光纤通信第二版(刘增基)复习课分析.ppt

* 信号失真的主要原因是作为载波信号源的半导体激光器在电/光转换时的非线性效应，失真主要用组合二阶互调（CSO）失真和组合三阶差拍（CTB）失真这两个参数表示。 光接收机和光发射机都有严格要求。 第六章 * 1，光放大器的工作原理、种类 光放大的原理：所有光放大器都是通过受激幅射过程来实现对入射的光功率进行放大的，产生受激幅射所需要的离子数反转机制与半导体激光器中使用的完全相同。虽然光放大器在结构上与激光器相似，但是没有反馈机制。因此光放大器，可以放大信号，但不能产生相干的激光输出。 种类：(1)半导体放大器（2）光纤喇曼放大器（3）掺铒光纤放大器（EDFA） 2，掺铒光纤放大器（EDFA） 铒（Er）是一种稀土元素。将它注入到纤芯中，即形成了一种特殊光纤，它在泵浦光的作用下可直接对某一波长的光信号进行放大。 第七章 * 2，掺铒光纤放大器（EDFA） EDFA的工作原理：在掺铒光纤（EDF）中，铒离子有三个能级：基态E1、亚稳态E2和激发态E3。当泵浦光的光子能级等于E3和E1的能量差时，铒离子吸收泵浦光的光能从基态跃迁到激发态，但激发态不稳定，电子很快返回到E2，若输入的信号光的光子能量等于E2和E1之间能量差，则电子从E2跃迁到E1，产生受激辐射光，故光信号被放大。 EDFA的结构：掺铒光纤放大器主要由掺铒光纤（EDF）、泵浦光源、光耦合器、光隔离器以及光滤波器等组成 第七章 * 2，掺铒光纤放大器（EDFA） EDFA的主要优点有： ①工作波长与光纤最小损耗窗口一致；②泵浦功率低；③连接损耗低，耦合效率高。④增益高且特性稳定、噪声低、输出功率大。⑤对各种类型、速率与格式的信号传输透明。 EDFA的缺点有： ①波长固定，只能放大1550nm左右的光波，可调节的波长有限；②增益带宽不平坦，在WDM系统中需要采用特殊的手段来进行增益谱补偿。 EDFA的应用 1)作前置放大器；2)作功率放大器 ；3)作光中继器 第七章 * 3，光纤通信中的复用技术：光波分复用、光频分复用、光时分复用、光码分复用 4，WDM系统的基本类型 从传输方向分，可以分为双纤单向波分复用系统和单纤双向波分复用系统； 从光接口类型分，可以分为集成式波分复用系统和开放式波分复用系统。 5，WDM系统设计须考虑的问题 1）WDM的信道串扰：(1) 线性串扰(2) 非线性串扰 2）复用路数与波长范围的选择：决于两个因素：信道最大可利用带宽和最小信道间隔。 第七章 * 5，WDM系统设计须考虑的问题 3）速率等级的选择：单通道系统的传输速率取决于通信容量的需求和通信成本的合理化。 4）光纤类型的选择：WDM系统设计选择光纤的一般原则 光交换的类型：光空分交换、光时分交换、光波分交换 6，光波长转换的方法：光/电/光转换、全光波长转换 7，光孤子及光孤子通信的概念 光孤子：是经光纤长距离传输后，其幅度和宽度都不变的超短光脉冲(ps数量级)。 光孤子的形成是光纤的群速度色散和非线性效应相互平衡的结果。 第七章 * 7，光孤子及光孤子通信的概念 光孤子通信：利用光孤子作为载体的通信方式称为光孤子通信，可以大大提高无中继传输距离。 8，相干光通信的概念 相干光通信:在发射端对光载波进行幅度、频率或相位调制；在接收端，则采用零差检测或外差检测，这种检测技术称为相干检测。 和IMD方式相比，相干检测可以把接收灵敏度提高20 dB，相当于在相同发射功率下，若光纤损耗为0.2 dB/km，则传输距离增加100 km/ 第七章 * 考试说明 1，考试形式：开卷。 2，题型： （1）填空题（20%左右） （2）简答题（50%左右） （3）计算题（30%左右） 3，考试时间地点： 待定，请同学们留意通知。 * 谢谢大家！ 祝同学们 考研的考上理想的学校， 找工作的找到满意的工作， 一切顺利！ * 第一章 1，光纤通信系统的分类：数字光纤通信系统和模拟光纤通信系统。 2，基本光纤通信系统的组成：光发射机、光纤线路、光接收机。 光发射机：把输入的电信号转换成为光信号，并用耦合技术把光信号最大限度地注入光纤线路。它的核心器件是光源（LD或LED）。 光纤线路：用于传输光信号。由光纤、光纤接头、光纤连接器组成。 光接收机：把从光纤线路输出产生畸变和衰减的微弱光信号转换为电信号，并经放大和处理后恢复成发射前的电信号。它的核心器件是光检测器（PIN或APD）。 * 第一章 3，光纤通信使用的频段范围：近红外光(波长为0.8-1.8um),频带宽度为200THz.主要使用850nm 1310nm 1550nm三个窗口。 * 第二章 1，光纤结构，临界传输角 纤芯、包层、涂敷层.纤芯的折射率略高于包层的折射率. 涂敷层的折