,求单位时间传播的光子数。
9．某光纤通信系统，其发送光功率为-4dBm，光接收机灵敏度为-40dBm，设备富余度为6 dB，光缆富余度为0.1dB/km，光纤接头损耗为0.2dB/km，且不考虑色散的影响，求当无光缆配线架时，如果希望最长中继距离为60 km，此时的光缆的衰减系数为多大？10．有622Mbit/s速率的单模光缆传输系统，应用InGaAs-LD，其It<50mA，标称波长为1310nm，光谱宽度为2nm，发送光功率为-2.3dBm, 接收灵敏度为-38dBm, 动态范围≥20dB。
采用的光缆其固有损耗为0.3dB/km, 接头损耗为0.1dB/km，光连接器衰减为1dB，光纤色散系数≤2.0ps/nm·km, 光纤富余度为0.1dB/km。
若考虑1dB色散代价（ε取0.115），5dB 设备富余度，试计算在系统设计时，最大中继距离为多少？11、若一个2.5Gbit/s单模光缆通信系统，其系统总体要求如下：系统中采用的激光器为单纵摸激光器，其阈值电流小于50mA，激光器工作于1550nm.光脉冲谱线宽度Δλmax≤1.8nm。
发送光功率PT=2.3dBm。
如用高性能的光接收组件，可在BER=1×10-10条件下得到接收灵敏度PR=-35dBm，动态范围D≥20dB。
试计算系统中所允许的最大中继距离。
注：考虑光通道功率代价PP =1dB，光连接器衰减AC=1dB（发送和接收端各一个），光纤接头损耗AS=0.1dB/km，光纤固有损耗α=0.22dB/km，光纤色散系数D≤2ps/(km·nm)取ME=3dB MC=0.1dB/km，频率啁啾系数为3。
12．某激光器的输出光功率为500mw, 问此功率可折合为多少dBm?五、计算题：2．故≈413．单模传输条件：0<V<2.40480< <2.40480< <2.40480<a<1.34μm6. 若要实现单模传输，需0<V<2.404837.V>2.40483>2.40483a>3.3 光纤半径至少为3.310最大中继距离为46.2km。
11、衰减的影响：= 74.52km色散的影响：= = 792.5km最大中继距离为74.52km12、26.99dBm一、填空题：1、相位常数是。
2.强度调制直接检波光纤数字通信系统是由、、、、、构成的。
3.目前，实用光纤的三个低损耗窗口在、、附近,色散位移单模光纤是在处，实现和 .4.光波在均匀介质里，是以传播，当光射线遇到两种介质交界面时，将产生或。
5.均匀光纤的导光原理为，它的数值孔径表示了，定义式为，也可表示为。
6. 光纤中光路的长度是随着的变化而变化，从而不同光线经过光纤的不同，从而引起。
7. 采用非均匀光纤的目的是为了，这样会在光纤中近似产生现象，这需要纤芯折射率服从分布。
8. 在非均匀光纤中，处的折射率最大，因而此处的达到最大值，即表示该点捕捉光线的能力最。
9.单模光纤的色散包括色散和色散，此外，系统所使用的光源与光纤色散相互作用，给系统引进了的干扰和噪声主要有三种，即、和。
10.一般光纤分为单模光纤和多模光纤，单模光纤的芯径为，存在色散和色散，传输的基模是。
11.多模光纤的芯径为，存在色散、色散和色散。
12．按照纤芯折射率分布的不同，光纤可分为、，按照传输模式的多少来分，可分为、。
13．光纤的数值孔径是的物理量。
14. 在非均匀光纤中，其集光能力是用数值孔径表示，定义式为。
15．所谓线极化波是指，以表示。
16．在弱波导光纤中，光射线几乎与平行，因此，弱波导光纤中的和分布是一种。
17．导波的径向归一化相位常数U是表明，而波导的径向归一化衰减常数W是表明。
18．渐变型光纤中，纤芯折射率是，包层折射率是。
19.多纵模激光器在高速调制下的输出谱线呈谱线，各谱线功率总合，但每根谱线的功率，即各谱线的。
20.在采用多纵模激光器的光纤通信系统中，激光器的谱线特性和相互作用，产生了一种叫的现象，它限制了和。
21.在研究光和物质相互作用时,爱因斯坦指出存在三种不同的基本过程: 、、。
22．在热平衡条件下，一个电子占据一个能级的几率为23．激活物质是指。
24.谐振腔的谐振条件是。
25.发送机的消光比是 .26.检测器在光纤通信系统中的作用是，常采用的半导体光电检测器为、。
27.接收灵敏度的定义是。
28.暗电流是指。
29.检测器引入的噪声有、、。
30.响应度R0和η之间的关系式为。
31.APD管是在二极管P-N结上加。
32.判决器和时钟恢复电路和起来构成。
33.监控系统是指、、的总称。
34.网络节点接口是指。
35.STM-N正结构分为三个区域：、和。
36.光波分复用是指。
37.光纤数字传输系统的误码性能用来描述，定义为。
