光纖通信技術(shù)知識(shí)點(diǎn)簡(jiǎn)要(考試必備)(共5頁(yè))

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上光纖通信.1.光纖結(jié)構(gòu)  光纖是由中心的纖芯和外圍的包層同軸組成的圓柱形細(xì)絲。纖芯的折射率比包層稍高，損耗比包層更低，光能量主要在纖芯內(nèi)傳輸。包層為光的傳輸提供反射面和光隔離，并起一定的機(jī)械保護(hù)作用。設(shè)纖芯和包層的折射率分別為n1和n2，光能量在光纖中傳輸?shù)谋匾獥l件是n1>n2。2.光纖主要有三種基本類型: 突變型多模光纖,漸變型多模光纖, 單模光纖. 相對(duì)于單模光纖而言，突變型光纖和漸變型光纖的纖芯直徑都很大，可以容納數(shù)百個(gè)模式，所以稱為多模光纖3.光纖主要用途：突變型多模光纖只能用于小容量短距離系統(tǒng)。漸變型多

2、模光纖適用于中等容量中等距離系統(tǒng)。單模光纖用在大容量長(zhǎng)距離的系統(tǒng)。1.55m色散移位光纖實(shí)現(xiàn)了10 Gb/s容量的100 km的超大容量超長(zhǎng)距離系統(tǒng)。色散平坦光纖適用于波分復(fù)用系統(tǒng)，這種系統(tǒng)可以把傳輸容量提高幾倍到幾十倍。三角芯光纖有效面積較大，有利于提高輸入光纖的光功率，增加傳輸距離。偏振保持光纖用在外差接收方式的相干光系統(tǒng)， 這種系統(tǒng)最大優(yōu)點(diǎn)是提高接收靈敏度，增加傳輸距離。4.分析光纖傳輸原理的常用方法：幾何光學(xué)法.麥克斯韋波動(dòng)方程法5.幾何光學(xué)法分析問(wèn)題的兩個(gè)出發(fā)點(diǎn):   數(shù)值孔徑  時(shí)間延遲. 通

3、過(guò)分析光束在光纖中傳播的空間分布和時(shí)間分布. 幾何光學(xué)法分析問(wèn)題的兩個(gè)角度:   突變型多模光纖   漸變型多模光纖.6.產(chǎn)生信號(hào)畸變的主要原因是光纖中存在色散，損耗和色散是光纖最重要的傳輸特性：損耗限制系統(tǒng)的傳輸距離, 色散則限制系統(tǒng)的傳輸容量.7.色散是在光纖中傳輸?shù)墓庑盘?hào)，由于不同成分的光的時(shí)間延遲不同而產(chǎn)生的一種物理效應(yīng). 色散的種類：模式色散、材料色散、波導(dǎo)色散. 8. 波導(dǎo)色散  纖芯與包層的折射率差很小，因此在交界面產(chǎn)生全反射時(shí)可能有一部分光進(jìn)入包層之

4、內(nèi)，在包層內(nèi)傳輸一定距離后又可能回到纖芯中繼續(xù)傳輸。進(jìn)入包層內(nèi)的這部分光強(qiáng)的大小與光波長(zhǎng)有關(guān)，即相當(dāng)于光傳輸路徑長(zhǎng)度隨光波波長(zhǎng)的不同而異。有一定譜寬的光脈沖入射光纖后，由于不同波長(zhǎng)的光傳輸路徑不完全相同，所以到達(dá)終點(diǎn)的時(shí)間也不相同，從而出現(xiàn)脈沖展寬。具體來(lái)說(shuō)，入射光的波長(zhǎng)越長(zhǎng)，進(jìn)入包層中的光強(qiáng)比例就越大，這部分光走過(guò)的距離就越長(zhǎng)。這種色散是由光纖中的光波導(dǎo)引起的，由此產(chǎn)生的脈沖展寬現(xiàn)象叫做波導(dǎo)色散。9. 偏振模色散：實(shí)際光纖不可避免地存在一定缺陷，如纖芯橢圓度和內(nèi)部殘余應(yīng)力，使兩個(gè)偏振模的傳輸常數(shù)不同，這樣產(chǎn)生的時(shí)間延遲差稱為偏振模色散或雙折射色散。10. 損耗的機(jī)理包括吸

