光纤复习要点.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,第一章 光纤通信概述 要点,1、什么是光纤通信？,波长区、频率区 P1,2、通信容量BL含义、单位 P1,3、光纤通信的优点P3-P4,4、光纤通信系统的组成P4,5、目前光纤通信系统的水平：P5,实用水平,实验室水平,6、WDM水平P5,实用水平,实验室水平,发展趋势,7、带宽、信道数计算,P6,1-1至1-6,作业,第二章 光纤与导光原理 要点,1、光是电磁波及性质P9-P10,2、F-P干涉仪结构及作用 P16,3、光的偏振概念P26-28,4、光的衰减吸收，布格尔定律计算 P32,5、光电效应概念，粒子性及计算,6、激光,粒子数反转P43-44,激光形成的三个基本条件 P44,7、光纤的结构、种类、材料P52,8、传输光纤的三个低损耗窗口 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、,c,、,max,、D,12、光纤的基本参数及计算,NA=(n,1,2,-n,2,2,),c,=sin,-1,（n,2,/n,1,）,max,=sin,-1,(n,1,2,-n,2,2,),1/2,=,(n,1,2,-n,2,2,),/2n,1,2,V=2a(n,1,2,-n,2,2,),1/2,/,=2a n,1,(2),1/2,/,=2a NA/,c=2a(n,1,2,-n,2,2,),/2.405,=-(1/L)10lg(P,out,/p,in,),=DL,单模传输条件,模式数量的计算方法（分段）,习题,P50-51,2-11、2-12、2-13,第三章 光缆与光无源器件 要点,1、光缆的结构和类型,2、光缆的命名,3、目前光缆的缆芯结构方式分类：P100-103,层绞式、骨架式、,单位式、带状式、,4、光缆结构内容及作用P100-101,5、光缆的型号命名由7部分组成：,实例,6、连接器、耦合器、滤波器、波分复用解复用器、光开关的,作用,；,7、活动连接器的形式（FC平面型、PC凸面型、APC斜面型）,8、固有损耗的原因；外部损耗的原因。,9、,光隔离器、光分插复用器,、,波长转换器,、,光交叉连接器,的,作用,。,习题,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 光源与光发射机,要点,1、光发射机性能要求,（光源特性、调制特性、输出特性）P132,2、消光比EXT的定义与计算P132,3、,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,。,P129,4、光纤系统对光源的基本要求P85,5、光源的基本参数,波长、线宽、发射功率,6、LED、LD的P-I特性曲线，说明该曲线的含义及特点（LED、LD的区别）,7、光源的种类,LED、LD的特点（参数区别）,8、什么是半导体的光电效应P91,习题,P98,4-1(1)、（3）、（4）,4-4,4-5,4-6,第五章,光接收机,复习要点,1、光电检测器种类及特点（PIN、APD）,2、电光转换效率,=P,光,/P,电,4、,光接收机组成及各部分的作用P134,5、光接收机性能指标及计算（,灵敏度,、,误码率,、,动态范围,）P143-145,6、接收机的灵敏度常用,表示，单位是什么？,7、前置放大器的位置，性能要求。,8、,光电检测器件的工作特性,响应度,R,0,=I,P,/P,in,量子效率,=（电子数）/（光子数）=,(I,P,/q)/(P,in,/h),=(I,P,/P,in,）,关系,R=I,P,/P,in,=,.q/h,=,/1.24,9、响应时间的组成与计算P95-96,（1）渡越时间,t,d,=W/v,d,P96,（2）扩散时间,t,i,（3）电路上升时间,t,RC,=2.2R,T,C,T,9、APD的倍增因子G的计算,G=I,M,/I,P,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、光放大器类型及特点,2、EDFA的工作原理,P199-203,3、EDFA的特(优)点 P198,4、EDFA的结构形式,5、EDFA的应用场合,(P202、203),6、几种泵浦形式性能比较,第七章 光纤通信系统 要点,1、IM/DD(强度调制/直接检测)系统的组成框图及工作过程P149,2、,TDM,PCM30/32帧结构图及传输内容,3、PDH数字序列的码速率标准（一、二、三、四）,4、监控信号的传输方法（频分复用、时分复用）,5、几种常用的线路码名称、结构及特点。