光纖技術(shù)復(fù)習(xí)資料全

1、【精品文檔】如有侵權(quán)，請聯(lián)系網(wǎng)站刪除，僅供學(xué)習(xí)與交流光纖技術(shù)復(fù)習(xí)資料全.精品文檔.光纖技術(shù)復(fù)習(xí)資料第一章 緒論要求：1、了解光纖的基本結(jié)構(gòu)和基本特性；2、充分認(rèn)識光纖傳感和光纖通信在現(xiàn)代工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、軍事、科研及日常生活中的作用和地位，明確學(xué)習(xí)目的；3、了解光纖技術(shù)的發(fā)展動向；4、知道本課程的學(xué)習(xí)方法。具體：1、光纖的定義：光纖是“光導(dǎo)纖維”的簡稱，是指能夠約束并導(dǎo)引光波在其內(nèi)部或表面附近沿軸線方向傳播的傳輸介質(zhì)。2、光纖的結(jié)構(gòu)：主要由纖芯、包層和涂敷層構(gòu)成。其中纖芯的折射率比包層要高。纖芯和包層的折射率差引起光在纖芯內(nèi)發(fā)生全內(nèi)反射，從而使光在纖芯內(nèi)傳播。3、通信光纖的標(biāo)準(zhǔn)包層直徑是，涂敷層的直

2、徑大約是。4、常用的光纖材料有純石英（）、玻璃和塑料。5、列舉光纖相對于金屬導(dǎo)線的優(yōu)點(diǎn)（至少5點(diǎn)）：如容量大、抗電磁干擾、電絕緣、本質(zhì)安全；靈敏度高；體積小、重量輕、可繞曲；測量對象廣泛；對被測介質(zhì)影響??；便于復(fù)用，便于成網(wǎng)；損耗低；防水、防火、耐腐蝕；成本低、儲量豐富等。6、光纖通信所占的波長范圍大概是。7、1953年，在倫敦皇家科學(xué)技術(shù)學(xué)院開發(fā)出了用不同光學(xué)玻璃作纖芯和包層的包層纖維，由此導(dǎo)致光纖的誕生。8、1966年，光纖之父高錕博士深入研究了光在石英玻璃纖維中的嚴(yán)重?fù)p耗問題，發(fā)現(xiàn)這種玻璃纖維引起光損耗的主要原因。9、目前，F(xiàn) T T H（光纖到戶）是寬帶接入的一種理想模式，各國發(fā)展迅猛

3、。10、目前流行的“三網(wǎng)合一”指的是將現(xiàn)存三個網(wǎng)絡(luò)：電信網(wǎng)、有線電視網(wǎng)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)的信號在同一個光纖網(wǎng)絡(luò)中傳輸。11、光纖被喻為信息時(shí)代的神經(jīng)。第二章 光纖拉制及成纜要求：1、了解光纖的分類方法和光纖的種類，理解各種不同種類光纖之間的區(qū)別及每種光纖的特點(diǎn)；2、知道光纖的制作材料及要求；3、了解光纖預(yù)制棒的制造原理和工藝；4、知道各種光纜結(jié)構(gòu)和材料的用途。具體：1、 光纖的分類：按照光纖橫截面折射率分布不同分為：階躍光纖和漸變光纖（折射率在纖芯中保持恒定，在芯與包層界面突變的光纖稱為階躍光纖，折射率在纖芯內(nèi)按某種規(guī)律逐漸降低的光纖稱為漸變光纖。）；按照纖芯中傳輸模式的多少分類可分為：單模光纖和多模

