光纤通信考试知识点总结
光纤通信期末考试考点总结
光纤通信的优点：1.容量大 2.传输损耗小 3.抗干扰能力强 4.体积小质量轻 5.原材料资源丰富光线的结构：1.纤芯作用：传导光2.包层作用：将光波封闭在光线中传播3.涂覆层作用：保护光纤增加光纤的强度光线的类型：按芯区折射率径向分布的不同：可分为突变型和渐变型按波长分类：短波长光纤（0.85um）长波长光纤（1.31um\1.55um）按材料分类：石英光纤、塑料光纤、液体光纤光纤的三个低损耗窗口：0.85um、1.31um和1.55um光纤的最低损耗波长是1.55um 零色散波长是1.31um光纤的导光原理：课本第10页数值孔径：概念及公式课本12页公式（2.4）（2.5 ）（2.6）都需要记忆数值孔径表示光纤接收光能力的大小。
数值孔径越大，光纤接收光能力越强，纤芯对能量的束缚越强，光纤抗弯曲性能越好。
光线的传输特性：损耗和色散光纤的损耗：传输过程中能量的减少，导致脉冲幅度减小，限制系统的传输距离光纤的色散：光纤输出端光脉冲的宽度大于光纤输入端光脉冲宽度的现象，是由于不同成分的光的时间延迟不同而产生的一种物理效应色散分为模式色散（模间色散）和模内色散（色度色散）单模光纤：只能传输基膜HE11的光纤，脉冲展宽主要受模式色散影响，只有模内色散多模光纤：可以传输多种模式的光纤，有模内色散和模间色散，主要是模间色散半导体激光器LD的P—I特性曲线：课本42页图4.6（在曲线上标注阈值电流）发光二级管LED的P—I特性曲线：课本44页图4.9PIN的工作原理课本49页（仅作了解）APD的工作原理：雪崩倍增原理掺铒光纤放大器EDFA：特点：高增益、高输出、宽频带、低噪声、增益特性与偏振无关基本组成：掺饵光纤、泵浦光源、光耦合器（将光和泵浦光合在一起）、光隔离器（作用：课本54页）、光隔离器等工作原理：当较弱的信号光与泵浦光一起进入光纤时，泵浦光激活光纤中的饵离子，在信号光的作用下，饵离子产生受激辐射，跃迁到基态，将同样的光子注入进光信号中，起放大作用。
光纤通信考试知识点
第一章．概论1. 1880年，美国人贝尔(Bell)发明了用光波作载波传送话音的“光电话”。
在光电话问世后光通信进展缓慢，主要原因：没有理想的光源和传输介质。
2. 1966年，高锟和霍克哈姆发表了关于传输介质新概念的论文，指出了利用光纤进行信息传输的可能性和技术途径，奠定了现代光通信——光纤通信的基础。
1970年，光纤研制取得了重大突破，低损耗光纤研制成功和激光器研制成功。
3.光纤最低损耗的理论极限值是0.148dB/km,实际使用是0.154 dB/km.4.光纤的工作波长，也是三个损耗很小的波长窗口是0.85um ，1.31 um,1.55 um.同样光纤对不同的光损耗不同，应该选择低损耗的。
5．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 6. .光纤通信系统的基本组成光发射机的功能是把电信号转换为光信号，并用耦合技术把光信号最大限度地注入光纤线路。
光纤线路的功能是把来自光发射机的光信号，以尽可能小的畸变(失真)和衰减传输到光接收机。
光源激光器的发射波长和光检测器光电二极管的波长响应，都要和光纤这三个波长窗口相一致。
光接收机的功能是把从光纤线路输出、产生畸变和衰减的微弱光信号转换为电信号，并经放大和处理后恢复成发射前的电信号。
第二章光纤和光缆1.纤芯的折射率比包层稍高，损耗比包层更低，光能量主要在纤芯内传输。
设纤芯和包层的折射率分别为n1和n2，光能量在光纤中传输的必要条件是n1>n2。
2.实用光纤主要有三种基本类型：突变型多模光纤，渐变型多模光纤，单模光纤。
突变型多模光纤纤芯内任意两点折射率相同，渐变型多模光纤以纤芯中心为圆，小于a 的值为半径作圆，圆上所有点折射率相同。
单模光纤输出脉冲最接近于输入脉冲。
系统容量（传输速率）：单模光纤>多模光纤。
光纤通信复习总结
填空与选择光接收机的最重要的特性参数是灵敏度。
