第一章概述小结—、名词概念1、 光纤：光纤是传光的纤维波导或光导纤维的简称2、 光纤通信：光纤通信是以光波作载波、以光纤为传输媒介的通信方式3、 光纤通信系统：光纤通信系统是以光波作载波、以光纤为传输媒介的通信系统二、 光在电磁波谱中的位置----光也是一种电磁波，只是它的频率比无线电波的频率高得多红外线、可见光和紫外线均属于光波的范畴1、 可见光是人眼能看见的光，其波长范围为：0.39um 0.76um 2、 红外线是人眼能看不见的光，其波长范围为：0.76um至300um 一般分为：（1）近红外区：其波长范围为：0.76 um至15um； （2 ）中红外区：其波长范围为：15um至 25um ； （3 ）远红外区：其波长范围为：25um 至300um ；三、 光纤通信所用光波的波长范围（1） 光纤通信所用光波的波长范围为0.8 um至1.8um，属于电磁波谱中的近红外区2） 在光纤通信中，常将0.8um至0.9um称为短波长，而将1.0um至2.0um称为长波长四、 光纤通信中常用的低损耗窗口（1） 0.85um、1.31 um、和1.55um左右是光纤通信中常用的三个低损耗窗口2 ）早期光纤通信系统传输所用的是多模光纤，其工作波长在0.85 的第一个工作窗口。
3 ）非色散位移光纤（G.652光纤）工作在1.31um附近的第二个工作窗口4 ）色散位移光纤（G.653光纤）工作在1.55um附近的第二个工作窗口五、 光纤通信的特点与电缆或微波等电通信方式相比，光纤通信的优点如下：1）传输频带极宽，通信容量很大；（2）由于光纤衰减小，无中继设备，故传输距离远；（3） 串扰小，信号传输质量高；4）光纤抗电磁干扰，保密性好；（5）光纤尺寸小，重量轻， 便于传输和铺设；（6）耐化学腐蚀；（7）光纤是石英玻璃拉制成形，原材料来源丰富，并节约 了大量有色金属单元测试：1光纤通信指的是：（B）A以电波作载波、以光纤为传输媒介的通信方式；B以光波作载波、以光纤为传输媒介的通信方式；C以光波作载波、以电缆为传输媒介的通信方式；D以激光作载波、以导线为传输媒介的通信方式2光纤通信所使用的波段位于电磁波谱中的：（A）A近红外区；B可见光区；C远红外区；D近紫外区3目前光纤通信所用光波的波长范围是：（D）A 0.4um〜2.0um ； B 0.4um〜1.8um ； C 0.4um〜1.5um； D 0.8um〜1.8um4目前光纤通信所用光波的波长有三个，它们是：（C）A 0.85um、1.20um、1.80um ； B 0.80um、1.51um、1.80um ；C 0.85um、1.31um、1.55um ； D 0.80um、1.20um、1.70um5下面说法正确的是：（B）A光纤是透明玻璃拉制成细长圆柱形的线；B光纤是传光的纤维波导或光导纤维的简称；C光纤是透明塑料拉制成细长圆柱形的线；D光纤是由高纯度石英玻璃制成细长圆柱形的线。
6下面说法正确的是：（A）A光纤的传输频带极宽，通信容量很大；B光纤的尺寸很小，所以通信容量不大；C为了提高光纤的通信容量，应加大光纤的尺寸；D由于光纤的芯径很细，所以无中继 传输距离短7下面说法正确的是：（D）A光纤的主要作用是引导光在光纤内沿直线的途径传播；B光纤的主要作用是引导光在光纤内沿弯曲的途径传播；C光纤的主要作用是引导光在光纤内沿螺旋线的途径传播；D光纤的主要作用是引导光在光纤内沿直线或弯曲的途径传播8下面说法正确的是：（C）A光纤通信只能用于数字通信，不能用于模拟通信；B光纤通信不能用于数字通信，只能用于模拟通信；C光纤通信即可以用于数字通信，也可用于模拟通信；D光纤通信不能用于数字通信，也不能用于模拟通信9下面说法正确的是：（C）A光纤弯曲半径不能无穷大；B光纤弯曲半径不宜过大；C光纤弯曲半径不宜过小； D光纤弯曲半径可以为零10下面说法正确的是：（B）A与同轴电缆比较，光纤光缆的敷设安装复杂；B与同轴电缆比较，光纤光缆的敷设安装 方便；C与同轴电缆比较，光纤光缆的接续方便；D与同轴电缆比较，光纤光缆的抗电磁干扰 差AW- —*弟一早：1、 光纤是传光的纤维波导或光导纤维的简称。
