光纖通信-分題型復(fù)習(xí)

------------(一)名詞解釋第一章光網(wǎng)絡(luò)的基本概念：基于光纖的電信網(wǎng)。OTM（光終端復(fù)用器)、OADＭ（光分插復(fù)用器)、OＸＣ(光數(shù)字交叉連接器）、ONN(光網(wǎng)路節(jié)點）。MSTＰ技術(shù):基于SDＨ的多業(yè)務(wù)傳送平臺。ASON技術(shù):智能光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。ＰOＮ技術(shù)：以太網(wǎng)光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。第二章１、光纖的非線性效應(yīng)：在強光場的作用下,光波信號和光纖介質(zhì)相互作用的一種物理效應(yīng)。。包括：１、散射作用引起的（受激拉漫、受激布里淵散射)2、光纖折射指數(shù)隨光強變化而引起的（自相位調(diào)制,交叉相位調(diào)制，四波混頻)。2、自相位調(diào)制:把光脈沖在傳輸過程中由于自身引起的相位變化而導(dǎo)致光脈沖頻譜展寬。交叉相位調(diào)制:由光纖中某一波長的光強對同時傳輸?shù)牧硪徊煌ㄩL的光強所引起的非線性相移。四波混頻:當(dāng)多個頻率光波以較大的功率在光纖中同時傳輸時，由于光纖中非線性效應(yīng)的存在，光波之間會產(chǎn)生能量交換。第三章半導(dǎo)體光電效應(yīng):光照射到半導(dǎo)體的P-N結(jié)上，使半導(dǎo)體材料中價帶電子吸收光子的能量，從價帶越過禁帶到達(dá)導(dǎo)帶，在導(dǎo)帶中出現(xiàn)光電子,在價帶中出現(xiàn)光空穴，總稱光生載流子。光生載流子在外加負(fù)偏壓和內(nèi)建電場的共同作用下，在外電路中出現(xiàn)光電流,這就實現(xiàn)了輸出電信號隨輸入光信號變化的光電轉(zhuǎn)換作用。雪崩倍增效應(yīng)：光生的電子-空穴對經(jīng)過ＡＰD的高電場區(qū)時被加速，從而獲得足夠的能量,它們在高速運動中與P區(qū)晶格上的原子碰撞,使晶格中的原子電離，從而產(chǎn)生新的電子-空穴對,稱為二次電子-空穴對,新產(chǎn)生的二次電子和空穴在高電場區(qū)里運動時又被加速,又可能碰撞別的原子,這樣多次碰撞電離的結(jié)果，使載流子迅速增加,反向電流迅速加大,形成雪崩倍增效應(yīng)。波分復(fù)用器(WDＭ）：在一根光纖中能同時傳輸多波長光信號的技術(shù)。第四章模分配噪聲：在接收端取樣點得到的取樣信號有強度的起伏，引入了附加噪聲。接收機靈敏度：在滿足給定誤碼率(ＢER＝1*10－１０)條件下,光接收機能夠接收到的最小平均光功率。第五章誤塊(EＢ)：當(dāng)同一塊內(nèi)的任意比特發(fā)生差錯時,則認(rèn)為該塊出現(xiàn)差錯。誤塊秒比(ESR）,嚴(yán)重誤塊秒比（SESR),背景誤塊比（BBSR）。第六章光傳送網(wǎng)（OTN)是以波分復(fù)用技術(shù)(WＤＭ)技術(shù)為基礎(chǔ)、在光層組織網(wǎng)絡(luò)的傳送網(wǎng)。光波分復(fù)用的概念：將兩種或多種各自攜帶有大量信息的不同波長的光載波信號，在發(fā)射端經(jīng)復(fù)用器匯合，并將其耦合到同一根光纖中進行傳輸,在接收端通過解復(fù)用器對各種波長的光載波信號進行分離，然后由光接收機作進一步的處理,使原信號復(fù)原。ＤＷDN是密集波分復(fù)用的英文縮寫。