4、光纖；按照光纖的組成材料分類可分為：石英光纖、玻璃光纖、塑料光纖、液芯光纖和氟化物光纖等。而多模光纖又可分為階躍多模光纖和漸變多模光纖。通信光纖的標(biāo)準(zhǔn)包層直徑是，塑料護(hù)套的直徑約。2、在選擇制造光纖的材料時(shí)，應(yīng)主要考慮的因素有：純度高、透明度高、折射率徑向分布易于精確控制。3、目前廣泛采用的提純方法是“精餾吸附精餾綜合提純法”。4、在光纖的折射率控制上，有三種方法從而形成三種光纖：一是匹配包層光纖：增加纖芯折射率，包層的折射率不變；二是塑料包層光纖：纖芯的折射率不變，降低包層折射率；三是凹陷包層光纖：增加纖芯折射率，降低包層折射率。5、在光纖的拉制過程中，制棒、拉絲、涂敷是其中三個很重要的工序

5、。6、所有四種氣相沉積法中，成本最低的是棒外氣相沉積法，沉積效率最高的是等離子氣相沉積法，沉積速率最高的是軸向氣相沉積法，同心度最高的是改進(jìn)的氣相沉積法。7、光纖成纜的原因：一是使光纖操作起來更加容易，二是為了保護(hù)光纖。8、光纜中的基本結(jié)構(gòu)及各部分的主要作用： 強(qiáng)度元件：增強(qiáng)光纜的抗拉強(qiáng)度； 填充物：固定各單元的位置； 緩沖層：用于保護(hù)纜芯免受徑向擠壓； 內(nèi)護(hù)套：徑向阻水、抗彎、抗側(cè)壓、增大層間摩擦力； 鋼絲鎧裝層：增強(qiáng)光纜的耐側(cè)壓和抗拉、抗彎和抗扭絞能力； 外護(hù)套：徑向阻水、耐磨、防機(jī)械損傷、抗彎、防腐、阻燃等。9、光纜的基本結(jié)構(gòu)按子纜（纜芯）組件的不同一般可以分為層絞式、骨架式、束管式和帶

6、狀式四種。按鋪設(shè)方式可分為：直埋光纜、管道光纜、架空光纜、水底光纜。按松緊狀態(tài)可分為：緊結(jié)構(gòu)光纜、松結(jié)構(gòu)光纜和半緊半松結(jié)構(gòu)光纜。10、各類光纜的適用范圍和及其相應(yīng)的鋪設(shè)方法（復(fù)習(xí)作業(yè)）。第三章 光纖傳輸理論要求：復(fù)習(xí)光纖的基本結(jié)構(gòu)，掌握光纖中的傳播條件，子午光線的傳播特性，了解各類光纖的傳播特點(diǎn)，重點(diǎn)掌握階躍光纖的單模條件，以及偏振的表示方法。1、學(xué)會用幾何光學(xué)方法研究光在光纖中的傳輸，理解數(shù)值孔徑和相對折射率差的概念；2、掌握光在漸變型折射率光纖中傳輸光學(xué)方程的推導(dǎo)，理解光纖自聚焦的概念和條件；3、知道用模式理論研究光在光纖中的傳輸問題的處理方法和解題思路；4、掌握模式的概念，理解矢量模和標(biāo)

7、量模、本征模和耦合模、歸一化頻率與歸一化截止頻率的區(qū)別；5、理解并掌握光纖中的單模傳輸條件；6、理解單模光纖中的雙折射，了解保偏光纖的種類和工作原理，掌握偏振的表示方法；7、知道非正規(guī)光波導(dǎo)的特征和種類；8、理解布拉格光纖光柵和長周期光柵的基本概念。具體：1、光纖中的傳輸條件：全反射。全反射有兩大條件：光必須是從光密介質(zhì)進(jìn)入光疏介質(zhì)；入射角要大于或等于入射角。2、子午光線與子午面的定義：通過光纖中心軸的任何平面都稱為子午面，子午面內(nèi)的光線稱為子午光線。3、數(shù)值孔徑的定義：（計(jì)算）。NA的大小反映了光纖接收入射光的能力，是表征光纖特性的重要參數(shù)之一。4、入射光線的孔徑角反映了光纖對于光線的可接收

