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光纤通信复习重点

光纤通信复习重点

题型：填空、选择、判断（30、问答（40、计算（30

第一章概论

1.2.2光纤通信的优点（少^）

1）容许频带很宽，传输容量很大

2）损耗很小，中继距离很长，且误码率很小

3）重量轻，体积小

4）抗电磁干扰性能好

5）泄露小，必威体育官网网址性能好

6）节约金属材料，有利于资源合理使用

1.3光纤通信系统的基本组成

发射U______基本光纤传输系统_接收

电信号光信号光信号电信号

作用：

1）信息源：把用户信息转换为原始电信号，这种信号称为基带信

号

2）电发射机：把信息源传递过来的模拟信号转换成数字信号

（PCM

3）光发射机：把输入电信号转换为光信号，并用耦合技术吧光信

号最大限度地注入光纤线路。

4）光纤线路：把来自光发射机的光信号，以尽可能小的失真和衰

减传输到光接收机。

5）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，

并经其后的电接收机放大和处理后恢复成基带电信号。光接收机

由光检测器、放

大器和相关电路组成，光检测器是光接收机的核心。光接收机最

重要的特性参数数灵敏度；

6）电接收机：把接收的电信号转换为基带信号，最后由信息宿恢

复用户信息；说明：光发射机之前和光接收机之后的电信号段，光纤

通信所用的技术和设备和电缆通信相同，不同的只是由光发射机、光

纤线路和光接收机所组成的基本光纤传输系统代替了电缆传输；

注：计算题3个，全来自第二第三章的课后习题

第二章光纤和光缆

2.1.1光纤结构

光纤是由中心的纤芯和外围的包层同轴组成的圆柱形细丝。（相

对折射率差

典型值△=（n1-n2）/n1，△越大，把光能量束缚在纤芯的能力

越强，但信息传输

容量确越小）

2.1.2光纤类型（三种基本类型）图2.2

突变型多模光纤：纤芯折射率为n1保持不变，到包层突然变为

n2。这种光纤一般纤芯直径2a=50~80卩m光线以折线形状沿纤芯

中心轴线方向传播，特点是信号畸变大。

渐变型多模光纤：纤芯中心折射率最大为n1,沿径向r向外围逐渐

变小，直到包层变为n2。这种光纤一般纤芯直径2a为50卩m光线

以正弦形状沿纤芯中心轴线方向传播，特点是信号畸变小。

单模光纤：折射率分布和突变型光纤相似，纤芯直径只有8~10卩

m光线以直线形状沿纤芯中心轴线方向传播。因为这种光纤只能传输

一个模式（两个偏振态简并），所以称为单模光纤，其信号畸变很小。

2.2光纤传输原理（展宽衰减的原因）

2.2.1几何光学方法（几个基本物理量的计算、效应、单模是重点）

1）突变型多模光纤

数值孔径：定义临界角Bc的正弦为数值孔径（NANA=n；_n；、

n八2?

NA表示光纤接收和传输光的能力，NA或Bc）越大，光纤接收

光的能力越强，从光源到光纤的耦合效率越高。对于无损耗光纤，在B

c内的入射光都能在光纤

中传输。NA越大，纤芯对光能量的束缚越强，光纤抗弯曲性能越

好。但NA越大经光纤传输后产生的信号畸变越大，因而限制了信息

传输容量。

时间延迟：L；L（NA）2、卫丄厶

这种时间延迟差在时域产生^脉冲展宽，或称为信号畸变。由此可

见，突变型多模光纤的信号畸变是由于不同入射角的光线经光纤传输

后，其时间延迟不同而产生的。

2）渐变型多模光纤渐变型多模光纤具有能减小脉冲展宽、增加带

宽的优点。自聚焦效应：不同入射角相应的光线，虽然经历的路程不

同，但是最终都会聚在同一点上。渐变型多模光纤具有自聚焦效应，