2、 纤芯中广泛应用的掺杂剂为二氧化锗（GeO2）、五氧化二磷（P2O5等，包层中主要的掺 杂剂为三氧化二硼B2O3）、氟（F）等3、 光纤是由圆柱形预制棒拉制而成的，因而光纤的生产工艺主要包括怎样制造圆柱形预制 棒和拉丝工艺4、 化学汽相沉积法MCVD，等离子体汽相沉积法PCVD；5、 光缆的性能：机械性能、温度特性、重量和尺寸；6、 光缆的结构可分为：缆心、加强元件、护层；7、 光缆可分为：层绞式（抗侧压性能差）、骨架式（光纤可自由移动）、带状式、束管式；8、 折射率分布的形状有阶跃（突变）高斯、三角或更复杂的形式光纤可分为阶跃折射 率型和渐变折射率型（也称为梯度折射率型），即阶跃光纤和渐变光纤9渐变光纤的折射率分布可分为:n1[1-A ([) g ]1 a▲ n 一 na=t 2 g为折射率变化参数n1多模光纤可以采用阶跃折射率分布，也可以采用渐变折射率分布；单模光纤多采用阶跃折射 率分布10、 从光源输出的光通过光纤端面送入光纤的条件；11、 数值孔径：NA = 'n2 一n2 = n J2A■ 1 2 1n 2 一 n 2A = t 2-2n 21NA是表示光纤波导特性的重要参数，它反映光纤与光源或探测器等元件耦合时的耦合效 率。
12、 所谓的光纤模，就是满足边界条件的电磁场波动方程的解，即电磁场的稳态分布相 位一种这样的所谓的光纤模，就是满足边界条件的电磁场波动方程的解，即电磁场的稳分 布这种空间分布在传播过程中只有相位的变化，没有形状的变化，且始终满足边界条 件，每一种这样的分布对应一种模式13、 光纤中的模式是混合模根据Ez和Hz的贡献大小，分为EH模(Ez>Hz)和HE模 (EzvHz), —个模式由它的传播常数B惟一决定14、 由于光纤中模式部分在纤芯中传播，部分在包层中传播，因而其传播常数B满足kn2< B vkn1可用模的有效折射率neff=|3 /k代替模的传播常数， 则模的有效折射率位于纤芯cv =—折射率和包层折射率之间波的传播速度为 nef15、 归一化频率| V = (n2 -n2)1/2 = 丝(2n2A)1/2只能传播一种模式的光纤称为单模九 1 2 九 1光纤为保证光纤中只存在一个模式，可以证明应满足如下截止条件：VV2.405V 2 g16、 光纤中传导模的总数为：M =片2 2 + g17、 什么是光纤的色散，以及色散对光纤通信的影响由于光纤中所传信号的的不同频率成分,，或信号能量的各种模式成分,，在传输过程中，因 群速度不同互相散开,，引起传输信号波形失真，脉冲展宽的物理现象称为色散。
光纤色散的存在使传输的信号脉冲畸变，从而限制了光纤的传输容量和传输带宽1•光纤色散分为材料色散，波导色散和模式色散，前两种色散由于信号不是单一(频率) 引起，后一种色散由于信号不是单一(模式)所引起18、 光载波行进的速度为光波的相速 即为w JB 0，而包络行进的速度1/B 1相应地称为群1 d®厂不119、单模光纤中只传输基模（主模）HE/LP］）,总色散由材料色散、波导色散组成两种色散 都与波长有关，所以单模光纤的总色散也称为波长色散20、材料色散：是光纤材料的折射率随频率（波长）而变，可使信号的各频率（波长）群速度不同引起色散波导色散是由于光纤中模式的传播常数是频率的函数而引起的它不仅与 