8、范圍。孔徑角的計(jì)算。5、相對折射率差的計(jì)算。6、弱導(dǎo)光纖的定義：滿足在橫截面內(nèi)折射率變化很小，即光纖導(dǎo)光能力很弱的光纖稱為弱導(dǎo)光纖。7、漸變型光纖中，不同光線具有相同軸向速度的現(xiàn)象稱為自聚焦現(xiàn)象，這種光纖稱為自聚焦光纖。例題：自聚焦光纖橫截面上折射率分布具有什么規(guī)律？為什么光線在這樣的光纖中傳輸會產(chǎn)生自聚焦現(xiàn)象？（自答）（提示：因?yàn)閺妮S心向徑向方向光纖的折射率逐漸減小，沿軸向傳播的光，路徑短但光速小，而離軸線越遠(yuǎn)的光，折射率越小，光速越大，盡管路徑遠(yuǎn)，也能與軸線附近的光同時(shí)到達(dá)，因而表現(xiàn)為自聚焦。）8、光纖中傳播的模式可分為三類： 傳導(dǎo)模：滿足全反射條件的那些模式。其光場分布特點(diǎn)是：在纖芯內(nèi)為

9、駐波場或行波場，波場功率被限制在纖芯內(nèi)傳播。 輻射模：不滿足全反射條件的模式，其電磁場不限于光纖芯區(qū)而可徑向輻射至無窮遠(yuǎn)。輻射模在纖芯和包層之中均為行波場，光纖失去了對光波場功率的限制作用。 漏泄模：以臨界角入射的光線，在纖芯內(nèi)傳播時(shí)，光波場功率透過一定厚度的“隧道”泄漏到包層之中，在包層中沿傳播方向?yàn)樗p的行波場。例題：你能說出這三種模式的區(qū)別么？9、能夠推導(dǎo)亥姆霍茲方程。10、截止波長的計(jì)算公式：。單模光纖的截止波長表示所能傳輸單模的最短波長，若波長比此更短，光纖將會傳輸雙模或多模。（計(jì)算）11、保偏光纖的定義，以及保偏光纖是如何保偏的：能保持在其中傳播的光波的偏振態(tài)不變的光纖稱為保偏光纖

10、。保偏光纖的保偏特性即人為地對纖芯幾何性質(zhì)或折射率分布的對稱性造成很大的差異，使得兩個正交偏振摸之間具有相當(dāng)大的傳輸常數(shù)差，即模間交叉耦合系數(shù)變得很小，于是光纖能夠在較長距離保持原有的傳輸偏振態(tài)，因此能夠起到保偏的作用。12、在保偏光纖中，雙折射效應(yīng)越強(qiáng)，波長越短，保持傳輸光偏振態(tài)越好。13、本征模與耦合模之間既有聯(lián)系又有區(qū)別：聯(lián)系是它們都是在光纖中傳輸?shù)哪Ｊ?；區(qū)別是本征模相對獨(dú)立，模式間沒有能量交換，耦合模彼此間有能量交換。14、模場直徑與纖芯直徑是不同的概念，在普通的折射率分布及典型波長上，模場直徑比單模光纖纖芯大。15、偏振的表示方法，重點(diǎn)掌握單位向量表示法（瓊斯矩陣法）、如，這是右旋偏

11、振光，強(qiáng)度為6（如何計(jì)算？）。 16、非正規(guī)光波導(dǎo)的主要特征是折射率分布在縱向上不均勻。目前研究較多的非正規(guī)光波導(dǎo)：布拉格光纖光柵（又稱為短周期光柵或反射光柵）和長周期光纖光柵（又稱為透射光柵）。3.1、階躍型光纖纖芯和包層的折射率分別為： n1=1.465，n2=1.460，試計(jì)算： （1）相對折射率差； （2）光纖的數(shù)值孔徑。解答：（1）、（2）、3.2、階躍型光纖中n1=1.466，n2=1.460。 （1）光纖放置在水中（n01.330），求光從水中入射到光纖端面的最大接收角度； （2）光纖放置在空氣中，求數(shù)值孔徑NA。解答：（1）、 結(jié)合兩式，得得： （2）、注：錯解： 3.3、a對

