《光纤通信复习小结————西南交大》由会员分享，可在线阅读，更多相关《光纤通信复习小结————西南交大（6页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第 1 章小结：光纤传输原理结构（纤芯、包层、涂覆层）和分类（1.单模光纤和多模光纤 2、阶跃型折射率光纤和渐变型折射率光纤）几何光学：全反射（临界角 、最大入射角 满足 ）21arcsinmaxmax1sinsi(90)c数值孔径（ ）2max1iNA时延差（ ）21axin()LLncc波动光学：模式理论（确定的 m、n 使得 U、W、 确定，对应唯一场分布和传播特性，则为标量模） 、单模条件（归一化截止频率 、mnLP2112c canav单模传输条件： ）2.4083.5c光纤特性参数损耗(光纤对光波产生的衰减作用 )1()lg(/ioPdBkmL色散(单位线宽单位长度时延差 、带宽
2、分/DpsnA41()MHzkmA类：模式、材料、波导色散)非线性效应(受激散射：受激拉曼散射和受激布里渊散射、折射率扰动)光缆：缆芯、外护层、加强件第 2 章小结激光工作原理受激吸收、受激辐射、自发辐射泵浦、粒子数反转（价带电子密度 N1 少于导带 N2 的一种非热平衡状态） 、谐振腔半导体激光器基本机构（有源区（增益区） 、光正反馈装置（谐振腔） 、频率选择元件（光栅） 、光束方向选择元件（谐振腔） 、光波导）工作原理（激射条件：1、有产生激光的激活物质 2、有产生粒子数反转分布的激励物质3、存在光正反馈的稳定自激振荡谐振条件： ）2()nLq为 模 式 模 数阈值条件（ 或 其中 为增益
3、系数）()21thleRint12lgRthg工作特性（功率效率 、2=exp jsPVIR激 光 器 发 射 的 光 功 率激 光 器 消 耗 的 电 功 率量子效率 、-rp n有 源 区 产 生 的 光 子 数有 源 区 每 秒 注 入 的 电 子 空 穴 对 数每 秒外量子效率 ）0/=exp PhvI激 光 器 的 每 秒 光 子 数激 光 器 每 秒 注 入 的 电 子 空 穴 对 数发 射半导体发光二极管（基本原理：自发辐射；当注入正向电流时，注入的非平衡载流子在扩散过程中复合发光。输出功率与注入电流成正比，无阀值）直接调制（光强度调制 IM；LD、LED）与间接调制（晶体的电光
4、、磁光、声光效应）：本质区别在于间接调制的光源的发光和调制功能是分离进行的光发射机：第三章小结光接收机的组成及各模块功能；光电检测器：光电转换，对光解调，转换成电信号前置放大器：对光电转换的微弱电信号放大主放大器：提供足够增益，使信号放大到判决所需的电平AGC 电路：控制主放大器增益，使输出信号的幅度一定范围不受输入信号幅度影响均衡滤波器：对放大输出的失真数字脉冲进行整形，保证判决时无码间干扰判决器、时钟提取电路、再生器：对信号进行判决、恢复再生光接收机的性能指标接收灵敏度：误码率 BER=p(1)P(0/1)+p(0)P(1/0)= P(0/1)+P(1/0)/2灵敏度 （dBm）minmi
5、n3()()10lg10lgrPWSLg 2=0.301 lg 3=0.4771 0dBm=1mW -30dBm=1uW动态范围： axmin()ldBDPIN 光电二极管的工作原理漂移电流：电子向 N 区漂移，空穴向 P 区漂移扩散电流：电子和空穴扩散运动进入耗尽层，方向与漂流电流相同I 区的作用：扩大耗尽层宽度，使光子在耗尽区被充分吸收、该区接近本征、参杂很低，电阻很大，电场主要集中于该区。PIN 光电二极管的重要参数上截止波长： 1.24()()cgghumEJeV响应度： 0(/)pIeRuAWhv量子效率 01/(1)xp()()pIrwexp噪声 （Q 因子： ）22sT106I散
6、粒噪声 PIN 量子噪声+暗电流噪声2sPdeIBAPD 2 2sPdA=IMF ： 过 剩 噪 声 因 子热噪声 2T4BnLKFR第 3 章小结模拟光纤通信系统：副载波复用数字光纤通信系统：SDH 特点：(1)SDH 采用世界上统一的标准传输速率等级。(2)SDH 网络通过网络保护和网络恢复具有强大的自愈能力。(3)采用数字同步复用技术，由低速信号复接成高速信号，或从高速信号分出低速信号，不必逐级进行。(4)SDH 各网络单元的光接口有严格的标准规范。 (5)在 SDH 帧结构中，丰富的开销比特用于网络的运行、 维护和管理，便于实现性能监测、故障检测和定位、故障报告等管理功能。(6)采用先