,6、SDH的基本内容：,模式、参数P169,7、STM-N的码速率,P169,8、STM-N的帧结构图P170,9、LAN,结构形式：,总线型 星型 环形 树形P164,P183,除去7-7,第八章 光纤通信新技术 要点,1、复用形式,根据,光信号,本身,OTDM(时分),OCDM（码分）,SCM（副载波）,根据,光载波,本身,WDM（波分）,SDM（空分）,2、WDM的单向和双向传输方式图，,说明各器件的作用,P189,3、WDM的参考频率和标准中心波长P191,4、EDFA,EDFA对工作波长,工作原理P199,泵浦方式及特点,性能指标P201-202,基本应用形式P202-203,光功率放大器的转换效率和吸收效率的计算。,P207,全要求,第9章 系统的设计与施工,1、常见网的拓扑结构,2、,光纤通信工程设计基本原则,3、光缆线路敷设基本方式,一、填空题,1、光纤通信是指：,。,2、传输光纤的三个低损耗传输窗口分别是,m、,m和,m。,3、按传输模式，光纤分为,模和,模光纤，目前广泛应用的是,模光纤。,4、光交换技术的三种基本形式为,交换、,交换和,交换。,5、常用光缆的缆芯结构形式分,式、,式、,式、,式。,6、单信道光纤通信系统实用水平的比特率已达到,Gb/s，实验室已达到,Gb/s，WDM实用水平已达到,Gb/s。,7、通信用的光纤绝大多数用,材料制成。折射率高的中心部分叫做,，折射率稍低的外层称为,。,8、表示光纤捕捉光射线能力的物理量被定义为光纤的,，用,表示，其计算公式为,。,9、在阶跃型光纤中，,模是最低工作模式，也称基模；,是第一高阶模；阶跃型光纤的单模传输条件是,。,10、EDFA对工作波长为,m的光波有放大作用，ITUT建议G692文件确定WDM系统的绝对参考频率规范为,THz，对应的参考波长为,nm。,11、利用光纤传输监控信号有两种方式，一是,传输监控信号，,二是,传输监控信号。,12、mBnB码又称,，它是把,，其中 n,m。,一、填空题,13、在IM/DD系统中，实现光源调制的方法有两类：,和,。,14、消光比EXT定义为：,。,15、EDFA有三种基本结构形式，分别为,泵浦式、,泵浦式、,泵浦式。,16、光电检测器件的暗电流是指：,。,17、SDH网有一套标准化的信息等级结构称为：,。,18、光电检测器件的响应时间受三个因素的影响，它们分别为：,时间、电路时间常数和,时间。,19、对光缆的基本要求是保护光纤固有的,特性和,特性。,20、铒掺杂光纤放大器EDFA对中心波长为,m的光波具有放大作用，镨掺杂光纤放大器PDFA对中心波长为,m的光波具有放大作用，铥掺杂光纤放大器TDFA对中心波长为,m的光波具有放大作用。,21、根据ITU-T的建议，STM-l的码速率为,Mbs，STM-16的码速率为,Mb/s。,22、工程上光接收机的灵敏度常用,表示，单位是,。,23、在信号恢复电路中，当信号电平超过判决门限电平时，则判为,码。低于判决门限电平，则判为,码。,24、在光接收机中，与光电检测器相连的放大器称为,放大器，它应是,放大器。,一、填空题,25、根据半导体的能带理论，能够被电子占据的能带为：,带、,带和,带，不能被电子占据的状态为：,带。,26、EDFA具体应用形式有四种，分别为,放大、,放大、,放大、,放大。,27、EDFA对工作波长为,nm 至,nm的光波具有较为平坦的放大作用。,28、光纤通信系统的长期平均误码率应小于,，突发性误码采用,、误码秒（ES）和,三个性能指标来评价。,29、数字光纤通信系统中，数字信号的抖动产生的主要原因有：,抖动，,抖动，,抖动。,30、根据ITUT的建议，STM-l的码速率为,Mbs，STM-64的码速率为,Mbs。