光纤通信考试大纲

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1、李老师：务必要转到各班同学。让各班学习委员收到后短信给我确认。光纤通信复习要点1.波分复用器分类及工作原理2.常见SDH设备3.光交换的方式4.EDFA组成，工作原理，应用形式5.色散分类6.自愈环结构分类7.单模传输条件8.光接收机灵敏度9.折射率差，数值孔径，临界角10.SDH帧结构及标称速率计算方法11.光隔离器的组成及工作原理12.光纤的传输损耗13.课后习题1、按照波长选择机理不同，波分可以分为：衍射型和干涉型波分复用器两大类型及多种类型号。衍射型波分复用器利用一个角色散元件（如一个衍射光栅）使入射的光信号在空间分离成多个不同波长的光。干涉型波分复用器则是利用光、波长选

2、择放大器等。无源波分复用器包括色散元件波分复用器、干涉元件波分复用器、光耦合器波分复用器、全光纤波分复用器等。现在，在实际的光纤通信工程中，最广泛使用的主要是无源波分复用器。1.波分复用器分类及工作原理按照波长选择机理不同，波分可以分为：衍射型和干涉型波分复用器两大类型及多种类型号。衍射型波分复用器利用一个角色散元件（如一个衍射光栅）使入射的光信号在空间分离成多个不同波长的光。干涉型波分复用器则是利用光、波长选择放大器等。无源波分复用器包括色散元件波分复用器、干涉元件波分复用器、光耦合器波分复用器、全光纤波分复用器等。现在，在实际的光纤通信工程中，最广泛使用的主要是无源波分复用器

3、。波分复用器是一种面向城域网接入层的低成本WDM传输技术。从原理上讲，CWDM就是利用光复用器将不同波长的光信号复用至单根光纤进行传输，在链路的接收端，借助光解复用器将光纤中的混合信号分解为不同波长的信号，连接到相应的接收设备2.常见SDH设备：终端复用器TM、再生中继器REG、分插复用器ADM和数字交叉连接设备DXC。3.光交换的方式：空分光交换、时分光交换、波分光交换、复合型光交换和自由空间光交换5种方式。4.EDFA组成，工作原理，应用形式EDFA主要由掺铒光纤（EDF）、泵浦光源、光耦合器（或WDM波分复用器）、光隔离器工作原理：在石英光纤的纤芯中掺入三价稀土金属饵元素，

4、这种光纤在泵浦光的激励下下形成粒子数反转分布，然后在信号光的作用下产生受激辐射，放出与信号光完全相同的光子形成光的放大。如图E1代表基态，能量最低；能级E2代表亚稳态；能级E3代表激发态，能量最高。若泵浦光的光子能量等于能级E3与E1之差，掺杂离子吸收泵浦光后，从基态E1升至激发态E3。但是饵离子在激发态是不稳定的，激发到E3的饵离子很快就通过通过自发辐射跃迁到亚稳态E2。若信号光的光子能量等于能级E2与能级E1的能量之差，这时处于亚稳态饵离子通过受激辐射返回到基态E1，并把释放的能量加到信号光的光子上，从而实现信号光的放大。应用形式：作前置放大器作功率放大器作线路放大器在光纤分

5、配中应用5.色散分类：光纤的色散主要由模式色散、材料色散和波导色散组成。其中，材料色散与波导色散都与波长有关，所以又统称为波长色散。6.自愈环结构分类按保护的业务级别可将自愈环换分为：通道倒换环和复用段倒换环。按换上业务的方向可将自愈环分为单向环和双向环两大类：按网元节点间的光纤数可将自愈环划分为双纤环（一对收/发光纤）和四光纤（两对收/发光纤）7.单模传输条件归一化频率V<2.405归一化频率Vc=2.405传输波长大于截止波长入c归一化截止波长为：8.光接收机灵敏度：在保证达到所要求的误码比特率的条件下，接收机所需要的最小输入光功率。9.折射率差，数值孔径，临界角10.SDH

6、帧结构及标称速率计算方法关于帧结构：STM-N信号帧结构的安排应尽可能使支路低速信号在一帧内均匀地、有规律的分布。国际电信联盟电信标准部(ITU-T)规定了STM-N的帧是以字节(8bit)为单位的矩形块状帧结构。STM-N的信号是9行´270´N列的帧结构。此处的N与STM-N的N相一致，取值范围：1，4，16，64……。表示此信号由N个STM-1信号通过字节间插复用而成。当N个STM-1信号通过字节间插复用成STM-N信号时，仅仅是将STM-1信号的列按字节间插复用，行数恒定为9行。速率：帧频为8000帧/秒，也就是帧长或帧周期为恒定的125μs。对于任何STM级别帧频都是8

7、000帧/秒，帧周期的恒定是SDH信号的一大特点。由于帧周期的恒定使STM-N信号的速率有其规律性。例如STM-4的传输数速恒定的等于STM-1信号传输数速的4倍，STM-16恒定等于STM-4的4倍，等于STM-1的16倍。11.光隔离器的组成及工作原理其组成元件有：光纤准直器、法拉第旋转器和偏振器。光隔离器主要利用磁光晶体的法拉第效应。法拉第效应是法拉第在1845年首先观察到不具有旋光性的材料在磁场作用下使通过该物质的光的偏振方向发生旋转，也称磁致旋光效应。沿磁场方向传输的偏