12、于一單模光纖，其2a8.3m， NA=0.125，它的截止波長是多少？ b如果工作波長為1310nm，這個光纖可以只傳輸一個模式嗎？解答：（1）、 （2）、因?yàn)椋?所以這個光纖不能只傳輸一個模式，而會傳輸多模。注：錯解：因?yàn)椋?所以這個光纖只能傳輸一個模式。（P67：單模光纖的截止波長表示所能傳輸單模的最短波長，若波長比此更短，光纖將會傳輸雙模或多模。）3.4、一根階躍折射率光纖纖芯和包層的折射率分別為n11.448 ，n21.444，該光纖工作在1.310m和1.550m兩個波長上。求該光纖為單模光纖時(shí)的最大纖芯直徑。解答：關(guān)鍵在于截止波長是多少。這里應(yīng)該以小的波長為準(zhǔn)。因?yàn)閱文９饫w的截止波

13、長表示所能傳輸單模的最短波長。而需 所以 所以 注：錯解：當(dāng)時(shí)，。當(dāng)時(shí)，。第四章 新型光纖和光纖的基本特性要求：復(fù)習(xí)漸變折射率多模光纖的優(yōu)點(diǎn)和局限性，掌握單模光纖的優(yōu)點(diǎn)和局限性。了解幾種典型的色散位移單模光纖。了解光纖的損耗類型和特點(diǎn)，掌握色散的種類和典型的色散。光纖的損耗來源及其測量計(jì)算；各種色散概念、表示方法及其對信號傳輸?shù)挠绊憽?、理解光纖損耗的產(chǎn)生原因和種類，掌握衰減系數(shù)的測量、計(jì)算方法，理解衰減系數(shù)的物理意義；2、理解各類色散產(chǎn)生的原因及其區(qū)別，學(xué)會時(shí)延差的計(jì)算方法，知道色散與帶寬的關(guān)系，了解色散對通信容量和傳輸速率的影響；3、了解各種新型光纖的材料、結(jié)構(gòu)、特性及其特殊用途。具體：1

14、、 在短距離傳輸中應(yīng)選用階躍多模光纖（請解釋原因），在中距離傳輸中應(yīng)選用漸變多模光纖（請解釋原因），在長距離傳輸中應(yīng)選用階躍單模光纖（請解釋原因）。（復(fù)習(xí)作業(yè)）2、光波在光纖中傳輸時(shí)，隨著傳輸距離的增加而光功率逐漸下降，這就是光纖的傳輸損耗。在譜線上，損耗值較高的地方叫做光纖的吸收峰。較低的損耗所對應(yīng)的波長叫做光纖的工作波長（或叫工作窗口）。光纖通信常用的工作窗口主要有三個：、。3、光纖的損耗包括耦合損耗、吸收損耗、散射損耗和彎曲損耗等。4、光纖越長，吸收和散射損耗就越重要；相反，光纖越短，耦合損耗就越突出。5、光纖本身固有的損耗叫本征損耗，不可消除，構(gòu)成光纖損耗的理論下限。6、非線性散射損耗

15、主要包括受激喇曼散射和受激布里淵散射。線性散射損耗主要包括瑞利散射和米散射。其中瑞利散射屬于本征散射。瑞利散射隨著波長的增加會急劇減小。7、每單位長度光纖的功率衰減分貝數(shù)：。學(xué)會計(jì)算：例：1mw的信號經(jīng)過100km的光纖傳輸后降至1w，則光功率衰減多少分貝？損耗系數(shù)是多少？8、色散是光纖的一個重要的傳輸特性，指的是光信號沿著光纖傳輸過程中，由于不同成份的光的時(shí)間延遲不同而產(chǎn)生的一種物理效應(yīng)。色散包括模式色散、色度色散（包括材料色散和波導(dǎo)色散）和偏振摸色散。光纖中的不同模式，在同一波長下傳輸，各自的相位常數(shù)mn不同，它所引起的色散稱為模式色散。由于光纖材料本身的折射指數(shù)n和波長呈非線性關(guān)系，從而