7、进的指针调整技术，支持伪同步工作环境。SDH 最为核心的三个特点是同步复用、强大的网络管理能力和统一的光接口及复用标准帧结构:STM-N 等级帧大小：9 行和 270N 列字节组成帧周期：125sSTM-N 等级传输速率：fb=9270N8/125s结构组成：段开销（SOH） 、信息净负荷（Payload） 、管理单元指针（AU-PTR）几种典型光纤：G,652、G,653、G,654、G,655 光纤数字光纤通信系统设计损耗受限：信号幅度降低：信道损耗： TRsfconLPMCL传输距离： sconf最坏值，最大传输： 22/ /TRconPTRconPsl lfsfs fsfPPLLML或
8、 （ 留 富 余 ）色散受限：信号波形失真、展宽最坏值，最大传输： /dSRmLD光放大器按工作介质分类：半导体光放大器和光纤放大器按工作原理分类：受激辐射、非线性效应工作原理、结构、特性参数和应用第 4 章小结光无源器件工作原理：性能参数：插入损耗： 10lg()ioPILdB回波损耗： l()roR反射系数： 10lg()roPdB隔离度： 与串扰互为相反数l()ijijI功能种类：连接器（活动链接、多次插拔）：损耗机理：纵向分离、横向错位、轴向倾斜、模场匹配、光纤端面反射耦合器（耦合多路信号，分路）：耦合方程： ,1 ,12 2cosiniout inEEkz3dB 耦合方程： ,1,1
9、22out ini传输相位延时： exp()kkL分光比： 210%偏振控制器、 、M-Z 滤波器、 F-P 滤波器（ ）/;/1RFSRcndFS光纤光栅（布拉格波长： ；）2()Befn光 栅 周 期光隔离器（磁光效应： ）=HL旋 转 角 度 （ 菲 尔 德 常 数 、 磁 场 强 度 、 晶 体 长 度 ）光环形器（任意方向输入，环行器中单一方向传输，下一端口输出）光开关：机械光开关：低插损、低 PDL、低串扰、低价格；开关动作时间长微机械（MEMS）：体积小、易于集成热光开关、电光开关、SOA（半导体光放大门型开关） 、喷墨气泡光开关复用器（干涉： ）与解复用器sindkWDM（波分
10、复用）系统基本概念：不同波长的多个独立的光信号复用在一起在同一根光纤中传输系统组成：集成式：光波分复用器、光放大器、解复用器开放式：OUT（波长转换器） 、光波分复用器、光放大器、解复用器信道间距：0.8nm（1550nm，100GHz）：2ffcA第 5 章小结光传送网(OTN)分层结构：电路层、电通道层、电复用层、光层（光信道、光复用段、光传输段） 、物理层光交叉连接(OXC)：光插分复用(OADM)自动交换光网络(ASON)：特点：1、控制为主的工作方式 2、分布式智能 3、多层统一与协调 4、面向业务三大平面：控制（完成呼叫、连接控制功能） 、管理（实现对网络资源动态配置、性能监视等功
11、能） 、传送（提供用户信息端到端传输）三种连接方式：交换、永久、软永久无源光网络(PON)分类：APON、EPON、GPON基本结构：光线路终端(OLT)、光网络单元(ONU)、光分配网(ODN)；上行（TDM）与下行（广播）关键技术：精确测距、突发工作模式、动态分配带宽其它色散补偿的基本原理：要通过各种线性或非线性方法，抵消各种色散系数，使总色散系数为 0，使脉冲展宽为 0；传输光纤色散系数和长度：D1、L1，色散补偿光纤色散补偿系数和长度：D2、L2 则：D1*L1+D2*L2=0光纤损耗测量背向散射法(OTDR)：只需在光纤一端测量测量：1、光纤衰减系数 2、检测物理缺陷和断点位置 3、测定接头损耗位置、4 光线长度原理图：曲线：衰减系数：1(2)(/)ABVdkmL半导体激光器特性测量:P-I 特性测量、发射波长与发射光谱测量、调制响应特性测量P-I 曲线：特征温度： 0()lnththITJS为 阀 值 电 流 密 度外微分量子效率： dthPqIc光谱:中心波长：最大峰值功率下降 50%的连线中点对应的波长平均波长：所有光谱模式的加权平均值 nmeaP=谱宽：峰值功率下降 20dB 的最大全宽线宽：单个模式对应的脉宽