5、收損耗和散射損耗兩部分。吸收損耗   是由SiO2材料引起的固有吸收和由雜質(zhì)引起的吸收產(chǎn)生的。散射損耗   主要由材料微觀密度不均勻引起的瑞利散射和由光纖結(jié)構(gòu)缺陷(如氣泡)引起的散射產(chǎn)生的。瑞利散射損耗是光纖的固有損耗，它決定著光纖損耗的最低理論極限。11.光線的損耗：（1）吸收損耗：a.本征吸收損耗：紫外吸收損耗，紅外吸收損耗b.雜質(zhì)吸收損耗c.原子缺陷吸收損耗（2）散射損耗 a線性散射損耗：瑞利散射，光纖結(jié)構(gòu)不完善引起的散射損耗（3）彎曲損耗 a.宏彎：曲率半徑比光纖的直徑大得多的彎曲b.微彎：微米級(jí)的高頻彎曲

6、，微彎的原因：光纖的生產(chǎn)過(guò)程中的帶來(lái)的不均；使用過(guò)程中由于光纖各個(gè)部分熱脹冷縮的不同；導(dǎo)致的后果：造成能量輻射損耗. 與宏彎的情況相同，模場(chǎng)直徑大的模式容易發(fā)生微彎損耗12. 柔性光纖的優(yōu)點(diǎn)：1. 對(duì)光的約束增強(qiáng)2. 在任意波段均可實(shí)現(xiàn)單模傳輸：調(diào)節(jié)空氣孔徑之間的距離3. 可以實(shí)現(xiàn)光纖色散的靈活設(shè)計(jì)4. 減少光纖中的非線性效應(yīng)5. 抗側(cè)壓性能增強(qiáng)13. 光纖的制作要求（1）透明（2）能將其拉制成沿長(zhǎng)度方向均勻分布的具有纖芯-包層結(jié)構(gòu)的細(xì)小纖維；（3）能經(jīng)受住所需要的工作環(huán)境。光纖是將透明材料拉伸為細(xì)絲制成的。14.

7、 光纖預(yù)制棒簡(jiǎn)稱光棒，是一種在橫截面上有一定折射率分布和芯/包比的的透明的石英玻璃棒。根據(jù)折射率的不同光棒可從結(jié)構(gòu)上分為芯層和包層兩個(gè)部分，其芯層的折射率較高，是由高純SiO2材料摻雜折射率較高的高純GeO2材料構(gòu)成的，包層由高純SiO2材料構(gòu)成。制作方法: 外部氣相沉積法；氣相軸相沉積法； 改進(jìn)的化學(xué)氣相沉積法； 等離子化學(xué)氣相沉積法。 15. 光纜基本要求：保護(hù)光纖固有機(jī)械強(qiáng)度的方法，通常是采用塑料被覆和應(yīng)力篩選。光纖從高溫拉制出來(lái)后，要立即用軟塑料進(jìn)行一次被覆和應(yīng)力篩選，除去斷裂光纖，并對(duì)成品光纖用硬塑料進(jìn)行二次被覆。二次被覆光

8、纖有緊套、松套、大套管和帶狀線光纖四種，應(yīng)力篩選條件直接影響光纖的使用壽命。16. 光纜一般由纜芯和護(hù)套兩部分組成，有時(shí)在護(hù)套外面加有鎧裝。1. 纜芯 纜芯通常包括被覆光纖(或稱芯線)和加強(qiáng)件兩部分。被覆光纖是光纜的核心，決定著光纜的傳輸特性。加強(qiáng)件起著承受光纜拉力的作用，通常處在纜芯中心，有時(shí)配置在護(hù)套中。光纜的基本型式：層絞式   骨架式  中心束管式   帶狀式   2. 護(hù)套  護(hù)套起著對(duì)纜芯的機(jī)械保護(hù)和環(huán)境保護(hù)作用，

