光纤通信(第二版)期末复习知识点
现代光纤通信复习资料 光纤复习重点55页PPT

41、学问是异常珍贵的东西,从任何源泉吸 收都不可耻。——阿卜·日·法拉兹
42、只有在人群中间,才能认识自 己。——德国
43、重复别人所说的话,只需要教育; 而要挑战别人所说的话,则需要头脑。—— 玛丽·佩蒂博恩·普尔
44、卓越的人一大优点是:在不利与艰 难的遭遇里百折不饶。——贝多芬
45、自己的饭量自己知道。——苏联
光纤通信重要知识点总结

光纤通信重要知识点总结第一章1.任何通信系统追求的最终技术目标都是要可靠地实现最大可能的信息传输容量和传输距离。
通信系统的传输容量取决于对载波调制的频带宽度,载波频率越高,频带宽度越宽。
2.光纤:由绝缘的石英(SiO2)材料制成的,通过提高材料纯度和改进制造工艺,可以在宽波长范围内获得很小的损耗。
3.光纤通信系统的基本组成:以光纤为传输媒介、光波为载波的通信系统,主要由光发送机、光纤光缆、中继器和光接收机组成。
光纤通信系统既可传输数字信号也可传输模拟信号。
输入到光发射机的带有信息的电信号,通过调制转换为光信号。
光载波经过光纤线路传输到接收端,再由光接收机把光信号转换为电信号。
系统中光发送机的作用是将电信号转换为光信号,并将生成的光信号注入光纤。
光发送机一般由驱动电路、光源和调制器构成,如果是直接强度调制,可以省去调制器。
光接收机的作用是将光纤送来的光信号还原成原始的电信号。
它一般由光电检测器和解调器组成。
光纤的作用是为光信号的传送提供传送媒介,将光信号由一处送到另一处。
中继器分为电中继器和光中继器(光放大器)两种,其主要作用就是延长光信号的传输距离。
为提高传输质量,通常把模拟基带信号转换为频率调制、脉冲频率调制或脉冲宽度调制信号,最后把这种已调信号输入光发射机。
还可以采用频分复用技术,用来自不同信息源的视频模拟基带信号(或数字基带信号)分别调制指定的不同频率的射频电波,然后把多个这种带有信息的RF信号组合成多路宽带信号,最后输入光发射机,由光载波进行传输。
在这个过程中,受调制的RF电波称为副载波,这种采用频分复用的多路电视传输技术,称为副载波复用技术。
目前大都采用强度调制与直接检波方式。
又因为目前的光源器件与光接收器件的非线性比较严重,所以对光器件的线性度要求比较低的数字光纤通信在光纤通信中占据主要位置。
数字光纤通信系统基本上由光发送机、光纤与光接收机组成。
发送端的电端机把信息进行模数转换,用转换后的数字信号去调制发送机中的光源器件LD,则LD就会发出携带信息的光波,即当数字信号为“1”时,光源器件发送一个“传号”光脉冲;当数字信号为“0”时,光源器件发送一个“空号”。
光纤通信复习1

机械与电子工程学院
电子信息教研室
二、填空题
光纤通信
36、APD的倍增系数受温度影响很大,温度 升高 ,则倍增系数下 降。 37、EDFA 的泵浦结构方式有:a.同向泵浦结构;b. 反向泵浦 结 构;c.双向泵浦结构。
38、掺铒光纤放大器在光纤通信系统中的主要作用是 延长中继距
离。 39、 灵敏度 和动态范围是光接收机的两个重要特性指标。
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光纤通信
五、画图题
1、画出数字光接收机的组成框图
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光纤通信
五、画图题
2、画出LD自动温度控制电路的框图并阐述其工作原理。
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五、画图题
3、画出EDFA的基本结构框图。
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六、计算题
1、已知阶跃型光纤的n1=1.51,Δ=0.01,工作波长 λ=0.85μm: (1)当纤芯半径a=25μm 时,此光纤中传输的导模数M?