16、使光的傳播速度隨波長而變化，這樣引起的色散稱為材料色散。光纖中同一模式在不同的頻率下傳輸時(shí)，其相位常數(shù)不同，這樣引起的色散稱為波導(dǎo)色散。由于光纖中存在雙折射現(xiàn)象，即x和y方向的折射率不同，會造成沿x軸和y軸振動的兩個偏振模的傳輸時(shí)延不同，從而產(chǎn)生偏振模色散或雙折射色散。例題：你能區(qū)分這些色散嗎？9、時(shí)延并不代表色散的大小，色散的程度應(yīng)用時(shí)延差表示，時(shí)延差越大，色散就越嚴(yán)重。10、光纖的色散、脈沖展寬和帶寬描述的是光纖的同一特性。11、調(diào)制信號經(jīng)過光纖傳播后，光功率下降一半(即3dB)時(shí)的頻率(fc)的大小，定義為光纖的帶寬(B)。由于它是光功率下降3dB對應(yīng)的頻率，故也稱為3dB光帶寬。12、

17、在很強(qiáng)的光場作用下，光纖的各種特征參量會隨光場呈非線性變化。一類是由于散射作用而產(chǎn)生的非線性效應(yīng)，如受激拉曼散射及布里淵散射；另一類是由于光纖的折射指數(shù)隨光強(qiáng)度變化而引起的非線性效應(yīng)，如自相位調(diào)制、交叉相位調(diào)制及四波混頻等。13、宏彎損耗和微彎損耗的特點(diǎn)和區(qū)別。例題：你認(rèn)為是多摸光纖還是單模光纖對宏彎損耗更敏感些？為什么？4.1、假設(shè)你是主管，負(fù)責(zé)為你公司選擇光纖，你有三類網(wǎng)絡(luò)：短距離的、中等距離和長距離的，你為每一類網(wǎng)絡(luò)選擇什么樣的光纖？為什么？解答：（1）、短距離的：階躍型多模光纖：結(jié)構(gòu)簡單,易于耦合，模間色散大,不能遠(yuǎn)距離傳輸；（2）、中長距離的：漸變型多模光纖：模間色散小,易于耦合，制

18、作難度大，剩余色散限制高速傳輸；（3）、長距離的：階躍型單模光纖：結(jié)構(gòu)簡單，色散小，適于高速率傳輸，最小色散波長與最小衰減波長不同。4.2、1mW的信號經(jīng)過100km的光纖傳輸后降至1W，則光功率衰減多少分貝？損耗系數(shù)是多少？解答：（1）、 （2）、 4.3、如果發(fā)射功率為3mw，接收器敏感性為100w，求出衰減為0.3dBkm的光纖鏈路的最大傳輸距離。解答： 而 所以 第五章 光無源器件要求：復(fù)習(xí)各種光無源器件的工作原理、結(jié)構(gòu)和主要性能指標(biāo)；光纖連接器；光纖耦合器；光隔離器；光學(xué)濾波器。1、了解各種光無源器件的工作原理、結(jié)構(gòu)和主要性能指標(biāo)；掌握主要性能指標(biāo)的測量方法；會利用光無源器件實(shí)現(xiàn)光信

19、號的連接、合路、分路、波分復(fù)用、解復(fù)用、光路轉(zhuǎn)換、能量衰減、反向阻隔等功能；2、掌握光隔離器、光學(xué)濾波器、光波分復(fù)用器件的工作原理、結(jié)構(gòu)和應(yīng)用。具體：1、光通信器件可分為無源和有源兩大類。兩者的主要區(qū)別在于器件在實(shí)現(xiàn)本身功能的過程中，其內(nèi)部是否發(fā)生光電能量轉(zhuǎn)換。若發(fā)生光電能量轉(zhuǎn)換，則稱其為有源光器件，主要有（半導(dǎo)體）光源、光放大器和光電檢測器。若未發(fā)生光電能量轉(zhuǎn)換，即使也需要一些電信號的介入，也稱為無源光器件。主要有：光纖連接器、光纖耦合器、光隔離器、光環(huán)行器、光纖光柵、光濾波器、光開關(guān)和波分復(fù)用器件。（一定要能區(qū)分無源器件和有源器件）2、光纖活動連接器按其功能可以分成如下幾個部分：連接器插頭