ＤWＤM系統(tǒng)是一種波長間隔只有0.8~2nm的WDM系統(tǒng),甚至小于0.8ｎm。WDM網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵設(shè)備有(1）光差分復(fù)用器OＡDM(2)光數(shù)字交叉連接器OXＣ(3)光終端復(fù)用器ＯTM。光傳送網(wǎng)分為光通道(OCH）層、光復(fù)用段（OMＳ)層和光傳輸斷(OTＳ)層。GMP：基于多種帶寬顆粒的通用映射規(guī)程。光通道網(wǎng)絡(luò):基于波長路由的網(wǎng)絡(luò)。第七章目前計算機網(wǎng)可分為局域網(wǎng)(LAN)、城域網(wǎng)(MAN)和廣域網(wǎng)，IＰｏverＳDH(POＳ)、ＩＰoverWDＭ(POＷ）、IPoｖｅrOTＮ、吉比特以太網(wǎng)(GＥ)技術(shù)。MSTＰ（基于SＤH的多業(yè)務(wù)傳送平臺)光接入網(wǎng)（ＯAＮ）是指以光纖作為傳輸媒體來取代傳統(tǒng)的雙絞線接入網(wǎng)。電信號轉(zhuǎn)換為光信號由ＯLT完成,光信號轉(zhuǎn)換成電信號由ONU完成。ONU靠近用戶側(cè),OＬT靠近網(wǎng)絡(luò)側(cè)。OAN分為:光纖到路邊（FTTC)、光纖到大樓(FＴＴB）、光纖到戶(ＦTTH）。GＦP（通用成幀）:一種先進的數(shù)據(jù)信號適配、映射技術(shù)。簡答題第二章1、光纖的色散:不同頻率和不同模式的光在光纖中傳播時有不同的傳播速度，將會引起波形在時間上發(fā)生了展寬。色散的大小用色散系數(shù)表示,單位為：ps/ｋm?nm。模式色散:光纖中的不同模式,在同一波長下傳輸，各自的相位常數(shù)不同。材料色散：由于光纖材料本身的折射指數(shù)和波長呈非線性關(guān)系，從而使光的傳播速度隨波長而變化。波導(dǎo)色散:光纖中同一模式在不同的頻率下傳輸時，其相位常數(shù)不同。材料色散和波導(dǎo)色散都屬于頻率色散。在多模光纖中，頻率色散和模式色散都存在;而在單模光纖中,只存在頻率色散。第三章光和物質(zhì)的相互作用:(1)自發(fā)輻射:發(fā)光過程,處于高能級的電子在未受到激發(fā)的情況下自發(fā)的產(chǎn)生躍遷,發(fā)射出一個能量為hｖ的光子。特點：、是自發(fā)躍遷。、光子頻率不同，范圍很寬。、發(fā)射方向和相位不同，是非相干光。（２）受激吸收：在外來光子的激發(fā)下，低能級上的電子吸收了外來光子的能量，而躍遷到高能級上。特點:、必須在外來光子的激發(fā)下產(chǎn)生，是受激躍遷。、外來光子的能量等于電子躍遷的能級之差。、消耗外來能量的過程。（3)受激輻射：發(fā)光過程受到外來光子的激發(fā)而躍遷到低能級而E1時,放出一個能量為hv的光子。特點：、外來光子的能量等于躍遷的能級之差。、發(fā)射出的光子與外來光子頻率,相位，偏振方向的傳播方向都相同，是全同光子。、可以使光得到放大。諧振腔如何產(chǎn)生激光振蕩?當(dāng)工作物質(zhì)在泵浦源的作用下變?yōu)榱思せ钗镔|(zhì)以后，即有了放大作用。如果被放大的光有一部分能夠反饋回來再參加激勵,這就相當(dāng)于電路中用正反饋實現(xiàn)振蕩，這時被激勵的光就產(chǎn)生了振蕩，滿足一定條件后,即可發(fā)出激光。激光的產(chǎn)生？