固体激光器的发明大大提高了发射光功率, 延长了传输距离。
光接收机中,PIN光电二极管引入的主要噪声有暗电流噪声和量子噪声。
光隔离器是一种只允许光沿一个方向通过而在相反方向阻挡光通过的光无源器件。
光与物质的粒子体系的相互作用主要有三个过程是:自发辐射、受激吸收、受激辐射；产生激光的最主要过程是:受激辐射。
光源的作用是将电信号变换为光信号。
光检测器的作用是将光信号转换为电信号。
光中继器实现方式主要有光-电-光中继器和对光信号直接放大的中继器两种。
光纤传输衰减分为材料的吸收衰减、光纤的散射衰减和辐射衰减。
光纤数字通信系统中,误码性能和抖动性能是系统传输性能的两个主要指标。
光纤中的传输信号由于受到光纤的色散和损耗的影响,使得信号的幅度受到衰减,波形出现失真。
光与物质作用时有输出功率与效率、输出光谱特性和响应速率与带宽三个物理过程。
光纤的主要材料是二氧化硅,光纤的结构从里到外依次为纤芯、包层,其中纤芯部分是用来传导光信号的。
光纤的传输特性是光纤的损耗特性、色散特性。
光纤的色散分为材料色散、波导色散和模式色散。
光纤的分类中按传输的模式来分可分为单模和多模光纤,按纤芯的折射率分布的不同来分可分为阶跃型和渐变型光纤。
光纤通信中常用的三个低损耗窗口的中心波长:0.85um ,1.31um,1.55um,最低损耗窗口的中心波长是在1.55um。
目前光纤通信所用光波的光波波长范围为0.8~1.8um ,属于电磁波谱中的近红外区。
EDFA称为掺铒光纤放大器,其实现放大的光波长范围是1.53~1.56um。
光纤通信是以光纤为传输媒质。
以光波为载波的通信方式。
光纤通信系统的长期平均误码率定义为传送错误的码元数占传送的总码元数的百分比,反映突发性误码,用严重误码秒(SES)、误码秒(ES)两个性能指标来评价。
单模光纤是指在给定的工作波长上,mBnBPIN光电二极管,是在P型材料和N型材料之间加上一层轻掺杂质的N型材料, I层。
光纤通信重点考点
典型例题STM-1光帧的结构包含哪几部分？传输速率是如何定义的？激光是通过什么产生的（C）受激辐射多模光纤：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＞2.4048 2. 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。
受激吸收：在外来入射光的作用下，处在低能级上的电子可以吸收入射光子的能量而跃迁到高能级上。
数值孔径: 入射到光纤端面的光线并不能全部被光纤所传输，只是在光纤端面临界入射角范围内的入射光可以在光纤内传输，取这个角度的正弦值称为数值孔径。
1.光纤通信是以（ A ）为载体，光纤为传输媒体的通信方式。
A.光波B.电信号C.微波D.卫星2.要使光纤导光必须使（B ）A.纤芯折射率小于包层折射率B.纤芯折射率大于包层折射率C.纤芯折射率是渐变的D.纤芯折射率是均匀的3.（ D ）是把光信号变为电信号的器件A.激光器B.发光二极管C.光源D.光检测器4.SDH传输网最基本的同步传送模块是STM-1，其信号速率为（A ）kbit／s。
A.155520B.622080C.2488320D.9953280ITT于（C）年接受了SONET概念，并重新命名为SDH。
A、1985B、1970C、1988D、19906.掺铒光纤放大器（EDFA）的工作波长为（ B ）nm波段。
A.1310B.1550C.1510D.8507.发光二极管发出的光是非相干光，它的基本原理是（ B ）。
