光纤通信哈理工考试复习资料缩印

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1、第一章1•光纤通信的主要发展阶段和典型代表笫一阶段（1966-1976年），这是从基础研究到商业应用的开发时期。在这个时期，实现了矩波长（0.85um）低速率（45或34Mb/s）多模光纤通信系统，无中继传输距离约10km0第二阶段（1976-1986年），这是一提高传输速率和增加传输距离为研究目标和人力推广应用的长波长（1.32755）实现了工作波长为1.31,传输速率为140-565Mb/s的单模光纤通信系统，无中继距离为100-50km笫三阶段（1986-1996年），这是以超大容量超长距离为目标，全面深入开展新技术研究的时期。在这个时期，实现了1.55色散移位单

2、模光纤通信系统。采丿IJ外调制技术，传输速率可达2.5-10Gb/s,无中继传输距离可达到150-100km。目前，正在开展研究的光纤通信新技术，例如，超大容量的波分复用（WDM）光纤通信技术系统和超长距离的光孤子通信系统；2•光纤通信和电通信的区别。（1）电通信的载波是电波，光纤通信的载波是光波。（2）电通信用电缆传输信号，光通信用光纤传输信号。光缆具有比电缆更小的高频率传输损耗光纤通信与电通信相比具有的优势（1）容许频带很宽，传输容量很大（2）损耗很小，中继距离长门误码率很小（3）重量轻、体积小（4）抗电磁干扰性能好（5）泄露小，保密性好（6）节约金属材料，有利于资

3、源合理使用2.光纤通信的主耍应用领域1）①通信网，包括全球通信网（如横跨人西洋和太平洋的海底光缆和跨越欧亚人陆的洲际光缆T线）、各国的公共电信网（如我国的国家--级干线、各省二级T•线和县以下的支线）、各种专用通信网（如电力、铁道、国防等部门通信、指挥、调度、监控的光缆系统）、特殊通信手段（如石油、化工、煤矿等部门易燃易爆环境下使用的光缆，以及飞机、军观、潜艇、导弹和宁宙飞船内部的光缆系统）。②构成因特网的计算机局域网和广域网，如光纤以太网、路由器之间的光纤高速传输链路。③有线电视网的干线和分配网；工业电视系统，如工厂、银行、商场、交通和公安部门的监控；自动控制系统的数

4、据传输。④综合业务光纤接入网，分为有源接入网和无源接入网，可实现电话、数据、视频（会议电视、可视电话等）及多媒体业务综合接入核心网，提供各种各样的社区服务。第二章1•光纤的结构和类型结构：光纤是由中心的纤芯和外围的包层同轴组成的鬪柱形细丝。纤芯的折射率比包层略高,损耗更低，光能主要在纤芯内传输。包层为光的传输提供反射面和光隔离，并起机械保护作用。光能在光纤中的传输条件为nl>n2,纤芯和包层的相对折射率差典型值A=（nl-n2）//71,一般单模光纤为0.3%-0.6%,多模光纤为1%-2%.△越人，把能最束缚在纤芯的能力越强，但信息传输虽却越小。类型：突变型多模光纤S

5、IF：纤芯折射率为2到包层突变为n2,又称为阶跃折射率型光纤，—般纤芯直径2a=50-80um，光纤以折线形沿纤芯中心轴线方向传播，忒电视信号畸变大。渐变型多模光纤GIF：在纤芯屮折射率最人为nl,沿径向门诃外围逐渐变小，直到包层变为n2•—般直径2a=50um,光线以正弦形式沿纤芯中心轴向方向传播，特点是信号畸变小。单模光纤SMF：折射率分布和突变型光纤相似，纤芯直径8-10umo光线以直线形式沿纤芯屮心轴线方向传播，信号畸变小。朝单模发展的原因：单模光纤的色散小，信号畸变小，传输屮继距离长，性能优于多模光纤，2.光纤导光原理及传光能力儿何光学与波动理论光在光纤中传播

6、主要是依据全反射原理。光的波氏必须在一宦范围内才能实现传输。根据传输方式不同光纤分为多模光纤及单模光纤。NA表示光纤接收和传输光的能力，NA越大，光纤接受光的能力越强，从光源到光纤的耦合效率越高。3.光纤的传输特性色散和损耗；损耗限制传输距离，色散限制传输容量色散是在光纤中传输的光信号，由于不同成分的光的时间延迟不同而产生的一种物理效应;模式色散，材料色散，波导色散损耗包括吸收损耗（本征吸收，杂志吸收，原子缺陷吸收）散射损耗：主要山材料微观密度不均与引起的瑞利散射和有光纤结构缺陷引起的散射第三章1•半导体激光器结构和主要特性半导体激光器是向半导体pn结注入电流，实现粒子

7、数反转分布，产生受激辐射，再利用谐振腔的正反馈，实现光放人而产生激光振荡的。半导体激光器的基本结构，双异质结（DH）平面条形结构。这种结构由三种不同类型半导体材料构成，中间为有源层，两侧为限制层，三层半导体置于棊片上。LASER：LightAmplificationbyStimulatedEmissionofRadiation.he1.24Z==1）发射波长和光谱特性EgEg2）激光束的空间分布（横向光场分布）3）转换效率和输出光功率特性激光的电光转换效率，外微分量子效率，定义为在阈值电流以上，每对复合载流子产牛的光〃dhf~了数。4）温