當(dāng)P-N結(jié)上外加正向偏壓足夠大時,使得結(jié)區(qū)處于粒子數(shù)反轉(zhuǎn)分布狀態(tài)，即出現(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)成的光學(xué)諧振腔中來回反射,不斷增強,當(dāng)滿足閾值條件后，即可發(fā)出激光。摻鉺光纖放大器(EDFＡ）的結(jié)構(gòu)及其作用：光耦合器是將輸入光信號和泵浦光源輸出的光波混合起來的無源光器件。光隔離器是防止光影響光放大器的工作穩(wěn)定性，保證光信號只能正向傳輸?shù)钠骷姐s光纖是一段長度為１0~100ｍW的摻鉺石英光纖。泵浦光源為半導(dǎo)體激光器，輸出光功率為10~100mＷ,工作波長為0.98um。光濾波器的作用是濾除光放大器的噪聲,降低噪聲對系統(tǒng)的干擾,提高系統(tǒng)信噪比。摻鉺光纖放大器（ＥDFA）的主要特點:1、工作波長與光纖最小損耗窗口一致。２、對摻鉺光纖進行激勵的泵浦功率低。3、增益高,噪聲低,輸出功率高。4、連接的損耗低。三種泵浦方式：同向,反向,雙向。摻鉺光纖放大器（EDFＡ）的工作原理：摻鉺光纖在泵浦光源（0．98um更好）的作用下產(chǎn)生受激輻射，而且所輻射的光隨著輸入光信號的變化而變化,這就相當(dāng)于對輸入光信號進行了放大。摻鉺光纖放大器(EDFA)的噪聲系數(shù):F=放大器的輸入信噪比／放大器的輸出信噪比。第四章光發(fā)射機結(jié)構(gòu)：直接調(diào)制時(1)均放：補償衰減的電平和均衡畸變的波形(２)碼型變換：將雙極性碼變成單極性碼（3）復(fù)用：是指利用一個大的傳輸信道來同時傳送多個低容量的信道以及開銷信息的過程（4)擾碼:是為了避免出現(xiàn)長連0和長連１的情況(5)調(diào)制（驅(qū)動):讓光源發(fā)出的光強跟隨信號碼流的變化，形成相應(yīng)的光脈沖送入光纖。自動功率控制：光源老化使輸出光功率降低；自動溫度控制：溫度越高功率越低。光接收機：(１）光電檢測器：將由發(fā)送光端機光纖傳過來的光信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘枴?2)前置放大器：將微弱的電信號通過多級放大器進行放大，它應(yīng)是低噪聲、高增益的(3)主放大器有兩個方面的作用：第一個是將放大器輸出的信號放大到判決電路所需要的信號電平,第二是使主放大器的輸出信號幅度在一定范圍內(nèi)不受輸入信號的影響(4)均衡器：為了不干擾鄰碼的判決。第五章SDH復(fù)用過程：將1３9.264Mｂｉｔ/ｓ的支路送入高階容器C-4中經(jīng)碼速調(diào)整之后輸出149.7６0Ｍbit/s數(shù)字信號。在C－4基礎(chǔ)上每幀加９字節(jié)的通道開銷(ＰOH),從而構(gòu)成ＶC-4,其輸出的信號速率為150.336Ｍbｉt/ｓ。在VC-4內(nèi)加上管理單元指針ＡU-PＴＲ,構(gòu)成ＡU-4,則信號速率為１5０．91２Mbit/s。當(dāng)Ｎ＝1時，由一個ＡUG加上段開銷后則STＭ－1信號的速率為155.520Mbit／s。第七章POＮ(無源光網(wǎng)絡(luò)）傳輸原理:OLT至多個ONU之間的上、下行信號的傳輸機理。OLＴ至ONU的信號流為下行信號。ＯLＴ傳至各OＮU的信息首先在OＬT采用光時分復(fù)用OTDM技術(shù)組成復(fù)幀，并被送入饋線光纖，然后在無源光分路器以廣播形式將復(fù)幀信號傳至各ONU，然后恢復(fù)相應(yīng)幀信號;各OＮU至OＬT的上行信號可采用光時分多址（OTDMＡ）、光波分多址（OWDＭＡ）、光碼分多址（OCDMA)、等多址接入技術(shù)。EP