9、要求具有良好的抗側(cè)壓力性能及密封防潮和耐腐蝕的能力。根據(jù)使用條件光纜可以分為：室內(nèi)光纜、架空光纜、埋地光纜和管道光纜等。 護(hù)套通常由聚乙烯或聚氯乙烯(PE或PVC)和鋁帶或鋼帶構(gòu)成。18. 根據(jù)使用條件光纜可以分為：室內(nèi)光纜、架空光纜、埋地光纜和管道光纜等19. 光纜特性 1. 拉力特性2. 壓力特性3. 彎曲特性4. 溫度特性 20. 成纜對(duì)光纖特性的影響1. 成纜的附加損耗2. 成纜可以改善光纖的溫度特性3. 機(jī)械強(qiáng)度增加21. 光纖的特性參數(shù)很多，基本上可分為

10、幾何特性、光學(xué)特性和傳輸特性三類。幾何特性包括纖芯與包層的直徑、偏心度和不圓度；光學(xué)特性主要有折射率分布、數(shù)值孔徑、模場(chǎng)直徑和截止波長(zhǎng)；傳輸特性主要有損耗、帶寬和色散。 22.(1) 損耗測(cè)量  光纖損耗測(cè)量有兩種基本方法：一種是測(cè)量通過(guò)光纖的傳輸光功率，稱剪斷法和插入法；另一種是測(cè)量光纖的后向散射光功率，稱后向散射法。(2) 帶寬測(cè)量 光纖帶寬測(cè)量有時(shí)域和頻域兩種基本方法。 時(shí)域法是測(cè)量通過(guò)光纖的光脈沖產(chǎn)生的脈沖展寬，又稱脈沖法；頻域法是測(cè)量通過(guò)光纖的頻率響應(yīng)，又稱掃頻法。 (3) 色散測(cè)量 

11、光纖色散測(cè)量有相移法、脈沖時(shí)延法和干涉法等。23 光纖的熔接工藝步驟  (1) 將待熔接的光纖端頭切割成平整且垂直于軸線的端面；       (2) 利用微調(diào)裝置將兩根光纖調(diào)準(zhǔn)直； (3) 利用電弧放電將兩根光纖熔接在一起。24 光纖熔接引起損耗的原因 (1) 光纖軸線的橫向相對(duì)誤差（錯(cuò)位）；(2) 兩根光纖的纖芯直徑不同；(3) 兩根光纖的性能參數(shù)不同；(4) 光纖端頭之間的相對(duì)距離； 

12、;(5) 角向相對(duì)偏離。 25 光纖連接器是光纖技術(shù)應(yīng)用中使用量最大的光無(wú)源器件，和光纖接頭一樣，光纖連接器也是對(duì)兩光纖端面進(jìn)行對(duì)接，所不同的是光纖接頭是永久性的熔接，而光纖連接器是臨時(shí)性連接，具有使用的靈活性。損耗是它們重要的光學(xué)參數(shù)。以下為光無(wú)源器件26 光纖連接器損耗的分類(1) 插入損耗；(2) 回波損耗27 光纖連接器的插損機(jī)理  光纖公差引起的固有損耗：主要由光纖制造公差，即纖芯尺寸、數(shù)值孔徑及纖芯/包層同心度等。連接器加工裝配引起的固有損耗：主要由光纖制造公差，即端面間隙、軸線傾角及橫向偏移

13、等。28 光纖連接器的回?fù)p機(jī)理 光纖端面菲涅耳反射引起的光能量損耗。這種損耗發(fā)生在纖芯空氣交界面，有效的解決方法是設(shè)計(jì)兩個(gè)連接器的物理接觸面。29 光纖連接器的損耗表達(dá)式:  NA引起的損耗  端面間隙引起的插損  回波損耗 主觀因素?fù)p耗：端面劃傷、塵粒、定位不準(zhǔn)。30 光纖連接器的組成  由跳線、尾纖或尾纜、適配器組成。31. 光插頭的組成  (1) 光纖或單芯光纜(2) 插針體(3) 外部零件32.&#