A.受激吸收B.自发辐射C.受激辐射D.自发吸收8.光纤通信指的是（B ）A .以电波作载波、以光纤为传输媒介的通信方式B .以光波作载波、以光纤为传输媒介的通信方式C .以光波作载波、以电缆为传输媒介的通信方式9.弱导光纤中纤芯折射率n1和包层折射率n2的关系是( A )A.n1≈n2B.n1=n2C.n1>>n2D.n1<<n210.决定光纤通信中继距离的主要因素是( B )A.光纤的型号B.光纤的损耗和传输带宽C.光发射机的输出功率D.光接收机的灵敏度11.光纤单模传输条件，归一化频率V应满足（B ）A.V>2.405B. V<2.405C.V>3.832D.V<3.83212.光纤包层需要满足的基本要求是( A )A.为了产生全反射，包层折射率必须比纤芯低B. 包层不能透光，防止光的泄漏C.必须是塑料，使得光纤柔软D.包层折射率必须比空气低13.在激光器中，光的放大是通过（ A ）Ａ．粒子数反转分布的激活物质来实现的Ｂ．光学谐振腔来实现的Ｃ．泵浦光源来实现的Ｄ．外加直流来实现的14.STM-64信号的码速率为( D )A．155.520 Mb/s B．622.080 Mb/s C．2 488.320 Mb/s D．9 953.280 Mb/s 15.数字光接收机的灵敏度Pr=100微瓦，则为（ A ）dBm。
2023年光纤通信知识点归纳
第1章概述1.光纤通信旳基本概念: 运用光导纤维传播光波信号旳通信方式。
光纤通信工作波长在于近红外区：0.8～1.8μm旳波长区, 对应频率: 167～375THz。
对于SiO2光纤, 在上述波长区内旳三个低损耗窗口, 是目前光纤通信旳实用工作波长, 即0.85μm、1.31μm及1.55μm。
2、光纤通信系统旳基本构成: （P2图1-3）目前采用比较多旳系统形式是强度调制/直接检波（IM/DD）旳光纤数字通信系统。
该系统重要由光发射机、光纤、光接受机以及长途干线上必须设置旳光中继器构成。
接 收发 射1）在点对点旳光纤通信系统中, 信号旳传播过程: 由电发射机输出旳脉码调制信号送入光接受机, 光接受机将电信号转换成光信号耦合进光纤, 光接受机将光纤送过来旳光信号转换成电信号, 然后通过对电信号旳处理后来, 使其恢复为本来旳脉码调制信号送入电接受机, 最终由信息宿恢复顾客信息。
2）光发射机中旳重要器件是可以完毕电-光转换旳半导体光源, 目前重要采用半导体发光二极管(LED)和半导体激光二极管（LD)。
3）光接受机中旳重要部件是可以完毕光-电转换旳光电检测器, 目前重要采用光电二极管（PIN）和雪崩光电二极管（APD）。
特性参数: 敏捷度4）一般地, 大容量、长距离光纤传播: 单模光纤+半导体激光器LD小容量、短距离光纤传播: 多模光纤+半导体发光二极管LED5）光纤线路系统:功能：把来自光发射机旳光信号, 以尽量小旳畸变和衰减传播到光接受机。
构成: 光纤、光纤接头和光纤连接器规定: 较小旳损耗和色散参数3.光纤通信旳特点:长处: （1）, 传播频带宽, 通信容量大。
（2）传播损耗小, 中继距离长: 石英光纤损耗低达0.19 dB/km, 用光纤比用同轴电缆或波导管旳中继距离长得多。
（3）保密性能好：光波仅在光纤芯区传播, 基本无泄露。
（4）抗电磁干扰能力强：光纤由电绝缘旳石英材料制成, 不受电磁场干扰。
光纤通信复习总结
光纤通信复习总结一、名词概念1、光纤：光纤是传光的纤维波导或光导纤维的简称。
2、光纤通信：光纤通信是以光波作载波、以光纤为传输媒介的通信方式。
3、光纤通信系统：光纤通信系统是以光波作载波、以光纤为传输媒介的通信系统。
二、光在电磁波谱中的位置----光也是一种电磁波，只是它的频率比无线电波的频率高得多。
红外线、可见光和紫外线均属于光波的范畴。
1、可见光是人眼能看见的光，其波长范围为：0.39 至0.76 。
2、红外线是人眼看不见的光，其波长范围为：0.76 至300 。
一般分为：（1）近红外区：其波长范围为：0.76 至15 ；（2）中红外区：其波长范围为：15 至25 ；（3）远红外区：其波长范围为：25 至300 ；三、光纤通信所用光波的波长范围（1）光纤通信所用光波的波长范围为0.8 至1.8 ，属于电磁波谱中的近红外区。
（2）在光纤通信中，常将0.8 至0.9 称为短波长，而将0.8 至0.9 称为长波长。
四、光纤通信中常用的低损耗窗口（1）0.85 、1.31 和1.55 左右是光纤通信中常用的三个低损耗窗口。
