2022年光纖通信考試重點(diǎn)

1、學(xué)習(xí)資料收集于網(wǎng)絡(luò),僅供參考第一章一光纖通信的優(yōu)點(diǎn)1. 光纖的容量大 2. 損耗低、中繼距離長(zhǎng) 3. 抗電磁干擾才能強(qiáng) 4. 保密性能好 5. 體積小,重量輕 6. 節(jié)約有色金屬和原材料二光纖通信的缺點(diǎn)1.光纖通信的缺點(diǎn)；1. 抗拉強(qiáng)度低 2. 光纖連接困難 3. 光纖怕水四光發(fā)射機(jī)的作用不論是數(shù)字信號(hào), 仍是模擬信號(hào), 將輸入的電信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)；將轉(zhuǎn)換后的光 信號(hào)用完可能高的效率耦合進(jìn)入光纖；光發(fā)射機(jī)由輸入接口、光源、驅(qū)動(dòng)電路、監(jiān)控電路、掌握電路等構(gòu)成,其核心是光源；五光纖的作用盡可能少的失真,盡可能小的衰減,將光信號(hào)傳遞到接收端- 光接收機(jī)六光接收機(jī)的作用. 將光發(fā)射機(jī)送出來的光信號(hào)轉(zhuǎn)換

2、（仍原）成為電信號(hào) 由 V2=u2+w2 得到 單模傳輸條件 為其次章一光纖傳輸特性產(chǎn)生信號(hào)畸變的主要緣由是光纖中存在色散,損耗和色散是光纖最重要的傳輸特性：色散限制系統(tǒng)的傳輸容量,損耗限制系統(tǒng)的傳輸距離1.色散 Dispersion 是在光纖中傳輸?shù)墓庑盘?hào),由于不同成分（遲不同而產(chǎn)生的一種物理效應(yīng)；學(xué)習(xí)資料模式,頻率 等）的光的 時(shí)間延學(xué)習(xí)資料收集于網(wǎng)絡(luò),僅供參考2.色散的種類： 模式色散,材料色散,波導(dǎo)色散3.光纖色散產(chǎn)生的緣由及對(duì)光纖傳輸系統(tǒng)的影響：時(shí)間不同而產(chǎn)生的；由光纖中傳輸?shù)墓庑盘?hào)的不同成分的傳播在時(shí)域 和頻域 的表示方法不同： 從頻域 上看,色散限制帶寬 Bandwith ,用

3、3 dB 光帶寬 f3dB表示；從 時(shí)域 上看, 色散產(chǎn)生脈沖展寬 3.光纖損耗Pulse broadening ,脈沖展寬 表示；損耗的存在光信號(hào)幅度減小限制系統(tǒng)的傳輸距離；在最一般的條件下,在光纖內(nèi)傳輸?shù)墓夤β?P 隨距離 z 的變化,可以用下式表示 是損耗系數(shù)4.損耗的機(jī)理包括 吸取損耗 和散射損耗 兩部分吸取損耗是由 SiO2 材料引起的固有吸取和由雜質(zhì)引起的吸取產(chǎn)生的；如散射損耗主要由材料微觀密度不勻稱引起的瑞利Rayleigh 散射和由光纖結(jié)構(gòu)缺陷氣泡 引起的散射產(chǎn)生的；瑞利散射損耗是光纖的固有損耗,它打算著光纖損耗的最低理論極限；5.光纖損耗產(chǎn)生的緣由及危害是？光纖損耗包括吸取損

4、耗和散射損耗兩部分,吸取損耗是由 SiO2 材料引起的固有吸取和由雜質(zhì)引起的吸取產(chǎn)生的；散射損耗 主要由材料微觀密度不勻稱引起的瑞利 Rayleigh 散射和由光纖結(jié)構(gòu)缺陷 如氣泡 引起的散射產(chǎn)生的；危害：光纖損耗使系統(tǒng)的傳輸距離受到限制,大損耗不利于長(zhǎng)距離光纖通信；第三章1.什么是粒子 電子 數(shù)反轉(zhuǎn)分布,什么情形下能實(shí)現(xiàn)光放大？答：假設(shè)能級(jí) E1 和能級(jí) E2 上的粒子數(shù)分別為 N1,N2,在正常的熱平穩(wěn)狀態(tài)下,低能級(jí)E1 上的粒子數(shù) N1 是大于高能級(jí) E2 上的粒子數(shù) N2 的,入射光信號(hào)總是被吸取,為了獲得光信號(hào)的放大,必需將熱平穩(wěn)下的能級(jí) E1 和 E2 上的粒子數(shù) N1 和 N2

