光纖通信期末總復(fù)習(xí)

1、光纖通信期末總復(fù)習(xí)一、總述題型：判斷（20% ）（2×10）+選擇（50%）（2.5×20）+計(jì)算（30%）（3題） 考試范圍（第一章第十章），重點(diǎn)第五章、第六章、第七章，第四章自學(xué)，不考 要求：考試可以用中文答題，但是要熟悉英文專業(yè)術(shù)語(yǔ)， 每次作業(yè)一定要會(huì)做二、第一章 光纖通信系統(tǒng)1、光通信所用波長(zhǎng)（紅外、可見、紫外）2、dB，dBm計(jì)算 3、分清波長(zhǎng)，頻率，介質(zhì)中波長(zhǎng)，介質(zhì)中的頻率 4、一路話音信號(hào)速率 4、什么是光子？光子能量（以J為單位，eV為單位），會(huì)計(jì)算光線中的光子數(shù) 5、光纖優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)三、光學(xué)概要 1、Snell定律：計(jì)算纖芯包層上臨界角，空氣和纖芯入射面入射

2、光錐大小2、數(shù)值孔徑定義，計(jì)算 3、光斑尺寸的計(jì)算四、 波動(dòng)學(xué)基礎(chǔ) 1、與的換算 2、帶寬和譜寬的換算（頻率范圍和波長(zhǎng)范圍換算） 3、色散，材料色散，波導(dǎo)色散定義，展寬計(jì)算，單位長(zhǎng)度展寬計(jì)算Dispersion（色散）: Wavelength dependent propagation velocity. 傳輸速度隨波長(zhǎng)變化的特性稱為色散Material Dispersion（材料色散）: Dispersion caused by the material. Waveguide Dispersion（波導(dǎo)色散）: Dispersion caused by the structure of th

3、e waveguide. 4、光纖通信系統(tǒng)電帶寬與光帶寬關(guān)系 5、帶寬距離積、NRZ，RZ（50%）比特距離積計(jì)算 6、諧振腔（F-P腔） 7、平面邊界上的反射，全反射臨界角計(jì)算 分界面上損耗計(jì)算 什么是消逝場(chǎng)？五、 光纖波導(dǎo) 1、相對(duì)折射率與數(shù)值孔徑：fractional refractive；NUMERICAL APERTURE 2、光纖損耗 Losses may be classified as: Absorption Scattering： Rayleigh Scattering Geometric effects 目前損耗水平是多少？主要限制因素是什么 3、歸一化頻率計(jì)算；V is

4、called the normalized frequency or V parameter 4、多模光纖模式數(shù)目計(jì)算 對(duì)于階躍折射率光纖，若V>10對(duì)于拋物線分布折射率光纖，若V>10 5、單模傳播條件 單模工作區(qū)位于長(zhǎng)波長(zhǎng)有什么優(yōu)點(diǎn)？ 6、多模光纖中的畸變 階躍折射率： 對(duì)于 GRIN 模式展寬近似表達(dá)式為: GRIN優(yōu)點(diǎn)是什么？這里大家需要記住的是模式失真不依賴于光源波長(zhǎng)或者光源線寬. 因此總的脈沖展寬:那么總的色散可計(jì)算如下 7、單模截止波長(zhǎng)那么截止波長(zhǎng) (小于截止波長(zhǎng)光纖將以多模形式傳輸) 為:8、在實(shí)際中，對(duì)于常見的通信用光纖，在其中傳播的光是何種偏振的？六、光源和光放

5、大器1、LED P-I特性的斜率計(jì)算. 禁帶寬度與輻射波長(zhǎng)2、量子效率定義，計(jì)算。3、LED 模擬調(diào)制、數(shù)字調(diào)制時(shí)偏置電流選擇，LED正常工作時(shí)偏置電壓選擇4、LED帶寬（電帶寬）限制因素5、LED輻射圖形：面發(fā)射：朗伯光，半功率角120度 邊發(fā)射：120×306、激光器工作原理三個(gè)條件：粒子數(shù)反轉(zhuǎn)、閾值條件，相位條件 區(qū)分受激輻射與自發(fā)輻射基本概念Spontaneous emission stimulated emission，7、P-I特性斜率 與量子效率8 F-P激光器縱模概念，激光器輸出縱模數(shù)計(jì)算，輸出光譜圖819820 821增益0.311 nml (nm)l (nm)腔諧

6、振波長(zhǎng) Dlcl (nm)Dlc輸出頻譜9、異質(zhì)結(jié)概念，對(duì)閾值電流影響10、LD模擬調(diào)制、數(shù)字調(diào)制偏置電流的選擇，LD偏置電壓的選擇11、溫度對(duì)LD工作特性的影響12、LD帶寬 f3-dB = 0.35/tr13、LD輻射方向圖：邊發(fā)射：10×3514、LD與LED區(qū)別線寬、帶寬、發(fā)散角、調(diào)制特性、溫度特性，P-I特性工作原理15、光柵諧振波長(zhǎng)：16、鉺離子三能級(jí)系統(tǒng)描述EDFA放大原理17、EDFA優(yōu)點(diǎn)和EDFA工作波段18、拉曼放大器工作波段，優(yōu)點(diǎn)19 噪聲指數(shù)定義，計(jì)算20 、 Amplifier placement in a fiber link.Launch Amplifi

7、erInline AmplifierPreamplifier21、光纖放大器和光纖激光器區(qū)別七、光檢測(cè)器1、響應(yīng)度 Responsivity ，量子效率計(jì)算2、截至波長(zhǎng)Silicon Photodiode Response 0.5 0.7 0.9 1.1 0.5l (mm)03、PIN、 APD 偏置電壓選擇4、光電導(dǎo)模式（ Photoconductive ）：有反向偏置情形下 光伏特模式（ Photovoltaic ）：無(wú)反向偏置電壓情形5、暗電流：在沒有光功率存在情形下，反響偏置二極管內(nèi)也有一個(gè)微小反向電流 (通常稱為反向漏電流). 暗電流是由二極管內(nèi)自由電荷載流子熱運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生. 小的入射光

8、信號(hào)將被暗電流掩蓋. 為了減小誤碼率，必須使得信號(hào)電流遠(yuǎn)大于暗電流.6、檢測(cè)器帶寬限制因素 渡越時(shí)間定義. The speed of response is ultimately limited by the transit time.7、APD的響應(yīng)度8、靈敏度概念sensitivity ，APD能提高靈敏度八、耦合器和連接器1、軸向錯(cuò)位，角度錯(cuò)位、端面分離那種因素占主導(dǎo)地位？2、數(shù)值孔徑不同光纖連接損耗計(jì)算 L = - 10 log (NA2/NA1)2 入射光纖NA1大L = 0 入射光纖NA1小3、光纖尺寸不同光纖連接損耗計(jì)算目前好的連接器損耗大約是多少?光纖熔接呢？九、分布式網(wǎng)絡(luò)和光器件1、什么是波分復(fù)用及其優(yōu)點(diǎn)密集波分復(fù)用、稀疏波分復(fù)用2、常見波分復(fù)用器工作原理，DWDM對(duì)光器件的要求3、定向耦合器參數(shù)定義 及計(jì)算InputP1P2P3P41234DCThroughput Loss（直通損耗） LTHP = - 10 log (P2 /P1 )Tap Loss（抽頭損耗）LTAP = - 10 log (P3 /P1 )Directionality（方向性系數(shù)）LD = - 10 log (P4 /P1 )Excess Loss（額外損耗）LE = - 10 log (P2 + P3) /P1 Splitting R