(2)若要实现单模传输,纤芯半径应为多大?
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光纤通信
六、计算题
a、M=778 b、0<a<1.54μm
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16、光隔离器的作用是( B )
A、调节光信号的功率大小 B、保证光信号只能正向传输 C、分离同向传输的各路光信号 D、将光纤中传输的监控信号隔离开
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选择题
17、下列哪一个不是SDH网的特点( D A、具有全世界统一的接口标准 B、大量运用软件进行系统配置的管理 )
《光纤通信技术》复习提纲汇总

光纤通信技术》复习提纲参考书籍:(任选其一即可)《光纤通信系统》,杨祥林,国防工业出版社《光纤通信系统》,顾畹仪,北京邮电大学出版社《Fiber-optic Communication Systems》,G.P.Agrawal, Wiley Interscience.要掌握知识点:(复试和面试)1.DWDM 光通信系统基本构成和各部分功能2.光纤通信系统优缺点,各代光纤通信系统特点3.模拟信号和数字信号的转换,NRZ 和RZ 格式,复用方式,调制方式4.光纤的基本概念,光纤损耗, 损耗系数单位的转换,损耗的机理,光纤通信的三个工作窗口5.光纤色散,色散单位,群速度色散,偏振模色散,高阶色散,色散补偿的原理6.光纤中非线性:SRS、SBS、SPM、XPM 的产生机理,FWM 的危害和克服方法7. 各种光纤的特点:G651、G.652、G.653、G655、大有效面积光纤、DCF、全波光纤8. 半导体发光的物理基础:三种跃迁过程,费米能级,粒子数反转,正向偏置PN 结,双异质结结构对半导体发光器件的性能改善,非辐射复合,如何决定半导体材料的组分?9. LED 的特性,为什么LED 适合用在短距离、低速、模拟通信中?10 . LD 的工作条件,阈值条件,纵模条件11. LD 的典型结构,增益导引和折射率导引条形激光器,同质结、异质结、条形激光器、多量子阱结构如何实现阈值电流的降低?12. 如何实现单纵模?DBR、DFB、外腔、VCSEL13. 光发射机驱动电路,LED 和LD 驱动电路的不同,PI 曲线表示调制过程,LED 的数字驱动电路,带光反馈的LD 数字驱动电路14. 光探测器的设计思想,PN、PIN、双异质结PIN、APD、SAM-APD、SAGM-APD 、SAGCM-APD 每一种的特点15. 光接收机三部分的设计思想:前端、线性通道、判决16. 光接收机噪声分析,散粒噪声、热噪声、放大器噪声指数、APD 过剩噪声17. 数字光接收机误码率分析,灵敏度求解18. 数字光接收机的极限灵敏度分析19 . 功率代价的意义20. 光纤通信系统典型拓扑结构21. 光放大器的种类及简单工作原理。
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。
光纤通信小点总结复习课程

1以光波载运信息,用光纤作传输媒体,实现通信2光纤传输系统的组成电信号输入-光发射机-光纤线路-光接收机-电信号输出3光源调制方式直接调制(内调制)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。
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。
4光纤线路组成光纤、光纤接头和光纤连接器5低损耗“窗口” 0.85 μm、1.31 μm和1.55 μm6光接收机组成耦合器,光电检测器,解调器7光接收机检测方式:直接检测和外差检测8光纤的结构:多层同轴圆柱体。
自内向外为纤芯、包层及涂覆层。
9色散色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。