5、的分布關(guān)系倒過來,及高能級(jí)上的粒子數(shù)反而多于低能級(jí)上的粒子數(shù),這就是粒子反轉(zhuǎn)分布；當(dāng)光通過粒子數(shù)反轉(zhuǎn)分布激活物質(zhì)時(shí)將產(chǎn)生光放大；2.發(fā)射波長(zhǎng)和光譜特性半導(dǎo)體激光器的發(fā)射波長(zhǎng)取決于導(dǎo)帶的電子躍遷到價(jià)帶時(shí)所釋放的能量,這個(gè)能量近似等于禁帶寬度 EgeV ,由式 3.1得到h f = Egf=c/ ,fHz和 m分別為發(fā)射光的頻率和波長(zhǎng)；c=3 108 m/s 為光速；h=6.628 10-34J S 為普朗克常數(shù)；hc1.24E gEg1 eV=1.6 10-19 J,代入上式得到3.PIN 光電二極管主要特性1 量子效率和光譜特性；光生電子對(duì)空穴對(duì)IP/eIPhf入射光子數(shù)P 0/hfP 0e學(xué)

6、習(xí)資料學(xué)習(xí)資料收集于網(wǎng)絡(luò),僅供參考響應(yīng)度的定義為一次光生電流IP 和入射光功率P0 的比值IPheeA WP 0fhc2 響應(yīng)時(shí)間和頻率特性4.雪崩光電二極管APDPN 結(jié)時(shí),光子被吸取而產(chǎn)生電子-空穴對(duì)；假如電壓增加到使依據(jù)光電效應(yīng),當(dāng)光入射到電場(chǎng)達(dá)到 200 kV/cm 以上,初始電子一次電子 在高電場(chǎng)區(qū)獲得足夠能量而加速運(yùn)動(dòng)；高速運(yùn)動(dòng)的電子和晶格原子相碰撞,使晶格原子電離,產(chǎn)生新的電子- 空穴對(duì)；新產(chǎn)生的二次電子再次和原子碰撞；如此多次碰撞,產(chǎn)生連鎖反應(yīng),致使載流子雪崩式倍增；所以這種器件就稱為 雪崩光電二極管 APD ；5.什么是雪崩倍增效應(yīng)？答： 雪崩光電二極管工作室外加高反向偏壓（

7、100V150V ）,在 PN 結(jié)內(nèi)部形成一高電場(chǎng)區(qū),入射光功率產(chǎn)生的電子空穴對(duì)經(jīng)過高場(chǎng)區(qū)時(shí)不斷被加速而獲得很高的能量,這些高能量的電子或者空穴在運(yùn)動(dòng)過程中與價(jià)帶中的舒適電子碰撞,使晶格中的原子電離,產(chǎn)生新的電子空穴,新的電子空穴對(duì)收到同樣加速運(yùn)動(dòng),又與原子電離, 產(chǎn)生電子空穴對(duì),稱為二次電子空穴對(duì)；如此重復(fù),使載流子和反光生電流快速增大,這個(gè)物理過程稱為雪崩倍增效應(yīng)；第四章1 弛張振蕩現(xiàn)象當(dāng)電流脈沖注入激光器后,輸出光脈沖會(huì)顯現(xiàn)幅度逐步衰減的振蕩,稱為 弛張振蕩 ,其振蕩頻率 fr= r/2 一般為 0.52 GHz；這些特性與激光器有源區(qū)的電子自發(fā)復(fù)合壽命和諧振腔內(nèi)光子壽命以及 注入電流初

8、始偏差量有關(guān)； 弛張振蕩 和電光推遲 的后果是 限制調(diào)制速率 ；2.碼型效應(yīng)：當(dāng)最高調(diào)制頻率接近弛張振蕩頻率時(shí),波形失真嚴(yán)峻,會(huì)使光接收機(jī)在抽樣判決時(shí)增加誤碼率,因此實(shí)際使用的 最高調(diào)制頻率 應(yīng)低于弛張振蕩頻率當(dāng)電光推遲時(shí)間 td 與數(shù)字調(diào)制的碼元連續(xù)時(shí)間 T/2 為相同數(shù)量級(jí)時(shí),會(huì)使“0” 碼過后的第一個(gè)“1” 碼的脈沖寬度變窄,幅度減小, 嚴(yán)峻時(shí)可能使單個(gè) “ ” 碼丟失, 這種現(xiàn)象稱為 “ 碼型效應(yīng) ” ；3.“ 碼型效應(yīng) ” 的特點(diǎn)是： 在脈沖序列中較長(zhǎng)的連“ 0” 碼后顯現(xiàn)的 “ 1” 碼,其脈沖明顯變小,而且連“0” 碼數(shù)目越多,調(diào)制速率越高,這種效應(yīng)越明顯；排除 ：用適當(dāng)?shù)?“