20、、光纖跳線、轉(zhuǎn)換器、變換器等。實(shí)際上，一個活動連接器是指兩個連接器插頭加一個轉(zhuǎn)換器。將一根光纖的兩頭都裝上插頭，稱為跳線。3、FC/SC型轉(zhuǎn)換器：用于FC與SC 型插頭互連。 FC-SC：將FC插頭變換成SC 插頭。4、對光纖連接器的基本要求是：插入損耗（）小；插拔方便；重復(fù)性好；互換性好；價(jià)格低廉；回波損耗（）大。5、光耦合器是將光信號進(jìn)行分路或合路、插入及分配的一種無源器件。6、光纖耦合器的分類：按照結(jié)構(gòu)大致可分為：分為光學(xué)元件組合型、全光纖型、平面波導(dǎo)型等。按功能可分為：光功率分配耦合器和光波長分配耦合器。以及其它的分類方法。7、光纖耦合器的技術(shù)參數(shù)：插入損耗(Insert Loss，I

21、L)定義為指定輸出端口的光功率相對全部輸入光功率的減少值。該值通常以分貝(dB)表示，數(shù)學(xué)表達(dá)式為：附加損耗(Excess Loss，EL)定義為所有輸出端口的光功率總和相對于全部輸入光功率的減小值。該值以分貝(dB)表示的數(shù)學(xué)表達(dá)式為：8、光纖光柵是折射率周期分布的光柵。制作光纖光柵是利用了某些摻雜光纖的光敏性。例5.1、一光通信系統(tǒng)的通道間隔是200GHz，求通道間的波長間隔是多少（波長1550nm）。請問在波段可以容納多少個通道？解答： 解題關(guān)鍵：通道的頻率間隔與波長間隔之間的關(guān)系。 由此式可見，波長增大時(shí)，頻率減小。所以 例5.2、一個熔錐光纖耦合器的性能指標(biāo)：分光比40/60，60%

22、的信道的插入損耗為，而40%的信道的插入損耗為。（1）、若輸入功率是1mW，求兩端口的輸出功率；（2）、求耦合器的額外損耗。解答：答題關(guān)鍵：弄清楚分光比的概念。（1）、兩端口的輸入功率分別為：解題關(guān)鍵：插入損耗指的是指定輸出端口的光功率相對于全部輸入光功率的減小值。由 得 （2）、額外損耗為：分光比(Coupling Ratio，CR)是光耦合器所特有的技術(shù)術(shù)語，它定義為耦合器各輸出端口的輸出功率相對輸出總功率的百分比，在具體應(yīng)用中常用數(shù)學(xué)表達(dá)式表示為：隔離度是指某一光路對其他光路中的信號的隔離能力。隔離度高，也就意味著線路之間的“串話”小。其數(shù)學(xué)表達(dá)式為：8、光隔離器又稱為單向器，是一種光非

23、互易傳輸耦合器。當(dāng)光信號沿正向傳輸時(shí)，具有很低的損耗，光路被接通；當(dāng)光信號沿反向傳輸時(shí)，損耗很大，光路被阻斷。9、光隔離器按照性能可分為：偏振相關(guān)型和偏振無關(guān)型隔離器。偏振相關(guān)與偏振無關(guān)型光隔離器的聯(lián)系：都利用了光的偏振特性；都采用了法拉第旋光片。偏振相關(guān)與偏振無關(guān)型光隔離器的區(qū)別：偏振相關(guān)偏振無關(guān)入射光自然或偏振自然光出射光偏振光自然或偏振起偏方式偏振片雙折射晶體隔離方式阻隔走離10、光隔離器所依據(jù)的原理是法拉第磁光效應(yīng)。能描述偏振相關(guān)光隔離器的工作原理：正向：光經(jīng)起偏器p1起偏，經(jīng)FR后偏振方向左（右）旋45度，p2的偏振方向與p1成45度角放置，因此光線能全部通過。反向：光以p2的偏振方

