《光纖復習要點》PPT課件.ppt

1、第一章 光纖通信概述 要點,1、什么是光纖通信？ 波長區(qū)、頻率區(qū) P1 2、通信容量BL含義、單位 P1 3、光纖通信的優(yōu)點P3-P4 4、光纖通信系統(tǒng)的組成P4,5、目前光纖通信系統(tǒng)的水平：P5 實用水平 實驗室水平 6、WDM水平P5 實用水平 實驗室水平 發(fā)展趨勢 7、帶寬、信道數(shù)計算 P6 1-1至1-6 作業(yè),第二章 光纖與導光原理 要點,1、光是電磁波及性質(zhì)P9-P10 2、F-P干涉儀結構及作用 P16 3、光的偏振概念P26-28 4、光的衰減吸收，布格爾定律計算 P32 5、光電效應概念，粒子性及計算 6、激光 粒子數(shù)反轉(zhuǎn)P43-44 激光形成的三個基本條件 P44,7、光纖

2、的結構、種類、材料P52 8、傳輸光纖的三個低損耗窗口 P64-65 9、傳輸模式 （單、多，目前是單模） 基模及高階模名稱，單模傳輸條件 P71,第二章 光纖與導光原理 要點,10、光纖損耗（衰減系數(shù)）定義及表達式，損耗值的計算 P64 11、光纖色散定義及表達式 延遲時間的計算 P67 12、光纖的基本參數(shù) NA、 、V、c、 max、D,12、光纖的基本參數(shù)及計算,NA=(n12-n22) c=sin-1（n2/n1） max =sin-1(n12-n22)1/2 =(n12-n22) /2n12 V=2a(n12- n22)1/2/ =2a n1 (2) 1/2/ =2a NA/,c=

3、2a(n12- n22) /2.405 =-(1/L)10lg(Pout/pin) =DL 單模傳輸條件 模式數(shù)量的計算方法（分段）,習題 P50-51 2-11、2-12、2-13,第三章 光纜與光無源器件 要點,1、光纜的結構和類型 2、光纜的命名 3、目前光纜的纜芯結構方式分類：P100-103 層絞式、骨架式、 單位式、 帶狀式、 4、光纜結構內(nèi)容及作用P100-101 5、光纜的型號命名由7部分組成：,實例,6、連接器、耦合器、濾波器、波分復用解復用器、光開關的作用； 7、活動連接器的形式（FC平面型、PC凸面型、 APC斜面型）,8、固有損耗的原因；外部損耗的原因。 9、光隔離器、

4、光分插復用器 、波長轉(zhuǎn)換器 、光交叉連接器 的作用。,習題 P76 除3-2、3-3、3-4、 3-5外，都要掌握 P125 5-2、5-4、5-5、5-6、5-10,第四章 光源與光發(fā)射機 要點,1、光發(fā)射機性能要求 （光源特性、調(diào)制特性、輸出特性）P132 2、消光比EXT的定義與計算P132 3、光調(diào)制的類型，調(diào)制曲線及調(diào)制電路，計算該系統(tǒng)的調(diào)制效率的計算。 P129 4、光纖系統(tǒng)對光源的基本要求P85,5、光源的基本參數(shù) 波長 、線寬、發(fā)射功率 6、LED、LD的P-I特性曲線，說明該曲線的含義及特點（ LED、LD的區(qū)別） 7、光源的種類 LED、LD的特點（參數(shù)區(qū)別） 8、什么是半

5、導體的光電效應P91,習題,P98 4-1(1)、（3）、（4） 4-4 4-5 4-6,第五章 光接收機復習要點,1、光電檢測器種類及特點（PIN、APD） 2、電光轉(zhuǎn)換效率 =P光/P電 4、光接收機組成及各部分的作用P134,5、光接收機性能指標及計算（靈敏度、誤碼率、動態(tài)范圍 ）P143-145 6、接收機的靈敏度常用 表示，單位是什么？ 7、前置放大器的位置，性能要求。,8、光電檢測器件的工作特性,響應度R0=IP/Pin 量子效率 =（電子數(shù)）/（光子數(shù)）= (IP/q)/(Pin/h) = (IP/Pin）,關系 R=IP/Pin = .q/h = /1.24,9、響應時間的組成

6、與計算P95-96,（1）渡越時間 td= W/vd P96 （2）擴散時間 ti （3）電路上升時間 tRC=2.2RTCT,9、APD的倍增因子G的計算 G=IM/IP PIN的G=1,P148,除去6-2、6-4、6-5、6-7、6-9,第六章 光放大器,1、光放大器類型及特點 2、EDFA的工作原理P199-203 3、EDFA的特(優(yōu))點 P198 4、EDFA的結構形式 5、EDFA的應用場合(P202、203) 6、幾種泵浦形式性能比較,第七章 光纖通信系統(tǒng) 要點,1、IM/DD(強度調(diào)制/直接檢測)系統(tǒng)的組成框圖及工作過程P149 2、 TDM PCM30/32幀結構圖及傳輸內(nèi)