14、160;光纖連接器的技術(shù)指標(biāo)：插入損耗：光通過(guò)連接器后，光功率損耗的大小；回波損耗：光通過(guò)連接器后，后向反射光與入射光的比值；重復(fù)性：重復(fù)插拔后插損的變化值，1000次插拔后，小于±0.1dB；互換性：插頭和適配器按一定的規(guī)則互換后，插入損耗的變化值，互換性小于±0.2dB。33. 光纖連接器的分類(1) 按光纖的模式分 單模、多模光纖連接器; (2) 按插針體的端面分 端面一般都是加工成球面、精拋球面和斜球面等。PC、SPC、APC。APC: 將端面拋磨成與插針體中心線成80角。(3) 按連接

15、器的類型分  FC、SC、ST: 目前應(yīng)用最廣泛的三種,體積比較大。FC: 螺紋鎖緊式SC: 插拔式/咬合式ST: 卡口旋轉(zhuǎn)鎖34  光纖耦合器是用來(lái)連接3個(gè)或3個(gè)以上的光接點(diǎn)。光信號(hào)經(jīng)過(guò)光纖耦合器后，在多個(gè)輸出端口之間分配，降低了每個(gè)信號(hào)輸出端的信號(hào)強(qiáng)度。35. 光纖耦合器的性能參數(shù)(1) 插入損耗(2) 耦合比(3) 附加損耗（4）隔離度A（5）分光比T36. 光隔離器是只沿一個(gè)方向傳輸?shù)墓馄骷柚沽撕笙蚍瓷浜蜕⑸涞墓獾竭_(dá)敏感器件，比如激光器和光放大器，是一種

16、光學(xué)單行道器件。光隔離器主要應(yīng)用在激光器或者是光放大器的輸出端，以防止光纖線路中的后向反射光造成激光器或光放大器的工作不穩(wěn)定性。37. 光隔離器的性能參數(shù)要求(1) 隔離度大，單芯隔離器的典型值是40dB; (2) 插入損耗小，單芯隔離器的典型值是0.2dB。37. 就光纖材料而言，光敏性是指光纖材料的折射率在外部光的作用下發(fā)生永久性的改變。38. 光纖光柵就是利用光纖的光敏性，用特定波長(zhǎng)的激光以特定方式照射光纖，導(dǎo)致光纖內(nèi)部的折射率沿軸向形成周期性或非周期性的空間分布，從而把光纖做成具有精確控制諧振波長(zhǎng)的光柵。39. 光纖

17、光柵的最基本原理是相位匹配條件：  1、2是正、反向傳輸常數(shù)，是光纖光柵的周期，在寫入光柵的過(guò)程中確定下來(lái)。 40. 波分復(fù)用技術(shù)要求光器件在光發(fā)射機(jī)端合并多個(gè)信號(hào)進(jìn)入單根光纖同時(shí)向前傳輸，并在光接收機(jī)端分離這些信號(hào)，以便分立的光接收機(jī)進(jìn)行處理，實(shí)現(xiàn)這種功能的光器件就是波分復(fù)用器。波分復(fù)用器從功能上分為兩部分: 發(fā)射機(jī)端的為復(fù)用器，其作用是合并光信道；接收機(jī)端的為解復(fù)用器，其作用正好相反，分離復(fù)用在一起的光信道，而且必須完全分離光信道，且串?dāng)_要低。41. 光開(kāi)關(guān)的性能參數(shù): a 插入損耗b 回波損耗c&#

18、160;隔離度d 開(kāi)關(guān)時(shí)間e. 串?dāng)_f. 消光比42. 光衰減器主要用于光纖通信系統(tǒng)的特性測(cè)試和其他測(cè)試中，是對(duì)光功率有一定衰減量的器件。根據(jù)衰減量是否變化，可以分為固定衰減器和可變衰減器。43. 波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器：使信號(hào)從一個(gè)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換到另一個(gè)波長(zhǎng)的器件。波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器根據(jù)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換機(jī)理可分為光電型波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器和全光型波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器。以下為有源器件44. 光源器件：光纖通信設(shè)備的核心，其作用是將電信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)送入光纖。 光纖通信中常用的光源器件有半導(dǎo)體激光器和半導(dǎo)體發(fā)光二極管兩種。四小類：同質(zhì)半導(dǎo)體激光器、異質(zhì)半導(dǎo)體激光器、PIN光電二極