9、過調(diào)制 ” 補(bǔ)償方法,可以排除碼型效應(yīng),4.自脈動(dòng)現(xiàn)象某些激光器在脈沖調(diào)制甚至直流驅(qū)動(dòng)下,當(dāng)注入電流達(dá)到某個(gè)范疇時(shí),輸出光脈沖顯現(xiàn)連續(xù)等幅的高頻振蕩,這種現(xiàn)象稱為 自脈動(dòng)現(xiàn)象第五章1.SDH 幀結(jié)構(gòu)SDH 幀結(jié)構(gòu)是實(shí)現(xiàn)數(shù)字同步時(shí)分復(fù)用、保證網(wǎng)絡(luò)牢靠有效運(yùn)行的關(guān)鍵SDH 幀的一般結(jié)構(gòu)：一個(gè) STM-N 幀有 9 行,每行由 270 N 個(gè)字節(jié)組成；這樣每幀共有 9 270 N 個(gè)字節(jié),每字節(jié)為 8 bit ；學(xué)習(xí)資料學(xué)習(xí)資料收集于網(wǎng)絡(luò),僅供參考 幀周期為 125 s, 即每秒傳輸 8000 幀；對(duì)于 STM-1 而言,傳輸速率為9 270 8 8000=155.520 Mb/s ；2.字節(jié)發(fā)送次

10、序?yàn)椋河缮贤轮鹦邪l(fā)送,每行先左后右；3.SDH 幀的三個(gè)部分： ；1 段開銷； 2 信息載荷 3 治理單元指針4系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)（1）誤碼率 BER誤碼率 是衡量數(shù)字光纖通信系統(tǒng)傳輸質(zhì)量?jī)?yōu)劣的特別重要的指標(biāo),它反映了在數(shù)字傳輸過程中信息受到損害的程度；BER 是在一個(gè)較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)的傳輸碼流中顯現(xiàn)誤碼的概率,它對(duì)話音影響的程度取決于編碼方法；由于誤碼率隨時(shí)間變化,用長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)的平均誤碼率來衡量系統(tǒng)性能的優(yōu)劣,明顯不夠精確；在實(shí)際監(jiān)測(cè)和評(píng)定中,應(yīng)采納誤碼時(shí)間百分?jǐn)?shù)和誤碼秒百分?jǐn)?shù)的方法；5.中繼距離受損耗的限制假如系統(tǒng)傳輸速率較低,光纖損耗系數(shù)較大,中繼距離主要受光纖線路損耗的限制；在這種情形下,要

11、求 S 和 R 兩點(diǎn)之間光纖線路總損耗必需不超過系統(tǒng)的總功率衰減,即第六章1.調(diào)制方式模擬光纖傳輸方式主要有以下幾種方式：（1）模擬基帶直接光強(qiáng)調(diào)制D-IM （2）模擬間接光強(qiáng)調(diào)制（ 3）模擬間接光強(qiáng)調(diào)制方式模擬光纖傳輸方式 是先用承載信息的模擬基帶信號(hào)進(jìn)行 電的預(yù)調(diào)制 ,然后用這個(gè)預(yù)調(diào)制的電信號(hào)對(duì)光源進(jìn)行 光強(qiáng)調(diào)制 IM ；這種系統(tǒng)又稱為 預(yù)調(diào)制直接光強(qiáng)調(diào)制光纖傳輸系統(tǒng)2.預(yù)調(diào)制主要有以下三種 :1. 頻率調(diào)制 FM2. 脈沖頻率調(diào)制 PFM3. 方波頻率調(diào)制 SWFM 3.頻分復(fù)用光強(qiáng)調(diào)制用每路模擬電視基帶信號(hào),分別對(duì)某個(gè)指定的射頻 RF 電信號(hào) 進(jìn)行 調(diào)幅 AM 或調(diào)頻 FM ,然后用組

12、合器把多個(gè)預(yù)調(diào)RF 信號(hào)組合成多路寬帶信號(hào),再用這種多路寬帶信號(hào)對(duì)發(fā)射機(jī)光源進(jìn)行 光強(qiáng)調(diào)制 ；4.副載波復(fù)用 SCM ；由于傳統(tǒng)意義上的載波是 光載波 ,為區(qū)分起見,把受模擬基帶信號(hào)預(yù)調(diào)制的 RF 電載波稱為副載波 ,這種復(fù)用方式也稱為 副載波復(fù)用 SCM ；5.副載波復(fù)用 SCM 模擬電視光纖傳輸系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn) 一個(gè)光載波可以傳輸多個(gè)副載波,各個(gè)副載波可以承載不同類型的業(yè)務(wù)；SCM 系統(tǒng)靈敏度較高,又無需復(fù)雜的定時(shí)技術(shù),制造成本較低；前后兼容； 不僅可以滿意目前社會(huì)對(duì)電視頻道日益增多的要求,混合的有線電視系統(tǒng) HFC中采納；學(xué)習(xí)資料而且便于在光纖與同軸電纜學(xué)習(xí)資料收集于網(wǎng)絡(luò),僅供參考.什么是頻分復(fù)用 ,及副載波復(fù)用 答： 頻分復(fù)用光強(qiáng)調(diào)制方式是用每