7、容 3、PDH數(shù)字序列的碼速率標準（一、二、三、四） 4、監(jiān)控信號的傳輸方法（頻分復用、時分復用）,5、幾種常用的線路碼名稱、結構及特點。 6、SDH的基本內(nèi)容： 模式、參數(shù)P169 7、STM-N的碼速率 P169 8、 STM-N的幀結構圖P170 9、 LAN結構形式：總線型 星型 環(huán)形 樹形P164,P183,除去7-7,第八章 光纖通信新技術 要點,1、復用形式 根據(jù)光信號本身 OTDM(時分) OCDM（碼分） SCM（副載波） 根據(jù)光載波本身 WDM（波分） SDM（空分） 2、 WDM的單向和雙向傳輸方式圖，說明各器件的作用 P189,3、 WDM的參考頻率和標準中心波長P19

8、1 4、EDFA EDFA對工作波長 工作原理P199 泵浦方式及特點 性能指標P201-202 基本應用形式P202-203 光功率放大器的轉(zhuǎn)換效率和吸收效率的計算。,P207,全要求,第9章 系統(tǒng)的設計與施工,1、常見網(wǎng)的拓撲結構 2、光纖通信工程設計基本原則 3、光纜線路敷設基本方式,一、填空題,1、光纖通信是指： 。 2、傳輸光纖的三個低損耗傳輸窗口分別是 m、 m和 m 。 3、按傳輸模式，光纖分為 模和 模光纖，目前廣泛應用的是 模光纖。 4、光交換技術的三種基本形式為 交換、 交換和 交換。 5、常用光纜的纜芯結構形式分 式、 式、 式、 式。 6、單信道光纖通信系統(tǒng)實用水平的比

9、特率已達到 Gb/s，實驗室已達到 Gb/s，WDM實用水平已達到 Gb/s。 7、通信用的光纖絕大多數(shù)用 材料制成。折射率高的中心部分叫做 ，折射率稍低的外層稱為 。 8、表示光纖捕捉光射線能力的物理量被定義為光纖的 ，用 表示，其計算公式為 。 9、在階躍型光纖中， 模是最低工作模式，也稱基模； 是第一高階模；階躍型光纖的單模傳輸條件是 。 10、EDFA對工作波長為 m的光波有放大作用，ITUT建議G692文件確定WDM系統(tǒng)的絕對參考頻率規(guī)范為 THz，對應的參考波長為 nm。 11、利用光纖傳輸監(jiān)控信號有兩種方式，一是 傳輸監(jiān)控信號， 二是 傳輸監(jiān)控信號。 12、mBnB碼又稱 ，它是

10、把 ，其中 n m 。,一、填空題,13、在IM/DD系統(tǒng)中，實現(xiàn)光源調(diào)制的方法有兩類： 和 。 14、消光比EXT定義為： 。 15、EDFA有三種基本結構形式，分別為 泵浦式、 泵浦式、 泵浦式。 16、光電檢測器件的暗電流是指： 。 17、SDH網(wǎng)有一套標準化的信息等級結構稱為： 。 18、光電檢測器件的響應時間受三個因素的影響，它們分別為： 時間、電路時間常數(shù)和 時間。 19、對光纜的基本要求是保護光纖固有的 特性和 特性。 20、鉺摻雜光纖放大器EDFA對中心波長為 m的光波具有放大作用，鐠摻雜光纖放大器PDFA對中心波長為 m的光波具有放大作用，銩摻雜光纖放大器TDFA對中心波長為

11、 m的光波具有放大作用。 21、根據(jù)ITU-T的建議，STM-l的碼速率為 Mbs，STM-16的碼速率為 Mb/s。 22、工程上光接收機的靈敏度常用 表示，單位是 。 23、在信號恢復電路中，當信號電平超過判決門限電平時，則判為 碼。低于判決門限電平，則判為 碼。 24、在光接收機中，與光電檢測器相連的放大器稱為 放大器，它應是 放大器。,一、填空題,25、根據(jù)半導體的能帶理論，能夠被電子占據(jù)的能帶為： 帶、 帶和 帶，不能被電子占據(jù)的狀態(tài)為： 帶。 26、EDFA具體應用形式有四種，分別為 放大 、 放大、 放大、 放大。 27、EDFA對工作波長為 nm 至 nm的光波具有較為平坦的放