38.光纤数字传输系统的抖动定义是，抖动的程度目前大多用来表示，其符号为。
39.掺饵光纤放大器的工作波长范围在，与光纤的窗口一致。
40.现有接入MSTP平台的多业务包括、和以太网业务。
二、单项选择题：[在备选答案中只有一个是正确的，将其选出并把它的标号写在题前面的括号内]（）1、变化的电场和变化的磁场的相互激发，从而形成的传播。
（a）色散（b）误码 (c) 时延 (d)电波（）2、是利用光导纤维传输光波信号的通信方式。
（a）光纤通信（b）数字通信 (c) 模拟通信 (d)波分复用（）3、反射定律表明了和之间的关系。
（a）入射波、反射波（b）反射波、入射波(c) 折射波、反射波 (d)入射波、折射波（）4、全反射条件是。
（a）（b）(c) n1>n2, (d)（）5、光纤中光射线主要有和斜射线。
（a）极化线（b）折射线 (c) 子午线 (d)入射线（）6、光纤中产生衰减的主要原因是和。
（a）吸收损耗、散射损耗（b）自发辐射损耗、散射损耗(c) 吸收损耗、色散代价 (d) 菲涅尔散射损耗、本特征吸收损耗（）7、是指描述光纤横截面上，基模场强分布的物理量。
（a）截止波长（b）色散系数 (c) 模场直径 (d)数值孔径（）8、非零色散光纤的零色散点 1.55μm.，而且色散值较。
（a）等于、大（b）不等于、小 (c) 趋于、大 (d)等于、小（）9、平方律型折射指数分布光纤中总的模数量等于。
（a）（b） (c) (d)（）10、极化是指电场或磁场的空间方位随的变化关系。
（a）相位（b）空间 (c)频率 (d)时间（）11、双折射可分为线双折射、圆双折射和双折射。
（a）椭圆（b）圆锥 (c) 正方形 (d)斜射（）12不同频率的光子具有不同的。
（a）色散（b）能量 (c) 时延 (d)衰减（）13、是反映电子在各能级中分布情况的一个参数。
（a）色散系数（b）菲涅尔反射系数 (c) 费米能级 (d)吸收系数（）14、当物质中处于高能级上的粒子数大于处于低能级上的粒子数时，则物质处于状态。
（a）全反射（b）粒子数反转 (c) 受激吸收 (d)自发辐射（）15、半导体激光器是有的器件。
（a）色散（b）电谐振腔 (c) 相位差 (d)阈值（）16、光电检测器是利用材料的来实现光电转换的。
（a）光电效应（b）能量 (c) 时延。
(d)衰减（）17、APD中的电场分为两部分，其中发生在高电场区。
（a）光电效应（b）粒子数反转 (c) 雪崩倍增效应 (d)光生载流子加速（）18、EDFA的工作范围与光纤窗口一致。
（a）基模（b）最小色散 (c) 最小损耗 (d)零色散点（）19、EDFA中使用的光滤波器的作用是滤除光放大器中的。
（a）色散（b）能量 (c) 时延 (d)噪声（）20、EDFA的功率增益与和等因素有关。
（a）光纤色散、光滤波器带宽（b）泵浦光功率、光纤长度(c) 光纤时延、隔离器带宽 (d) 光纤衰减、工作频率（）21、能够使信号从一个波长转换到另一个波长的器件被称为。
（a）波长转换器（b）光放大器 (c)波分复用器 (d)光电检测器（）22、在一根光纤中能够同时传输多种波长的光信号的技术就是。
（a）频分复用（b）码分复用 (c) 时分复用 (d)波分复用（）23、根据调制信号的性质不同，内调制又分为和调制。
（a）时域、频域（b）间接、直接 (c) 模拟、数字 (d)强度、外（）24、激光器的P-I曲线随温度的变化而变化，从而导致的变化。
（a）波长（b）输出光功率 (c) 谱宽 (d)频率啁啾（）25、前置放大器是指与紧紧相连接的器件。
（a）光谐振腔（b）激光器 (c) 光放大器 (d)光电检测器（）26、光接收机的动态范围是指在保证系统的误码率指标要求下，光接收机的最大输入光功率和之比。
（a）幅频特性（b）最大输出光功率 (c) 最小输入光功率 (d)最大增益（）27、监控系统是监视、监测和系统的简称。
（a）控制（b）操作 (c) 放大 (d)传输（）28、传输距离与码速率、以光源的谱宽成反比。
（a）光纤的带宽（b）光纤的色散系数 (c) 光纤的时延 (d)光纤的衰减（）29、传输网主要由和构成的。
（a）传输设备、网络节点（b）交换设备、路由器(c)网关、节点设备 (d)信令设备、节点（）30、在SDH帧结构中，是用于传送网络运行、管理和维护的附加字节。
（a）容器（b）支路单元 (c) 信息净负荷 (d)段开销（）31、STM-4的码速率等于。
（a） 2.048Mbit/s （b）155.520Mbit/s (c) 622 .08Mbit/s (d)139.264Mbit/s （）32、是指复用器与中继器之间、中继器与中继器之间传输线路。