19、管、雪崩光電二極管45. 半導(dǎo)體激光器（LD）工作原理：用半導(dǎo)體材料做成的激光器，當(dāng)激光器的P-N結(jié)上外加的正向偏壓足夠大時(shí)，將使得P-N結(jié)的結(jié)區(qū)出現(xiàn)了高能級(jí)粒子多、低能級(jí)粒子少的分布狀態(tài)，這即是粒子數(shù)反轉(zhuǎn)分布狀態(tài)，這種狀態(tài)將出現(xiàn)受激輻射大于受激吸收的情況，可產(chǎn)生光的放大作用。被放大的光在由P-N結(jié)構(gòu)成的F-P光學(xué)諧振腔（諧振腔的兩個(gè)反射鏡是由半導(dǎo)體材料的天然解理面形成的）中來(lái)回反射，不斷增強(qiáng)，當(dāng)滿足閾值條件后，即可發(fā)出激光。特性參數(shù)：（1）發(fā)射波長(zhǎng)（2）閾值特性（3）光譜特性（4）轉(zhuǎn)換效率（5）溫度特性（6）光束發(fā)散(7).  頻率特性(8). 瞬態(tài)特

20、性 46. 碼型效應(yīng) 當(dāng)電光延遲時(shí)間td與數(shù)字調(diào)制的碼元持續(xù)時(shí)間T/2為相同數(shù)量級(jí)時(shí)，會(huì)使“0”碼過(guò)后的第一個(gè)“1”碼的脈沖寬度變窄，幅度變小，嚴(yán)重時(shí)可能使單個(gè)“1”丟失47. 發(fā)光二級(jí)管（LED）的結(jié)構(gòu)    LED也多采用雙異質(zhì)結(jié)芯片，不同的是LED沒(méi)有解理面，即沒(méi)有光學(xué)諧振腔。由于不是激光振蕩，所以沒(méi)有閾值。  LED的工作特性（1）光譜特性（2）輸出光功率特性（3）溫度特性（4）耦合效率（5）調(diào)制特性(6) 頻率特性48. 光電檢測(cè)器是利用半導(dǎo)體材料的光電效應(yīng)實(shí)現(xiàn)光電

21、轉(zhuǎn)換的。49. 雪崩光電二極管（APD）APD的雪崩倍增效應(yīng)，是在二極管的P-N結(jié)上加高反向電壓，在結(jié)區(qū)形成一個(gè)強(qiáng)電場(chǎng)；在高場(chǎng)區(qū)內(nèi)光生載流子被強(qiáng)電場(chǎng)加速，獲得高的動(dòng)能，與晶格的原子發(fā)生碰撞，使價(jià)帶的電子得到了能量；越過(guò)禁帶到導(dǎo)帶，產(chǎn)生了新的電子空穴對(duì)；新產(chǎn)生的電子空穴對(duì)在強(qiáng)電場(chǎng)中又被加速，再次碰撞，又激發(fā)出新的電子空穴對(duì)如此循環(huán)下去，形成雪崩效應(yīng)，使光電流在管子內(nèi)部獲得了倍增。APD就是利用雪崩效應(yīng)使光電流得到倍增的高靈敏度的檢測(cè)器。50.  PIN管特性包括響應(yīng)度、量子效率、響應(yīng)時(shí)間和暗電流。APD管除有上述特性外，還有雪崩倍增特性、溫度特性等。PIN光電二極管