光源的谱宽有关，还与光纤的结构参数如V等有关如将零色散波长从1.31p m移到1.55 M m,这就是色散位移光纤（DSF）G.651光纤（多模光纤）G.652光纤（常规单模光纤）G.653光纤（色散位移单模光纤）（DSF） G.654光纤（超低损耗海底单模光纤）G.655光纤（非零色散位移单模光纤）（NZDF）2.21、物质的吸收作用将传输的光能变成热能，从而造成光功率的损失吸收损耗有三个原因，一是（本征吸收），二是（杂质吸收），三是原子缺陷吸收。
光纤的损耗限制了光纤最大无中继传输距离损耗用损耗系数a （入）表示,单位为dB/km,即 单位长度km的光功率损耗dB （分贝）值如果注入光纤的功率为p（z=0）,光纤的长度L， 经长度L的光纤传输后光功率为p（z=L），因为光功率随长度是按指数规律衰减的，所以a（入）为a （九）=lgLp( z = 0)p( z = L)(dB / km)光纤损耗限制了光纤通信的最大直通距离产生光纤损耗的原因主要分为三种：吸收损耗、 散射损耗和辐射损耗1•物质的吸收作用将传输的光能变成热能，从而造成光功率的损失吸收损耗有三个原因， 一是本征吸收，二是杂质吸收，三是原子缺陷吸收2•光纤中出现折射率分布不均匀而引起光的散射，将一部分光功率散射到光纤外部，由此引起 的损耗称为本征散射损耗又称瑞利（Rayleigh）散射3•当理想的圆形光纤受到某种外力作用时，会产生一定曲率半径的弯曲，引起能量泄漏到包 层，这种由能量泄漏导致的损耗称为辐射损耗第三章：1、源的作用是将信号电流变换为光信号功率，即实现电光的转换，以便在光纤中传输目 前光纤通信系统中常用的光源主要有：（半导体激光器LD）、半导体发光二极管LED、（半导体分布反馈激光器DFB）等。
2、 光与物质的粒子体系的相互作用主要有三种:受激吸收（半导体光检测器）、自发辐射（半 导体二极管LED）、受激辐射（半导体激光器LD）3、 双异质结4 P （dB） = 101g 严4、 1mw5、 光与物质间的相互过程有哪些？答：受激吸收、受激辐射、自发辐射；原子吸收光子的能量从低能级跃迁到高能级，叫受激吸收；原子从高能级跃迁到低能级放出一个光子，其能量与入射光子能量一样，叫受激辐射6、 光检测过程中都有哪些噪声？答：热噪声：来源于电阻内部自由电子或电荷载流子的不规则热运动暗电流噪声：是没有 光入射时流过光检测器的电流，它是有PN结的热激产生的电子一一空穴对形成的散弹噪 声：源于光子的吸收或者光生载流子的产生，具有随机起伏的特性，这种噪声是由光的本质（粒子性）决定的7、 光源与光纤的耦合效率：耳=PfP Pf为耦合入光纤的功率，PS为光源发射的功率S8、 光功率最大值对应的光波长称为中心波长；要形成稳定激光振荡输出的波长应满足两个 条件：1、光波长应在增益谱之内；2、谐振腔的长度应为半波长的整数倍9、 单纵模激光器（SLM）：其边模抑制比SSR决定了相对于主模的其他纵模被抑制的程度。
10、 采用周期性波导来获得单纵模的激光器都称为分布式反馈激光器（DFB）；工艺比F-P 腔激光器复杂，其封装时其昂贵的原因11、 LED有五种结构：面发光二极管（SLED）、边发光二极管（ELED）、平面发光二极管、 圆顶形LED和超发光LED；面发光二极管的圆形发光面发出的光辐射具有朗伯分布：I®） = I cos9 Io为e=0方向的辐射强度；sled的输出有很宽的角分布，半功率点束宽 o O9 =9沁120o因此它与光纤的直接耦合效率很低仅有约4%II 丄12、 LED为飞阈值器件，其发光功率随工作电。