12、大作用。 28、光纖通信系統(tǒng)的長期平均誤碼率應小于 ，突發(fā)性誤碼采用 、誤碼秒（ES）和 三個性能指標來評價 。 29、數(shù)字光纖通信系統(tǒng)中，數(shù)字信號的抖動產(chǎn)生的主要原因有： 抖動， 抖動， 抖動。 30、根據(jù)ITUT的建議，STM-l的碼速率為 Mbs，STM-64的碼速率為 Mbs。 31、實現(xiàn)光源調(diào)制的方法有兩類： 和 。 32、在光接收機中，與光電檢測器相連的放大器稱為 放大器，它應該是 具有 特性的放大器。 33、在數(shù)字光纖通信系統(tǒng)中，抖動將引起 的增加。,一、填空題,34、根據(jù)半導體的能帶理論，能夠被電子占據(jù)的能帶為： 帶、 帶、 帶，不能被電子占據(jù)的狀態(tài)為 帶。 35、ITUT建議

13、G692文件確定WDM系統(tǒng)的絕對參考頻率規(guī)范為 THz。 36、根據(jù)CCITT規(guī)定，PDH數(shù)字序列的PCM30/32的基群碼速率為 Mbs、二次群碼速率為 Mbs、三次群碼速率為 Mbs、四次群碼速率為 Mbs。 37、根據(jù)ITUT的建議，STMl的碼速率為 Mbs，STM4的碼速率為 Mb/s。 38、常規(guī)光纖被ITU-T命名為G.652光纖，當傳輸波長=1550nm的光信號時，其色散系數(shù)約為： 。 39、電光二極管（如LD）在通信系統(tǒng)中的主要作用是 ，而光電二極管（如APD）在通信系統(tǒng)中的主要作用是 。 40、單模光纖的纖芯直徑在 m，而多模光纖的纖芯直徑典型尺寸為： m。 41、用于通信

14、的光纖，其數(shù)值孔徑NA的取值范圍為： 之間。 42、光纖通信系統(tǒng)三個主要組成部分是：（1） 、 （2） 、（3） 。 43、半導體光電探測器分為：光電導 型和光電二 極管。 44、信號在光纖中傳輸時，主要考慮 特性和 特性。,二、簡答題,1、光纖傳輸網(wǎng)主要應解決哪幾個方面的關鍵技術？ 2、通信容量通常用BL積表示，其中B和L分別是什么含義？BL的常用單位是什么？ 3、光纖通信的主要優(yōu)點有哪些？ 4、光纖通信工程中，主要測試儀器與專用工具分別有哪些？ （1）用于設備測試的有： （2）用于線路工程施工的有： 5、激光器形成激光的三個基本條件是什么？ 6、什么是單模光纖的衰減系數(shù)?寫出表達式。 7、

15、什么是材料的折射率？ 8、傳輸光信號對光纖的基本要求有哪些？ 9、什么是粒子數(shù)反轉(zhuǎn)分布？ 10、什么是半導體的光電效應？ 11、光纖的傳輸損耗原因主要有哪些？ 12、什么是光纖的色散，色散的程度用什么參數(shù)描述？,二、簡答題,13、光纖通信對光源的基本要求有哪些？ 14、簡述受激輻射過程。 15、摻鉺光纖放大器的主要優(yōu)點是什么? 16、光纖色散的大小用什么來表示?其單位是什么? 17、多信道復用技術中，從光信號復用技術來考慮主要包括哪些？從光波復用技術來考慮包括哪些? 18、光調(diào)制器主要參數(shù)有哪些？ 19、光纖通信系統(tǒng)對光電檢測器的要求是什么？ 20、什么是粒子數(shù)反轉(zhuǎn)分布？ 21、什么是光纖通信

16、？ 22、什么是光纖的色散?為什么說光纖的色散會限制系統(tǒng)的通信容量? 23、對激光器應采取哪些保護措施，才能使其安全工作？ 24、信道（線路）編碼與信源編碼的主要區(qū)別是什么？ 25、常用的光無源器件有哪些？各自的作用是什么？ 26、常用的光無源器件有哪些？各自的作用是什么？,三、補空完成題,1、例 全稱 含義 PCM、FSK 、 ASK 、 PSK 、 MOD、DET、OSC、AMP、EDFA、TDFA、 PDFA、FRA、WDM、DWDM、CDM、TDM、FDM、CDMA、ATM、PDH、SDH、 LD、LED、APD、IM/DD、NII 、ISDN、GII 2、縮絡語 P220-225,四、畫圖說明題,1、畫出光纖通信系統(tǒng)的組成結構方框圖，說明其工作過程。 2、畫出發(fā)光二極管的P-I特性曲線，說明該曲線的含義及特點。 3、畫出PCM30/32的幀結構圖，簡單說明各時隙內(nèi)的內(nèi)容。 4、畫出直接調(diào)制方式的光發(fā)射機組成框圖，并說明各組成部分的作用。,四、畫圖說明題,5、試畫出WDM的單纖雙向傳輸方式的示意圖，說明各器件的作用。 6、試畫出發(fā)光二極管的模擬信號的直接調(diào)制原理圖，說明其調(diào)制過程。 7、畫出外調(diào)制方式的光發(fā)射機組成框圖，并說