24、向進(jìn)入FR ，由于FR的不可逆性，偏振方向繼續(xù)向左旋45度，進(jìn)入p1時(shí)，由于與p1的偏振方向垂直而被阻隔。（復(fù)習(xí)作業(yè)）11、光濾波器：是用來進(jìn)行波長選擇的儀器，它可以從眾多的波長中挑選出所需的波長，而除此波長以外的光將會被拒絕通過。如果所通過的光波長可以改變，則稱為波長可調(diào)諧光濾波器。12、光開關(guān)是一種具有一個或多個可選擇的傳輸端口，可對光傳輸線路或集成光路中的光信號進(jìn)行相互轉(zhuǎn)換或邏輯操作的器件。端口即指連接于光器件中允許光輸入或輸出的光纖或光纖連接器。13、光開關(guān)的主要任務(wù)是切換光路。14、光開關(guān)根據(jù)工作原理和所用材料可分為機(jī)械式光開關(guān)和非機(jī)械式光開關(guān)。其中非機(jī)械式光開關(guān)包括電光光開關(guān)、聲光

25、光開關(guān)、磁光光開關(guān)和液晶光開關(guān)等、15、波分復(fù)用(WDM，Wavelength Division Multiplexing)是光纖通信中的常用技術(shù)。即以很窄的信道間隔在一根光纖上同時(shí)傳輸多個不同波長的光信號的技術(shù)。16、在光纖的永久性連接光纖熔接機(jī)中，熔接分光纖端面處理、對正、表面清潔、熔接、接點(diǎn)保護(hù)等步驟進(jìn)行。第七章 光纖傳感技術(shù) 要求：復(fù)習(xí)光纖傳感器和光波調(diào)制技術(shù)。1、了解光纖傳感器的基本結(jié)構(gòu)、原理、分類、特點(diǎn)和應(yīng)用；2、掌握功能型傳感器與非功能型傳感器各自的特點(diǎn)以及它們之間的區(qū)別；3、了解光纖的光波調(diào)制技術(shù)及其應(yīng)用。具體：1、 光纖傳感器的定義：光纖傳感技術(shù)是伴隨著光導(dǎo)纖維及光纖通信技術(shù)

26、的發(fā)展而迅速發(fā)展起來的一種以光為載體，光纖為介質(zhì)，感知和傳輸外界信號（被測量）的新型傳感技術(shù)。光纖用于傳感具有獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，如無源性、化學(xué)惰性、絕緣性、極寬的信號帶寬、“傳”“感”合一等，此外還有靈敏度高、響應(yīng)速度快、動態(tài)范圍大、抗電磁干擾等。2、 光纖傳感器的結(jié)構(gòu)：光纖傳感器其實(shí)就是把被測量的狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榭蓽y的光信號的裝置。它由四部分組成：光源、信號傳輸光纖、傳感頭和光電轉(zhuǎn)換及信號處理。3、 光纖傳感器的基本工作原理：光波作為載波經(jīng)入射光纖傳輸?shù)絺鞲蓄^，光波的某些特征參量在傳感頭內(nèi)被外界物理量所調(diào)制，含有被調(diào)制信息的光波經(jīng)出射光纖傳輸?shù)焦怆娹D(zhuǎn)換部分，經(jīng)解調(diào)后就能得到被測物理量的大小和狀態(tài)。4、