22、的特性：（1）響應(yīng)度和量子效率  響應(yīng)度和量子效率表征了光電二極管的光電轉(zhuǎn)換效率。量子效率表示入射光子轉(zhuǎn)換為光電子的效率。它定義為單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的光電子數(shù)與入射光子數(shù)之比（3）響應(yīng)時(shí)間  表征檢測(cè)器對(duì)光信號(hào)響應(yīng)速度快慢的參量。51.  對(duì)APD特性新引入的參數(shù)是倍增因子和附加噪聲指數(shù)52. 按光纖中光波調(diào)制原理來(lái)分：強(qiáng)度調(diào)制，頻率調(diào)制，波長(zhǎng)調(diào)制，相位調(diào)制和偏振調(diào)制光纖傳感器。光纖傳感器系統(tǒng)包括光源，光纖，傳感頭，光探測(cè)器和信號(hào)處理電路等。光纖傳感器的光源的要求：(1) 光源的體積小，便于與光纖耦合；(2) 

23、;足夠的亮度，以提高傳感器輸出的光功率；(3)光源發(fā)出的光波長(zhǎng)應(yīng)適合(4) 穩(wěn)定性好、噪聲小(5) 便于維護(hù)，使用方便。光纖傳感器用光探測(cè)器的要求：(1)線性好(2)靈敏度高(3)響應(yīng)頻帶寬、響應(yīng)運(yùn)度快，動(dòng)態(tài)特性好(4)性能穩(wěn)定，噪聲小。53. 光強(qiáng)度調(diào)制型：用被測(cè)對(duì)象引起光纖中光強(qiáng)度的變化實(shí)現(xiàn)對(duì)被測(cè)對(duì)象的檢測(cè)。分為內(nèi)調(diào)制型和外調(diào)制型兩種。外調(diào)制型：光纖僅起傳光作用，光纖本身特性不改變，調(diào)制過(guò)程發(fā)生在光纖以外的環(huán)節(jié)。屬于傳光型傳感器。內(nèi)調(diào)制型：調(diào)制過(guò)程發(fā)生在光纖內(nèi)部，是通過(guò)光纖本身特性的改變來(lái)實(shí)現(xiàn)光強(qiáng)度的調(diào)制，屬于功能型光纖傳感器。有兩種途徑：1)? 改

24、變光纖的幾何形狀，從而改變光線的傳播入射角。2)? 改變光纖纖芯或包層的折射率。如采用電光材料、磁光材料、光彈性材料，微彎效應(yīng)等。54. 強(qiáng)度調(diào)制的原理：1 由光的傳播方向改變引起的強(qiáng)度調(diào)制 2 由透射率的改變引起的強(qiáng)度調(diào)制3 由光纖中光的模式的改變引起的強(qiáng)度調(diào)制4 由折射率改變引起的強(qiáng)度調(diào)制 5 由光吸收系數(shù)的改變引起的強(qiáng)度調(diào)制a.利用光纖的吸收特性引起的強(qiáng)度調(diào)制b.利用半導(dǎo)體的吸收特性進(jìn)行強(qiáng)度調(diào)制.舉例：移動(dòng)球鏡光學(xué)開(kāi)關(guān)傳感器55. 頻率調(diào)制光纖傳感器：頻率調(diào)制就是利用外界因素改變光纖中光的

25、頻率，通過(guò)測(cè)量頻率的變化來(lái)測(cè)量外界被測(cè)參數(shù)。光的頻率調(diào)制是在有限的一些物理?xiàng)l件下出現(xiàn)的，最重要的物理現(xiàn)象要屬反射光束的多普勒頻移。56. 頻率檢測(cè)：對(duì)光的頻率的檢測(cè)不象對(duì)強(qiáng)度的檢測(cè)那樣簡(jiǎn)單-直接將光耦合到探測(cè)器上即可。由于光探測(cè)器響應(yīng)速度遠(yuǎn)低于光頻，不能用來(lái)測(cè)量光頻而只能用來(lái)測(cè)量光強(qiáng)，所以，必須把高頻光信號(hào)轉(zhuǎn)換為低頻信號(hào)才能探測(cè)頻移從而達(dá)到測(cè)量運(yùn)動(dòng)速度的目的。有兩種方法可以測(cè)量頻移，即零差檢測(cè)和外差檢測(cè)。舉例：激光多譜勒測(cè)速系統(tǒng)57. 波長(zhǎng)（顏色）調(diào)制光纖傳感器：波長(zhǎng)調(diào)制是利用外界因素改變光纖中光能量的波長(zhǎng)分布或者說(shuō)光譜分布，通過(guò)檢測(cè)光譜分布來(lái)檢測(cè)被測(cè)參數(shù)，由于波長(zhǎng)與顏色直