（2）早期光纤通信系统传输所用的是多模光纤，其工作波长在0.85 的第一个工作窗口。
（3）非色散位移光纤（G.652光纤）工作在1.31 附近的第二个工作窗口。
（4）色散位移光纤（G.653光纤）工作在1.55 附近的第二个工作窗口。
-五、光纤通信的特点与电缆或微波等电通信方式相比，光纤通信的优点如下：(1)传输频带极宽，通信容量很大；(2)由于光纤衰减小，无中继设备，故传输距离远； (3)串扰小，信号传输质量高； (4)光纤抗电磁干扰，保密性好；(5)光纤尺寸小，重量轻，便于传输和铺设； (6)耐化学腐蚀；(7)光纤是石英玻璃拉制成形,原材料来源丰富一）概论习题1、什么是光纤通信？2、光纤的主要作用是什么？3、与电缆或微波等电通信方式相比，光纤通信有何优点？4、为什么说使用光纤通信可以节约大量有色金属？5、为什么说光纤通信具有传输频带宽，通信容量大？6、可见光是人眼能看见的光，其波长范围是多少？7、红外线是人眼看不见的光，其波长范围是多少8、近红外区：其波长范围是多少9、光纤通信所用光波的波长范围是多少？10、光纤通信中常用的三个低损耗窗口的中心波长分别是多少（二）单元测试 (单项选择题）1 光纤通信指的是：1以电波作载波、以光纤为传输媒介的通信方式；2 以光波作载波、以光纤为传输媒介的通信方式；3 以光波作载波、以电缆为传输媒介的通信方式；4以激光作载波、以导线为传输媒介的通信方式。
光纤通信系统复习资料之易考知识点
光纤通信系统易考知识点一、小知识点：1.单位电子电荷量：1.62.普朗克常数：3.单模光纤采用内包层的作用：减少基模损耗得到纤芯半径较大的单模光纤4.单模光纤的色散模式色散材料色散波导色散5.根据传输方向上有无电场分量以及磁场分量，可将光电磁波传播形式分成三类：一为TEM波，二为TE波，三起TM波。
6.对于单模光纤来说，主要是材料色散和波导色散，而对于多模光纤来说，模式色散占主要地位。
7.光纤色散的测量方法有相移法、脉冲时延法、干涉法，光纤损耗的测量方法有插入法、后向测量法。
8.激光器输出光功率随温度而变化有两个原因：一个是激光器的阈值电流随温度升高而增大；另一个是外微分子量效率随温度升高而减小。
9.对LD的直接调制将导致激光器动态谱线增宽，限制光纤通信系统的传输速率和容量。
10.光纤通信系统中监控信号的传输途径有两个，一个是在光纤中传输，另一个是通过光缆中附加的金属导线传输）。
11.响应度和量子效率都是描述光电检测器光电转换能力的一种物理量。
12.在数字接收机中，设置均衡滤波网络的目的是消除码间干扰，减小误码率。
13.数字光接收机最主要的性能指标是灵敏度和动态范围。
14.APD的雪崩放大效应具有随机性，由此产生的附加噪声称为倍增噪声。
15.半导体激光器中光学谐振腔的作用是提供必要的光反馈以及进行频率选择。
16.耦合器的结构有许多类型，其中比较实用的有光纤型、微器件型和波导型。
温度对激光器的输出光功率影响主要通过阈值电流和外微分量子效应。
17.数字光纤传输系统的两种传输体制为准同步数字系列（PDH）和同步数字系列（SDH）。
PDH有两种基础速率，一种是以1.544Mb/s为第一级基础速率；另一种是以2.048Mb/s为第一级基础速率。
18.隔离器主要用在激光器或光放大器的后面，功能避免反射光返回到该器件致使性能变坏。
它的两个主要参数是插入损耗和隔离度。
19.SDH传输系统每秒传送8000帧STM-16帧，则该系统的传送速率为2.488Gbit/s。
光纤通信考试重点
第一章一．光纤通信的优点1. 光纤的容量大2. 损耗低、中继距离长3. 抗电磁干扰能力强4. 保密性能好5. 体积小，重量轻6. 节省有色金属和原材料二．光纤通信的缺点1.光纤通信的缺点。
1. 抗拉强度低2. 光纤连接困难3. 光纤怕水四．光发射机的作用不论是数字信号，还是模拟信号，将输入的电信号转换成光信号；将转换后的光信号用尽可能高的效率耦合进入光纤。
光发射机由输入接口、光源、驱动电路、监控电路、控制电路等构成，其核心是光源。