种类:a模式色散b材料色散c波导色散10光纤损耗可分为固有损耗和附加损耗。
11瑞利散射损耗决定着光纤损耗的最低理论极限12损耗系数测定方法剪断法,插入法和反向散射法13光与物质的作用的三种基本过程自发辐射、受激辐射、受激吸收14粒子数反转分布,产生受激辐射15光生电流漂移电流分量和扩散电流分量的总和。
当连接的电路闭合时,N区过剩的电子通过外部电路流向P区。
同样,P区的空穴流向N区,便形成了光生电流。
16数字光纤通信系统常采用:扰码、mBnB码和插入码17张弛振荡当电流脉冲注入激光器后,输出光脉冲会出现幅度逐渐衰减的振荡,称为张弛振荡,其振荡频率fr(=ωr/2π)一般为0.5~2 GHz。
当最高调制频率接近张弛振荡频率时,波形失真严重,会使光接收机在抽样判决时增加误码率,因此实际使用的最高调制频率应低于张弛振荡频率。
18数字光纤通信系统复用设备-光发射机-光中继器-光接收机-复用设备19渐变型多模光纤具有自聚焦效应,不仅不同入射角相应的光线会聚在同一点上,而且这些光线的时间延迟也近似相等。
20光接收机灵敏度,就是指在一定误码率或信噪比(有时还要加上信号波形失真量)条件下光接收机需要接收的最小平均光功率(有时也称为平均最小输入光功率)。
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。
光纤复习要点34页PPT
第四章 光源与光发射机 要点
1、光发射机性能要求 5、光源的基本参数
(光源特性、调制特性、 波长 、线宽、发射功率
输出特性)P132
6、LED、LD的P--I特性
2、消光比EXT的定义与 计算P132
曲线,说明该曲线的
含义及特点( LED、 LD的区别)
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
光纤复习要点
1、战鼓一响,法律无声。——英国 2、任何法律的根本;不,不成文法本 身就是 讲道理 ……法 律,也 ----即 明示道 理。— —爱·科 克
3、法律是最保险的头盔。——爱·科 克 4、一个国家如果纲纪不正,其国风一 定颓败 。—— 塞内加 5、法律不能使人人平等,但是在法律 面前人 人是平 等的。 ——波 洛克
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
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
V=2πa(n12- n22)1/2/λ =2πa n1 (2△) 1/2/λ
=2πa NA/λ
λc=2πa(n12- n22) ½ /2.405
α=-(1/L)10lg(Pout/pin)
R=IP/Pin
= .q/hυ = λ /1.24
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。
光纤通信重要知识点总结
光纤通信重要知识点总结第一章1.任何通信系统追求的最终技术目标都是要可靠地实现最大可能的信息传输容量和传输距离。
通信系统的传输容量取决于对载波调制的频带宽度,载波频率越高,频带宽度越宽。
2.光纤:由绝缘的石英(SiO2)材料制成的,通过提高材料纯度和改进制造工艺,可以在宽波长范围内获得很小的损耗。
3.光纤通信系统的基本组成:以光纤为传输媒介、光波为载波的通信系统,主要由光发送机、光纤光缆、中继器和光接收机组成。
光纤通信系统既可传输数字信号也可传输模拟信号。
输入到光发射机的带有信息的电信号,通过调制转换为光信号。
光载波经过光纤线路传输到接收端,再由光接收机把光信号转换为电信号。
系统中光发送机的作用是将电信号转换为光信号,并将生成的光信号注入光纤。
光发送机一般由驱动电路、光源和调制器构成,如果是直接强度调制,可以省去调制器。
光接收机的作用是将光纤送来的光信号还原成原始的电信号。
它一般由光电检测器和解调器组成。