26、接相關(guān)，波長(zhǎng)調(diào)制也叫顏色調(diào)制。調(diào)制方式有以下幾種：1.利用黑體輻射進(jìn)行波長(zhǎng)調(diào)制2.利用磷光（熒光）光譜的變化進(jìn)行波長(zhǎng)調(diào)制3.利用濾光器參數(shù)的變化來(lái)進(jìn)行波長(zhǎng)調(diào)制4.利用熱色物體的顏色變化進(jìn)行波長(zhǎng)調(diào)制58.波長(zhǎng)檢測(cè)：光波波長(zhǎng)檢測(cè)實(shí)際上是確定輸出光譜及其能量的分布，那么首先就要使各個(gè)波長(zhǎng)的光分離，棱鏡，光柵以及各種濾光片都能達(dá)到分光的目的；其次就是各個(gè)波長(zhǎng)能量的測(cè)量。所以波長(zhǎng)調(diào)制的檢測(cè)方法之一就是光譜分析法，即用分光儀和電荷耦合器件或者波長(zhǎng)響應(yīng)較寬的光電探測(cè)器相結(jié)合來(lái)檢測(cè)光譜的能量分布。但在許多情況下并不需要檢測(cè)輸出光的整個(gè)光譜分布，而只需檢測(cè)其中某兩個(gè)波長(zhǎng)的能量變化，所以波長(zhǎng)調(diào)制的檢測(cè)方法之二是比

27、色法。舉例：F-P腔光譜調(diào)制傳感原理59. 相位調(diào)制光纖傳感器：光纖傳感器中的相位調(diào)制，原理就是利用外界因素改變光纖中的相位，通過(guò)檢測(cè)相位的變化來(lái)測(cè)量外界被測(cè)參量。決定光纖中光的相位的因素：光纖波導(dǎo)的物理長(zhǎng)度，折射率及其分布，波導(dǎo)橫向幾何尺寸。60. 干涉技術(shù)：目前各類光探測(cè)器都不能敏感光的相位變化，必須采用某種技術(shù)使相位變化轉(zhuǎn)換為強(qiáng)度變化，才能實(shí)現(xiàn)對(duì)外界物理量的檢測(cè)，即干涉技術(shù)。光纖傳感器中的干涉技術(shù)是在光纖干涉儀中實(shí)現(xiàn)的。61. 偏振態(tài)調(diào)制光纖傳感器：偏振態(tài)調(diào)制其原理就是利用外界因素改變光的偏振態(tài)，通過(guò)檢測(cè)光的偏振態(tài)的變化來(lái)檢測(cè)各種物理量。在光纖傳感器中，偏振

28、態(tài)調(diào)制主要基于人為旋光現(xiàn)象和人為雙折射，如法拉第磁光效應(yīng)，克爾效應(yīng)及彈光效應(yīng)。62. 偏振態(tài)的檢測(cè)：檢測(cè)光的偏振態(tài)最簡(jiǎn)單的方法就是用檢偏器，在光纖傳感器中，是用檢偏器與光探測(cè)器結(jié)合來(lái)檢測(cè)偏振態(tài)的。63. 四種干涉儀：1.光纖馬赫曾特爾干涉儀原理：激光束通過(guò)分束器后分為兩束光:透射光作為參考光束，反射光作為測(cè)量光束。測(cè)量光束經(jīng)透鏡耦合進(jìn)入單模光纖，單模光纖緊緊纏繞在一個(gè)順變柱體上，順變柱體上端固定有質(zhì)量塊。順變柱體作加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，質(zhì)量塊的慣性力使圓柱體變形，從而使繞在其上面的單模光纖被拉伸，引起光程差的改變。相位改變的激光束由單模光纖射出后與參考光束在分束器處會(huì)合，產(chǎn)生干涉效應(yīng)