五．光纤的作用尽可能少的失真，尽可能小的衰减，将光信号传递到接收端----光接收机六．光接收机的作用•将光发射机送出来的光信号转换（还原）成为电信号由V2=u2+w2得到单模传输条件为第二章一．光纤传输特性产生信号畸变的主要原因是光纤中存在色散，损耗和色散是光纤最重要的传输特性：色散限制系统的传输容量，损耗限制系统的传输距离1.色散(Dispersion)是在光纤中传输的光信号，由于不同成分（模式，频率等）的光的时间延迟不同而产生的一种物理效应。
2.色散的种类：模式色散，材料色散，波导色散3.光纤色散产生的原因及对光纤传输系统的影响：由光纤中传输的光信号的不同成分的传播时间不同而产生的。
在时域和频域的表示方法不同：从频域上看，色散限制带宽(Bandwith)，用3 dB光带宽f3dB表示；从时域上看，色散产生脉冲展宽(Pulse broadening)，脉冲展宽Δτ表示。
3.光纤损耗损耗的存在———光信号幅度减小————限制系统的传输距离 。
在最一般的条件下，在光纤内传输的光功率P 随距离z 的变化，可以用下式表示α是损耗系数4.损耗的机理包括吸收损耗和散射损耗两部分 吸收损耗 是由SiO2材料引起的固有吸收和由杂质引起的吸收产生的。
散射损耗 主要由材料微观密度不均匀引起的瑞利(Rayleigh )散射和由光纤结构缺陷(如气泡)引起的散射产生的。
瑞利散射损耗是光纤的固有损耗，它决定着光纤损耗的最低理论极限。
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1光纤由那几层构成，各层的主要作用是什么？光纤是由中心的纤芯和外围的包层同轴组成的圆柱形细丝••纤芯的折射率比包层稍高，损耗比包层更低，光能量主要在纤芯内传输•包层为光的传输提供反射面和光隔离，并起一定的机械保护作用•2、光纤是怎样分类的？按折射率一突变型多模光纤、渐变性多模光纤、单模光纤；按材料一石英系光纤、石英芯塑料包层光纤、多成分玻璃纤维、塑料光纤3、什么叫光纤损耗？造成光纤损耗的原因是什么？硅光纤的光谱衰减曲线表明存在三个低损耗窗口，这三个窗口分别是多少。
传输过程中光信号幅度的减小。
原因：吸收、散射、弯曲损耗，吸收损耗是由于SiO2材料引起的固有吸收和杂质引起的吸收产生的，散射损耗主要是由材料微观度不均匀引起的锐利散射和光线结构缺陷引起散射产生的。
0.85um、1.31um、1.55um附近时光纤传输损耗较小或最小的波长“窗口”相应损耗为2—3dB/km,0.5dB/km,0,2dB/km。
4、什么是色散？色散对光信号有什么影响？单模光纤中有哪几种色散？多模光纤中有哪几种色散？单模光纤的零色散波长在什么位置？色散位移光纤是采用什么原理制成的？色散：（模式、材料、波导色散）在光纤中传输的光信号，由于不同成分的光的时间延迟不同而产生的一种物理效应。
影响：模拟调制中限制带宽，若是数字脉冲信号将使脉冲展宽，限制系统传输速率。
单模：色度色散、偏振模色散。
多模：模内、模间色散。
1.31um。
5、目前光纤通信为什么采用以下三个作波长：入0=0.85讥2=1.31询3=1.55 ©m 这是光纤的三个低损耗窗口6、光纤通信为什么向长波长、单模光纤方向发展？长波长、单模光纤比短波、多模光纤具有更好的传输特性。
一：单模光纤没有色散模式，不同成分光经过单模光纤的传播时间不同的程度显著限于经过多模光纤的传输时间；二：由光纤损耗和波长的关系曲线可知，随着波长增大，损耗呈下降趋势，且在1.55um处有最低值，而且1.31um和1.55um处的色散很小，故目前长距离光纤通信一般都工作在 1.55um处。
7、光能量在光纤中传输的必要条件.纤芯折射率大于包层折射率。
8、突变多模光纤数值孔径的概念及计算.突变型多模光纤相对折射率差（纤芯和包层折射率分别为n1和n2）定义：n=（n1-n2）/n1数值孔径NA sin e .厂n22 m.厂时间延迟巴吐sej nL（1丄）,最大入射角（9 = 9 c）和最小入射角T c c c 2（9 =0）的光线之间时间延迟差近似为上:上（耐叫2qc c 2QC c9、弱导波光纤的概念.纤芯折射率为n1保持不变，到包层突然变为n2。
