光纤通信作业附件.doc

光纤通信作业 第一章：光纤通信 1、什么是光纤通信？系统的组成有哪些？ 光纤通信是利用光导纤维（ SiO2）作为传输光波信号的通信方式 一个光纤通信系统通常由电发射机、光发射机、光接收机、电接收机和由光纤构成的光缆等组成。 什么是光通信？ 3、光纤通信的优点？《每句话前半部分重要》 传输频带宽，通信容量大。 传输衰减小，传输距离长。 抗电磁干扰，传输质量好。 体积小、重量轻、便于施工。 原材料丰富，节约有色金属，有利于环保。 4、光纤通信的工作波长？ 5、WDM是指什么？DWD指什么？ 时分复用(TDM)方式。波分复用(WDM)方式。密集波分复用（DWDM）。 6、光纤从材料上可以分为哪几种？ 从材料上分为石英光纤、多组分玻璃光纤、氟化物光纤、塑料光纤等。 7、光纤活动连接器从连接方式来看分为哪几种？常见的插针端面有哪几种？12页 一种是永久性连接，一种是活动性连接。 从连接方式看光纤通信应用广泛的是：FC型、 ST型、 SC型 8、按缆芯结构分，光缆分为哪几种？ 9、光纤的制造分哪几个步骤？ 10、按材料分光纤分几种？与前题重复 11、无源器件的种类 无源器件包括：连接器、分路器与耦合器、衰减器、隔离器、滤波器、波分复用器、光开关和光调制器等。 本章注意： 1、 2、 3、 4、 5、 6、 第二章：光纤通信的物理学基础 1、通过哪些现象可以证明光具有波动性。 光的波动性可以从光的干涉、光的衍射、光的偏振等现象得到证明。 2、什么叫光电效应？光电效应具有哪些试验规律？ 由于光的照射，使电子从金属中溢出的现象称为光电效应。 光电效应具有如下实验规律： 3、什么是光的吸收、光的色散和光的散射？ 光的吸收是指光波通过介质后，光强减弱现象。 光的色散是介质的折射率n随光波波长λ变化的现象。 当光通过介质时，偏离原来的方向而向四周传播，这种现象称为光的散射。 什么是自发辐射、受激吸收和受激辐射？ 5、构成激光器的三个基本条件是什么？ 6、激光器的波长取决于什么条件？ 光学谐振腔的腔长L的影响，即纵模特性 光学谐振腔反射镜的大小和形状的影响，即横模特性 本章注意 1、 2、 3、 第三章：光纤 1、从结构上看光纤由纤芯、包层和涂敷层构成 2、按照传输模式分类，光纤可分为单模光纤和多模光纤 3、按照光纤材料分类，光纤可分为哪三类？ 石英光纤、石英纤芯塑料包层光纤、塑料光纤 4、光纤制造必须经过哪4个主要过程？画圈圈的 5、按照折射率分布来分类，光纤可分为阶跃型光纤和渐变型光纤。 6、什么是光纤的相对折射率指数差？对阶跃型光纤其相对折射率指数差表达式是什么？ 对渐变型光纤其相对折射率指数差的表达式是什么？ 阶跃型光纤 1渐变型光纤 8、什么是光纤的数值孔径？什么是光纤的本地数值孔径？对阶跃折射率分布的光纤其数值孔径的表达式是什么？对渐变折射率分布的光纤其本地数值孔径的表达式是什么？ 9、什么叫子午射线？什么叫偏（斜）射线？ 子午射线：通过光纤中心轴线的平面--子午面内的光射线 斜射线 (偏射线）不经过光纤中心轴线的空间折线。 10、光纤的3个低损耗窗口分别是哪几个？ 3个低损耗窗口在0.85、1.31、1.55微米附近。 11、什么叫多模光纤？什么叫单模光纤？ 单模光纤是指在给定的工作波长上，只传输单一基模的光纤 传输两种以上标量模的光纤为多模光纤。 12、什么叫单模光纤的截止波长？模场直径？偏振特性？45页 光纤的单模工作条件是以第一次高阶模（LP11）的截止频率给出的，而对应着归一化截止频率的波长称为截止波长。 模场直径就是单模光纤中基模光斑的大小。 由于双折射现象的存在，使单模光纤实际上变成了“双模”光纤，将引起光波的偏振状态沿光纤长度发生变化，最终导致偏振模色散。需要注意的是，偏振模色散不是单模光纤中的稳定现象。由于单模光纤双折射现象是随机的，与分布在整个光纤长度上的制造应力和环境应力随机波动相关联。此外在传输过程中，两个偏振模式之间会发生转化，而且也是随机的。因此，在光纤输出端的偏振模色散值是随机起伏的。 为什么单模光纤用模场直径作为其特征参数，而不用纤芯直径？ 单模光纤传输的能量并非全部集中在纤芯中，而是有相当部分在包层中传播，因此光纤的纤芯直经的概念在物理上已没有什么意义，应采用模场直径的概念。 14、分别写出矢量模和标量模的基模表达式和归一化截止频率。 标量模LP01 ；矢量模 HE11； 15、光纤的损耗主要有哪些？ 16、什么叫光纤色散？光纤色散对通信会造成什么影响？ 光信号在光纤中传输时不仅由于光纤损耗而使光功率变小，波