27、光纖傳感器的分類：按照光纖在傳感器中的作用來分：功能型（全光纖型、傳感型、本征型）光纖傳感器（其中光纖微彎壓力傳感器屬于功能型光纖傳感器）、非功能型（外調(diào)制型、傳光型、非本征型）光纖傳感器、拾光型光纖傳感器；按照光纖中光被調(diào)制的方式來分：光強(qiáng)度調(diào)制型光纖傳感器（其中光纖微彎壓力傳感器屬于功能型光纖傳感器）、相位調(diào)制型光纖傳感器、偏振態(tài)調(diào)制型光纖傳感器、頻率調(diào)制型光纖傳感器（、波長調(diào)制型光纖傳感器）；按照被測對象來分類：光纖溫度傳感器、光纖位移傳感器、光纖電流傳感器、光纖壓力傳感器等等。5、 要掌握功能型傳感器與非功能型傳感器各自的特點(diǎn)，并能區(qū)分它們。6、掌握光纖傳感器的特點(diǎn)：電絕緣、抗電磁干擾

28、；非侵入性；高靈敏度；容易實(shí)現(xiàn)對被測信號的遠(yuǎn)距離監(jiān)控。7、掌握幾種光波調(diào)制技術(shù)的工作原理： 光強(qiáng)度調(diào)制的基本原理可簡述為：以被測對象所引起的光強(qiáng)變化來實(shí)現(xiàn)被測對象的監(jiān)測和控制。實(shí)現(xiàn)光強(qiáng)度調(diào)制主要可分為內(nèi)調(diào)制和外調(diào)制。內(nèi)調(diào)制的調(diào)制過程發(fā)生在光纖內(nèi)部, 是通過光纖本身特性的改變來實(shí)現(xiàn)光強(qiáng)度的調(diào)制，屬功能型（微彎壓力傳感器即屬于此類）。外調(diào)制時(shí)光纖僅起傳光作用，光纖本身特性不改變，調(diào)制過程發(fā)生在光纖以外的環(huán)節(jié)，屬傳光型。對光強(qiáng)進(jìn)行外調(diào)制的技術(shù)有：遮光、反射、透射、散射、吸收等。 利用外界因素改變光纖中光波的相位，通過檢測相位變化來測量物理量的原理稱為相位調(diào)制。相位調(diào)制的光纖傳感器的基本傳感機(jī)理：通過

29、被測能量場的作用，使能量場中一段敏感的單模光纖內(nèi)傳播的光波發(fā)生相位變化，再用干涉測量技術(shù)把相位變化變換為振幅變化，從而還原所檢測的物理量。 偏振調(diào)制的：調(diào)制機(jī)理：外場通過某些物理效應(yīng)，影響或改變波導(dǎo)中傳輸光的偏振態(tài)，根據(jù)光的偏振態(tài)的變化從而檢測出外場的某些物理量。8、隨著光纖的發(fā)展，目前它在傳感和通信兩大領(lǐng)域都扮演著很重要的角色。第八章 光纖通信技術(shù)要求：復(fù)習(xí)光纖通信系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)；光復(fù)用技術(shù)；相干光通信的工作原理和優(yōu)點(diǎn)；相干光通信和全光通信的概念。1、了解光纖通信系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)、主要特性和系統(tǒng)的分類；2、理解幾種常用的光波分復(fù)用技術(shù)的基本概念和復(fù)用原理；3、理解相干光通信的產(chǎn)生原因和基本工作原理，了解相干光通信的關(guān)鍵技術(shù)和優(yōu)點(diǎn)；4、知道光孤子概念和全光通信網(wǎng)。具體：1、光纖通信系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)：光纖通信系統(tǒng)是以光纖作為傳輸媒介，光波作為載波的通信系統(tǒng)。主要由光發(fā)送機(jī)、光纖光纜、中繼器和光接收機(jī)組成。2、IM-DD指的是強(qiáng)度調(diào)制直接檢測。3、光纖通信系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)：容量大，速率高；損耗低，中繼距離長；抗電磁干擾能