这种光纤一般纤芯直径2a=50~80卩m, 光线以折线形状沿纤芯中心轴线方向传播，特点是信号畸变大。
带宽只有10~20 MHz • km, 一般用于小容量（8 Mb/s以下）短距离（几km以内）系统。
12、渐变型多模光纤自聚焦效应的产生机理自聚焦效应：不同入射角相应的光线，虽然经历的路程不同，但是最终都会聚在P点上,这种现象称为自聚焦效应•14、突变光纤和平方律渐变光纤传输模数量的计算•传输模数M（旦）『茁（旦芒g 2 g 2 2对于突变型光纤，g T8 ,M=V 2/2 ;对于平方律渐变型光纤,g=2,M=V 2/415、单模传输条件为V 2a n2n； 2.405截止波长 c 2a『―n2，2.405归一化频率V2 a n；16、归一化双折射B：（x y）,拍长：两正交偏振模的相位差达到 2 n的光纤长度L 2 / .17、三种色散的定义.色散是在光纤中传输的光信号由于不同成分的光的时间延迟不同而产生的一种物理效应.色散的种类：1模式色散：是由于不同模式的时间延迟不同而产生的，它取决于光纤的折射率分布,并和光纤材料折射率的波长特性有关.2材料色散：是由于光纤的折射率随波长而改变，以及模式内部不同波长成分的光（实际光源不是纯单色光）,其时间延迟不同而产生的.这种色散取决于光纤材料折射率的波长特性和光源的谱线宽度.3波导色散：是由于波导结构参数与波长有关而产生的，它取决于波导尺寸和纤芯与包层的相对折射率差18、光纤色散的表示，时域和频域的表达式的关系频域：色散限制了传输信号的带宽；色散通常用3dB光带宽■ = =>f3db时域：色散引起脉冲展宽.脉冲展宽A T表示二者的关系通过推导可得：；：==441/ A T（ MHZ ）式中：A T为信号通过光纤产生的脉冲展宽，单位为ns；用脉冲展宽表示时，光纤色散可以写成A T =（A T 2n + A T 2m+ A T 2w）1/2. A T n模式色散；A T m材料色散；A T w波导色散，所引起的脉冲展宽的均方根值.19、光纤损耗产生的机理.1）吸收损耗（a）本征吸收（固有吸收）：电子跃迁吸收（紫外吸收）分子共振吸收（红外吸收）（b）杂质吸收⑵散射损耗：由于光纤中介质的不均匀性而使光向各个方向散射开而引起的损耗.（a）线性散射：瑞利散射，波导散射（b）非线性散射：受激拉曼散射和受激布里渊散射（3）弯曲损耗：由光纤结构缺陷（如气泡）引起的散射20、非零色散光纤.光纤在1.55卩m有微量色散21、光缆缆芯的结构类型.缆芯通常包括被覆光纤（或称芯线）和加强件两部分.被覆光纤是光缆的核心，决定着光缆的传输特性.加强件起着承受光缆拉力的作用，通常处在缆芯中心，有时配置在护套中.四种基本类型：层绞式、骨架式、中心束管式、带状式22、光纤特性参数的测量方法.损耗测量：一种是测量通过光纤的传输光功率，称剪断法和插入法；另一种是测量光纤的后向散射光功率，称后向散射法.带宽测量：时域法又称脉冲法；频域法又称扫频法光纤色散测量有相移法、脉冲时延法和干涉法等.相移法是测量单模光纤色散的基准方法.1光与物质作用时有受激吸收，自发辐射，受激辐射三个物理过程•2、受激辐射光的频率、相位、偏振态和传播方向与入射光相同，这种光称为相干光。
自发辐射光是由大量不同激发态的电子自发跃迁产生的，其频率和方向分布在一定范围内，相位和偏振态是混乱的，这种光称为非相干光。
2、半导体激光器的主要由哪三个部分组成？有源层；限制层；基片3、电子吸收或辐射光子所要满足的波尔条件.E2-E1=hf12式中，h=6.628 X 10-34J s,为普朗克常数，f12为吸收或辐射的光子频率。
4、什么是粒子数反转分布？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。
受激吸收和受激辐射的速率分别比例于N1和N2,且比例系数（吸收和辐射的概率）相等。