光纤的作用是为光信号的传送提供传送媒介,将光信号由一处送到另一处。
中继器分为电中继器和光中继器(光放大器)两种,其主要作用就是延长光信号的传输距离。
为提高传输质量,通常把模拟基带信号转换为频率调制、脉冲频率调制或脉冲宽度调制信号,最后把这种已调信号输入光发射机。
还可以采用频分复用技术,用来自不同信息源的视频模拟基带信号(或数字基带信号)分别调制指定的不同频率的射频电波,然后把多个这种带有信息的RF信号组合成多路宽带信号,最后输入光发射机,由光载波进行传输。
在这个过程中,受调制的RF电波称为副载波,这种采用频分复用的多路电视传输技术,称为副载波复用技术。
目前大都采用强度调制与直接检波方式。
又因为目前的光源器件与光接收器件的非线性比较严重,所以对光器件的线性度要求比较低的数字光纤通信在光纤通信中占据主要位置。
数字光纤通信系统基本上由光发送机、光纤与光接收机组成。
发送端的电端机把信息进行模数转换,用转换后的数字信号去调制发送机中的光源器件LD,则LD就会发出携带信息的光波,即当数字信号为“1”时,光源器件发送一个“传号”光脉冲;当数字信号为“0”时,光源器件发送一个“空号”。
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第一章1.光纤通信的优缺点。
答:优点:一是通信容量大。
光载波的中心频率很高,约为,最大可用带宽一般取载波频率的10%。
二是中继距离长。
三是抗电磁干扰,光纤通信系统具有良好的电磁兼容性。
四是传输误码率极低。
缺点:一是有些光器件比较昂贵。
二是光纤的机械强度差。
三是不能传送电力。
四是光纤断裂后的维修比较困难,需要专用的工具。
2,什么是光纤通信。
3.光纤通信系统的应用。
答:一通信网,包括全球通信网、各国的公共电信网、各种专用通信网、特殊通信手段。
二计算机局域网和广域网。
三有线电视的干线和分配网。
四综合业务光纤接入网,分为有源接入网和无源接入网。
4.未来光网络的发展趋势及关键技术答:发展趋于智能化、全光化。
关键技术:长波长激光器、低损耗单模光纤、高效光放大器、WDM复用技术和全光网络技术。
第二章光纤和光缆1光纤结构和分类答:光纤是由中心的纤心和外围的包层同轴组成的圆柱形细丝。
类型:突变型多模光纤、渐变型多模光纤、单模光纤、双包层光纤、三角芯光纤、椭圆芯光纤2损耗和色散是光纤最重要的传输特性。
损耗限制系统的传输距离,色散限制系统的传输带宽。
色散包括模式色散、材料色散、波导色散,其中单模色散只包括后两者。
第三章通信用光器件1.光源有半导体激光器和发光二极管。
其中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,再利用光学谐振腔的正反馈,实现光放大而产生激光的振荡2.光与物质间的互相作用过程。
答:一受激吸收。
在正常状态下,电子处于低能级,在入射光的作用下,它会吸收光子的能量跃迁到高能级上,这种跃迁称为受激吸收。
二、自发辐射。
在高能级的电子是不稳定的,即使没有外界的作用,也会自动跃迁到低能级上与空穴复合,释放的能量转换为光子辐射出去,这种跃迁称为自发辐射。
三、受激辐射、在高能级的电子,受到入射光的作用,被迫跃迁到低能级上与空穴复合,释放的能量产生光辐射,称为受激辐射。
3.比较半导体激光器和发光二极管的异同。
答:不同之处:工作原理不同,LD发射的是受激辐射光,LED发射的是自发辐射光。
LED不需要光学谐振腔,而LD需要。
和LD相比,LED输出光功率小,光谱较宽,调制频率较低。
但发光二极管性能稳定,寿命长,输出功率线性范围窄,制造工艺简单,价格低廉。
LED主要应用于小容量的短距离通信系统,LD主要应用于长距离大容量通信系统。
相同之处:使用的半导体材料相同、结构相似,LED和LD大多此阿勇双异质结结构,把有源层夹在P型和N型限制层中间。
4.光检测器是光接受机关键器件,功能室把光信号转换为电信号。
光检测器有PIN光电二极管和雪崩光电二极管APD。