,31、实现光源调制的方法有两类：,和,。,32、在光接收机中，与光电检测器相连的放大器称为,放大器，它应该是,具有,特性的放大器。,33、在数字光纤通信系统中，抖动将引起,的增加。,一、填空题,34、根据半导体的能带理论，能够被电子占据的能带为：,带、,带、,带，不能被电子占据的状态为,带。,35、ITUT建议G692文件确定WDM系统的绝对参考频率规范为,THz。,36、根据CCITT规定，PDH数字序列的PCM30/32的基群码速率为,Mbs、二次群码速率为,Mbs、三次群码速率为,Mbs、四次群码速率为,Mbs。,37、根据ITUT的建议，STMl的码速率为,Mbs，STM4的码速率为,Mb/s。,38、常规光纤被ITU-T命名为G.652光纤，当传输波长=1550nm的光信号时，其色散系数约为：,。,39、电光二极管（如LD）在通信系统中的主要作用是,，而光电二极管（如APD）在通信系统中的主要作用是,。,40、单模光纤的纤芯直径在,m，而多模光纤的纤芯直径典型尺寸为：,m。,41、用于通信的光纤，其数值孔径NA的取值范围为：,之间。,42、光纤通信系统三个主要组成部分是：（1）,、,（2）,、（3）,。,43、半导体光电探测器分为：光,电导 型,和,光电二 极管。,44、信号在光纤中传输时，主要考虑,特性和,特性。,二、简答题,1、光纤传输网主要应解决哪几个方面的关键技术？,2、通信容量通常用BL积表示，其中B和L分别是什么含义？BL的常用单位是什么？,3、光纤通信的主要优点有哪些？,4、光纤通信工程中，主要测试仪器与专用工具分别有哪些？,（1）用于设备测试的有：,（2）用于线路工程施工的有：,5、激光器形成激光的三个基本条件是什么？,6、什么是单模光纤的衰减系数写出表达式。,7、什么是材料的折射率？,8、传输光信号对光纤的基本要求有哪些？,9、什么是粒子数反转分布？,10、什么是半导体的光电效应？,11、光纤的传输损耗原因主要有哪些？,12、什么是光纤的色散，色散的程度用什么参数描述？,二、简答题,13、光纤通信对光源的基本要求有哪些？,14、简述受激辐射过程。,15、掺铒光纤放大器的主要优点是什么,16、光纤色散的大小用什么来表示其单位是什么,17、多信道复用技术中，从光信号复用技术来考虑主要包括哪些？从光波复用技术来考虑包括哪些,18、光调制器主要参数有哪些？,19、光纤通信系统对光电检测器的要求是什么？,20、什么是粒子数反转分布？,21、什么是光纤通信？,22、什么是光纤的色散为什么说光纤的色散会限制系统的通信容量,23、对激光器应采取哪些保护措施，才能使其安全工作？,24、信道（线路）编码与信源编码的主要区别是什么？,25、常用的光无源器件有哪些？各自的作用是什么？,26、常用的光无源器件有哪些？各自的作用是什么？,三、补空完成题,1、例 全称 含义,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、缩络语,P220-225,四、画图说明题,1、画出光纤通信系统的组成结构方框图，说明其工作过程。,2、画出发光二极管的P-I特性曲线，说明该曲线的含义及特点。,3、画出PCM30/32的帧结构图，简单说明各时隙内的内容。,4、画出直接调制方式的光发射机组成框图，并说明各组成部分的作用。,四、画图说明题,5、试画出WDM的单纤双向传输方式的示意图，说明各器件的作用。,6、试画出发光二极管的模拟信号的直接调制原理图，说明其调制过程。,7、画出外调制方式的光发射机组成框图，并说明各组成部分的作用。,8、画出LD数字信号的直接调制原理图，说明调制过程。,9、LAN的拓扑结构主要有几种试画出它们的拓扑图。,10、试画出IM/DD光纤通信系统结构框图，说明其工作过程。,11、画出相干光通信系统结构框图，说明各组成部分的作用。,12、画出LD数字信号的直接调制原理图，说明调制过程。,13、试画出SDH帧结构图，说明SDH帧结构图的内容。,14、试画出IM/DD光纤通信系统结构框图，说明其工作过程。,15、画出激光器LD的实际结构图，说明各组成部分的作用。,四、画图说明题,五、计算题,作业 例题 习题,