29、。在垂直位置放置的兩個(gè)光探測(cè)器接收到亮暗相反的干涉信號(hào)，兩路電信號(hào)由差動(dòng)放大器處理。2.光纖邁克爾遜干涉儀：激光器發(fā)出的光經(jīng)過(guò)一個(gè)3dB耦合器分成兩束光束入射到光纖，一路到達(dá)固定的光纖反射端面，稱為參考臂，另一路到達(dá)可動(dòng)光纖端面，反射回來(lái)的光經(jīng)3dB耦合器耦合到光探測(cè)器，外界信號(hào)S0（t）作用于可移動(dòng)的信號(hào)臂。探測(cè)器接收到的光強(qiáng)為：為兩臂之間的相位差，其中包括外界信號(hào)S0（t）引起的相位差。3.薩格納克光纖干涉儀：激光器發(fā)出的光由分束器或3dB耦合器分成1：1的兩束光，將它們耦合進(jìn)入一個(gè)多匝（多環(huán)）單模光纖圈的兩端，光纖兩端出射光經(jīng)分束器送到光探測(cè)器4.光纖法布里珀羅干涉儀：白光由多模光纖經(jīng)聚

30、焦透鏡進(jìn)入兩端設(shè)有高反射率的反射鏡或直接鍍有高反射膜的腔體，使光束在兩反射鏡（膜）之間產(chǎn)生多次反射以形成多光束干涉，再經(jīng)探測(cè)器探測(cè)。64. 七種技術(shù)：光放大技術(shù)，光波分復(fù)用技術(shù)，光交換技術(shù)，光孤子通信，相干光通信，光時(shí)分復(fù)用技術(shù)和波長(zhǎng)變換技術(shù)65. 光纖放大器的實(shí)質(zhì)是：把工作物質(zhì)制作成光纖形狀的固體激光器，所以也稱為光纖激光器。對(duì)波分復(fù)用器的基本要求是：插入損耗小，熔拉雙錐光纖耦合器型和干涉濾波型波分復(fù)用器最適用。光隔離器的作用是: 防止光反射，保證系統(tǒng)穩(wěn)定工作和減小噪聲。對(duì)光隔離器的的基本要求是： 插入損耗小，反射損耗大。在泵浦光功率一定的條件下，當(dāng)輸

31、入信號(hào)光功率較小時(shí)，放大器增益不隨輸入信號(hào)光功率而變化，基本上保持不變?！安ǚ謴?fù)用+光纖放大器”被認(rèn)為是充分利用光纖帶寬增加傳輸容量最有效的方法。66. 光波分復(fù)用技術(shù)基本原理是：在發(fā)送端將不同波長(zhǎng)的光信號(hào)組合起來(lái)(復(fù)用)，并耦合到光纜線路上的同一根光纖中進(jìn)行傳輸，在接收端又將組合波長(zhǎng)的光信號(hào)分開(kāi)(解復(fù)用)，并作進(jìn)一步處理，恢復(fù)出原信號(hào)后送入不同的終端，因此將此項(xiàng)技術(shù)稱為光波長(zhǎng)分割復(fù)用， 簡(jiǎn)稱光波分復(fù)用技術(shù)。對(duì)波分復(fù)用器的基本要求是：插入損耗小、隔離度大、帶內(nèi)平坦，帶外插入損耗變化陡峭、溫度穩(wěn)定性好、復(fù)用通路數(shù)多、尺寸小等。67. 光 交 換 技 術(shù)：在現(xiàn)有通信網(wǎng)絡(luò)中，高速光纖通信系統(tǒng)僅僅充當(dāng)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的傳輸手段，網(wǎng)絡(luò)中重要的交換功能還是采用電子交換技術(shù)。 光交換主要有三種方式：空分光交換、時(shí)分光交換、波分光交換?？辗止饨粨Q的功能是：使光信號(hào)的傳輸通路在空間上發(fā)