PIN 主要特性有量子效率和光谱特性、响应时间和频率特性、噪声。
APD新引入参数是倍增因子和附加噪声指数5、APD和PIN在性能上的区别答:APD具有雪崩增益,灵敏度高,有利于延长系统的传输距离,APD的响应时间短。
APD的雪崩效应会产生过剩噪声,因此要适当控制雪崩增益。
APD要求较高的工作电压和复杂的温度补偿电路,成本较高。
6.光检测过程有哪些噪声。
答:包括由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成正比。
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,称为暗电流噪声。
所以在有信号光作用的时间内,主要考虑量子噪声和热噪声;而在没有信号光的作用下,主要考虑暗电流噪声和热噪声。
7.什么是粒子数反转,什么情况下实现光放大。
答:假设能级E1和E2上的粒子数分别为N1和N2,在正常的热平衡状态下,低能级E1上的粒子数是大于高能级上的粒子数的,入射的光信号总是被吸收。
为了获得光信号的放大,必须将热平衡下的能级E1和E2上的粒子数的分布关系倒过来,即高能级的粒子数反而多于低能级上的粒子数,这就是粒子数反转分布。
当光通过粒子数反转分布及货物只是,将产生光放大。
7.什么是激光器的阀值条件、答:对于给定的器件,产生激光输出的条件就是阀值条件。
在阀值以上,器件已经不是放大器,而是一个振荡器或激光器。
8.光无源器件。
连接器和接头。
连接器是实现光线与光纤之间可拆卸连接器件,接头是实现光纤与光纤之间的永久性连接。
光耦合器,是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。
光隔离器是一种非互易器件,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。
环形器除了有多个端口外,其工作原理与隔离器类似,主要用于光分插复用器中。
外调制器是为了解决直接调制激光器会产生线性调频的问题,而采用的与光源分离的独立调制器件。
光开关的功能是转换光路,实现光交换。
第四章1.为什么光接收机的前置放大器多采用跨组型答:是因为跨组型前置放大器改善了带宽特性及动态范围,并具有良好的噪声特性。
2.在数字光纤通信系统中,选择码型时应考虑哪几个因素答:一,能限制信号带宽,减小功率中的高低频分量,二,能给光接收机提供足够的定时信息。
三,能提供一定的冗余度,用于平衡码流、误码检测和公务通信。
但对高速光纤通信系统,应适当减小冗余度,以免占用过大的带宽。
3,光纤通信中常用的码型有扰码、mBnB码和插入码。
4.光接收机有哪些噪声。
答:第一种是光检测的噪声,包括量子噪声、暗电流噪声极由APD的雪崩效应产生的附加噪声。
第二种是热噪声及前置放大器的噪声,热噪声是在特定温度下由电子的热运动产生,任何工作于绝对零度以上的器件都存在,在光接收机中主要包括光检测器负载电阻、前置放大器输入电阻的热噪声。
前置放大器噪声,也是一种散粒噪声,是由电域的载流子的随机运动引起的。
第五章数字光纤通信系统#复用的过程:映射、定位校准、复用。
#系统的性能指标包括:误码率(是衡量数字光纤通信系统传输质量优劣的非常重要的指标,反映了数字传输过程中信息受损害的程度,三种误码率参数和指标:劣化分、严重误码秒、误码秒)。
抖动(定义:数字信号在各有效瞬间对标准时间位置的偏差。
原因:与定时提取电路的质量、输入信号的状态和输入码流中的连0码数目有关)。
可靠性。
1.为什么引入SDH。
答:目前光纤大容量数字传输都采用同步时分复用技术,复用又分为若干等级,先后有两种传输体制:准同步数字系列PDH 和同步数字系列SDH。
PDH早在1967年就实现了标准化,目前还大量使用。
随着光纤通信技术和网络的发展,PDH遇到了许多困难。
在技术的推动下,同步数字系列的规范建议被提出。
SDH解决了PDH存在的问题,是一种比较完善的传输体制,现已得到大量应用。