N2>N1 的分布，和正常状态（N1>N2）的分布相反，所以称为粒子（电子）数反转分布。
5、理解半导体激光产生激光的机理和过程半导体激光器工作原理：半导体激光器是向半导体PN结注入电流，实现粒子数反转分布，产生受激辐射，再利用谐振腔的正反馈，实现光放大而产生激光振荡的。
激光振荡的产生：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过程：由于限制层的带隙比有源层宽，施加正向偏压后，P层的空穴和N层的电子注入有源层。
P 层带隙宽，导带的能态比有源层高，对注入电子形成了势垒，注入到有源层的电子不可能扩散到P层。
同理，注入到有源层的空穴也不可能扩散到N层。
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6、静态单纵模激光器.驱动电流变大，纵模模数变小，谱线宽度变窄，当驱动电流足够大时，多纵模变为单纵模，这种激光器称为静态单纵模激光器8、半导体激光器的温度特性.激光器输出光功率随温度而变化有两方面（1）激光器的阈值电流Ith随温度升高而增大（2）外微分量子效率n d随温度升高而减小。
9、DFB激光器（分布反馈激光器）的优点.1、单纵模激光器2、光谱宽度窄，波长稳定性好 3.动态谱特性好，高速调制时也能保持单模特性4、线性好10、LD与LED的主要区别。
半导体激光二极管（LD）发光二极管（LED）LD发射的是受激辐射光，LED发射的是自发辐射光，LED的结构和LD相似，大多是采用双异质结（DH）芯片，把有源层夹在P型和N型限制层中间，不同的是LED不需要光学谐振腔，没有阈值。
LED通常和多模光纤耦合，用于1.3卩m（或0.85卩m）波长的小容量短距离系统。
LD通常和G.652或G.653规范的单模光纤耦合，用于1.3卩m或1.55卩m大容量长距离系统。
11、常用光电检测器的种类.PIN光电二极管和雪崩光电二极管（APD ）12、光电二极管的工作原理.光电二极管（PD ）把光信号转换为电信号的功能， 是由半导体PN 结的光电效应实现的。
13、 P IN 和APD 的主要特点.由于PN 结耗尽层只有几微米，大部分入射光被中性区吸收，因而光电转换效率低，响应速 度慢。
为改善器件的特性， 在PN 结中间设置一层掺杂浓度很低的本征半导体 （称为I ），这种结构便是常用的 PIN 光电二极管。
随着反向偏压的增加，开始光电流基本保持不变。
当反 向偏压增加到一定数值时，光电流急剧增加，最后器件被击穿，这个电压称为击穿电压 UB 。
APD 就是根据这种特性设计的器件14、 为什么APD 管具有光生电流的内部放大作用？ 15、 耦合器的功能.把一个输入的光信号分配给多个输出，或把多个输入的光信号组合成一个输出。
16、 光耦合器的结构种类.类型：耦合器类型、T 形耦合器、星形耦合器、定向耦合器、波分复用器 /解复用器基本结构的分类：光纤型、微器件型、波导型 17、什么是附加损耗？ 附加损耗Le由散射、吸收和器件缺陷产生的损耗，是全部输入端的光功率总和Pit 和全POt 的比值，用分贝表示NPP inL e 10lg -- 10lg 4^POtP onn 118、光隔离器的结构和工作原理 .隔离器就是一种非互易器件，其主要作用是只允许光波往一个方向上传输， 阻止光波往其他方向特别是反方向传输。
偏振器--法拉弟旋转器--偏振器 19、什么是耦合比？耦合比CR 是一个指定输出端的光功率P PococCRPN一P otPonn 1光检测过程中都有哪些噪声？答:光检测器的噪声主要包括有光生信号电流和暗电流产生的散粒噪声以及负载电阻产生的 热噪声。
热噪声来源于电阻内部载流子的不规则运动。
散粒噪声源于光子的吸收或者光生载流子的产生，具有随机起伏的特性。
光生信号电流产生的散粒噪声，称为量子噪声，这种噪 声的功率与信号电流成正比，因此不可能通过增加信号光功率提高信噪比。
在没有外界入射 光的作用下，光检测器中仍然存在少量载流子的随机运动， 从而形成很弱的散粒噪声， 成为暗电流噪声。