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光纤通信原理复习大纲

第一章

1.什么叫光纤通信？光纤通信的发展大致分为哪几个阶段？

以光为载波，光纤为传输媒介的通信叫光纤通信。

发展分为5个阶段：

第一代：从基础研究到商业应用的开发时期（1966~1979）；

第二代:提高传输速率和增加传输距离为研究目标和大力推广应用的大发展时期（上世纪80

年代早期）；

第三代:进一步提高传输速率和增加传输距离的时期（上世纪80年代后期初90年代初）；

第四代：以提高传输速率和增加传输距离为研究目标和大力推广应用的大发展时期（上世纪

90年代之后）；

第五代：以光孤子脉冲为通信载体，以光时分复用技术（OTDM）和波分复用技术（WDM）

联合复用为通信手段，以超大容量、超高速率为特征。

2.光纤通信的优缺点是什么？

优点：（1）通信容量大：（2）损耗低、中继距离长；（3）抗干扰能力强；（4）传输误码率

极低；（5）必威体育官网网址性强；（6）体积小、重量轻；

缺点：（1）有些器件比较昂贵；（2）光纤的机械强度差；（3）不能传输电力；

（4）光纤断裂后修复比较困难，需要专用工具；

3.光纤通信系统有哪些部分组成？简述各部分的作用。

山发射机、接收机、光纤线路组成；

发射机又分为光发射机和电发射机；光发射机的作用是：将输入电信号转化为光信号，并用耦

合技术把光信号最大限度的注入到光纤线路。电发射机的作用是：将信息源输出的基带电信号

变换为适合在信道中传输的电信号。

接收机也分为光接收机和电接收机。光接收机的作用：把光纤线路输出的产生畸变和衰减的微

弱光信号还原为电信号；电接收机的作用：放大和完成与电发射机相反的的变换，包括码型反

变换和多路分接；

光纤线路：把来自于光发射机的光信号，已经可能小的畸变和衰减传输到光接收机。

第一早

1.光纤通信为什么向长波长、单模光纤方向发展？

由于单模光纤不存在模间色散，带宽大，可用于长途传输；又因为光纤的几何尺寸大小与传输

光波长在同一数量级，故光纤通信要向长波长和单模光纤发展。

2.子午光线是才旨始终在包含中心轴线的平面上传播的光线。

3.弱导光纤的含义为n2~ni?即sin0c~90o

4.自聚焦效应是才旨：不同入射角相应的光线，虽经历的路程不同，但最终都会聚在同一

点的现象。

5.目前，通信用光纤的纤芯和包层构成的材料绝大多数是含有极少量掺杂剂的高纯

度Si02

6.按照光纤的射线光学（几何光学）理论，阶跃型光纤中光射线主要有了午光线

和斜光线两类。

7.光纤是一种介质光波导，具有把光封闭在其中进行传播的导波结构。它的直

径大约是纤芯单模8-10um,多模50-80um,外径都采用125um,故直径大约是125um.

8.从射线理论的观点看，在阶跃型光纤中，入射子午线光纤形成导波的条件

是：光线在光纤端面上的入射角必须满足：QQsinQ=n/

2

9.光纤数值孔径的物理意义是：数值孔径(NA)表示光线接收和传输光的能力,NA越大，

光线接收光的能力越强，从光源到光纤的耦合效率越高。

10.弱导光纤中纤芯折射率nl和包层折射率n2的关系是：近似相等即

11.决定光纤通信中继距离的主要因素是：光纤的色散和损耗

12.在阶跃型弱导波光纤中，第一高次模用LP11表示。

13.阶跃型单模光纤的截止波长表达式为：X=^^nV2A

cia

14.表示光纤色散程度的物理量是：时延差

15.目前光纤通信三个实用的低损耗工作窗口是0.85um、1.31um1.55um。

16.按照光纤中传输模式的多少，可以将光纤分为多模光纤和单模光纤两类。

17.在薄膜波导中，导波的传输波长条件是不知道有大神知道全班共享！

18.造成光纤中传输的光波信号出现畸变的重要原因是：光线中存在色散。

19.在多模光纤中，纤芯的半径和可传输的导波模数量是：

2212

V=——(n^—n.2)/=二一NA它决定了光纤可以支持的模式总数，即半径越大,AA

V越大，支持的