这种传输体制不仅适用于光纤信道,也适用于微波和卫星干线传输。
2.简述PDH和SDH的特点。
答:PDH:我国和欧美、北美、日本各自有不同的PDH数字速率等级体系,这些体系互不兼容,使得国际通信很困难;PDH 的高次群是异步复接,每次复接要进行一次码速调整,使得复用结构相当复杂,缺乏灵活性;没有统一的光接口;PDH预留的插入比特较少,无法适应新一代网络要求;PDH没有考虑组网要求,缺少保证可靠性和抗毁灭性的的措施。
SDH的特点:SDH有一套标准的世界统一的数字速率等级结构;SDH的帧结构是矩形块状结构,低速率支路的分布规律性极强,使得上下话路变得极为简单;SDH具有统一的网络结点接口,可以实现光路上的互通;SDH采用同步和灵活的复用方式,便于网络调度;SDH可以承载现有的TDM业务,也可以支持A TM和IP等异步业务;SDH帧结构中拥有丰富的开销比特,预留的备用字节可以进一步满足网络管理和智能化网络发展的需要。
3,数字光纤通信系统的设计答:设计考虑的内容:根据用户对传输距离和传输容量及其分布的要求,按照国家相关的技术标准和当前设备的技术水平,经过综合考虑和反复计算,选择最佳路由和局站设置、传输体制和传输速率以及光纤光缆和光端机的基本参数和性能指标,以使系统的实施达到最佳的性能价格比。
设计方法:最坏情况法、统计法和半统计法设计指标中继距离的计算第六章模拟光纤通信系统1、模拟光纤传输系统主要调制方式有模拟基带直接光强调制、模拟间接光强调制、频分复用光强调制。
2.预调制(为了增加中继距离,采用扩展信号带宽的调制方式)有频率调制、脉冲调制和方波频率调制。
3.模拟基带直接光强调制系统传输质量特性参数是信噪比和信号失真。
4.副载波复用模拟电视光纤传输系统特征参数是载噪比和信号失真(信号失真用组合二阶互调失真CSO和组合三阶差拍失真CTB两个参数表示,CSO和CTB以噪声形式干扰图像,为减小干扰1、采用合理的频道频率配置2、限制调制指数m,以保证CSO和CTB符合规定的指标3、采用外调制技术,把光载波的产生和调制分开。
)5.什么叫副载波复用(SCM)?副载波复用光纤通信有哪些优点?答:副载波复用是在电域上实现的频分复用。
N路模拟基带信号分别对射频正弦载波f1,f2,f3…..fN进行调制,然后把这N个已调信号组合成一路信号,再用这个复合电信号对光载波进行调制,然后将产生的已调光信号发送到光纤上。
光信号经过光纤传输后,由光接收机实现光电转换,得到FDM电信号,再经分离和调制,最后输出N路模拟基带信号。
优点:便于实现多路模拟电视信号的传输,副载波调制的方式比较灵活,在输出信噪比要求一定的情况下,可降低对载噪比的要求,即降低对发射功率的要求,成本低。
第七章光纤通信新技术1.光放大器有半导体放大器和光纤放大器两种。
摻铒光纤放大器EDFA组成:泵浦、摻铒光纤、光隔离器、波分复用器,其优点是:1、工作波长正好落在光纤通信最佳波段2、增益高,饱和输出光功率大,增益特性与光偏振无关3、噪声系数小,用于多波长信道传输时,隔离度答,串扰小,适用于波分复用系统4、频带宽,可进行多波长信道传输,有利于增加传输质量。
2、EDFA摻铒光纤放大器工作原理:在摻铒光线中,铒离子有三个能级;其中能及1代表基态,能力最低;能级2是亚稳态,处于中间能级;能级3代表激发态,能量最高。
当泵浦光的光子能量等于能级3和能级1能量差时,铒离子吸收泵浦光从基态跃迁到激发态,但是激发态不稳定,铒离子很快返回到能级2.如果输入信号光的呢过量等于能级2和能级1的差,则处于能级2的铒离子将跃迁到基态,产生受辐射光,因而信号光得到放大。
为提高放大器的增益,应提高对泵浦光的吸收,使基态铒离子尽可能的活跃迁到激发态。
应用:中继放大器、前置放大器、后置放大器。
3、光波分复用WDM传输系统的基本结构:光发射机、光中继放大、光接收机、光监控信道、网络管理系统。
光波分复用主要特点:1、充分利用光纤的巨大带宽资源2、同时传输多种不同信号3、节省线路投资4、降低器件的超高速要求、5高度的组网灵活性、经济性和可靠性。