第一章
光纤通信：侠义上说：利用光载波在光纤中传播信息的过程
广义上说：是以光纤或由光纤组成的光传输网、光处理器件、光处理设备为基础，并采用相关 技术来对光波信息
进行传输和处理的过程，是光通信的一个组成部分 光通信发展受阻的原因：1.光向四面八方散射时，光强减弱 高银指岀，如果把材料中金属离子含量的比重降低到
2.不能通过障碍物
10上以下，光纤损耗就可以减小到
dB/km。
10 dB/km
再通
过改进制造工艺，提高材料的均匀性，可进一步把光纤的损耗减少到几 光纤通信得以快速发展重要条件
：1.低损耗光纤2.光源(半导体激光器)
全波光纤：能够在1260?1675nm整个范围内都可用来进行 DWD光纤通信的光纤就是全波光纤 光纤通信发展的重要里程碑
1.低损耗光纤的研制成功 2.连续振荡半导体激光器的研制成功 光纤是一种玻璃丝，其材料是石英(SiO2),是通信网络中信息的
优良传输介质
光纤通信的发展趋势1.光纤技术逐渐从骨干网向广域网和城域络发展
2. 从低速系统向高速系统发展 3. 从陆地向海地发展
4. 从光传输电交换向网络的全光化发展 5. 向光纤技术和以太技术结合的方向发展
光纤通信的优点：
1. 频带宽、传输容量大 2. 损耗小、中继距离长 3. 重量轻、体积小 4. 抗电磁干扰性能好 5. 泄漏小、保密性好
6. 节约金属材料，有利于资源合理使用
传统上，以服务范围把网络分为三类
：
(1) 局域网，服务范围2 km ，如以太网，信令环和信令总线 ； (2) 城域网，服务范围100 km，如电话本地交换网或者有线电视 (3) 广域网络，服务范围可达数千公里，如开放系统互连国际网络等。
三代网络技术比较
)分配系统；
1. 全电网络，第一代网络，节点用电缆互连在一起，电缆是一种窄带线路，它的容量有限；
2. 电光网络，第二代网络，用一段段光纤取代电缆后构成的网络，现在正被广泛使用，因节点内仍是对电 信号进行交换，所
以称为电光网络
3. 全光网络，第三代网络，所有节点被不间断的光缆连接起来，节点内只对光信号进行交换，这就是未来 的第三代网络。
网络接入技术：
1.xDSL 2.HFC 3.APON/EPON 4.AON
光具有两种特性：1.波动性2.粒子性
用光导歼錐进行迥倍址早就哪一年由谁提出爭
劭用密別禅(迸行通信盘卑祖1966年由英盈华人為锥提:1
2, 光却通信有舜些优点?
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樹点对点光杆血信慕筑通常HJ把境孵帆，死纤、逛中附接收机團邯分劭成 切；卜 图所示】
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址按就机
扯晁射机的fi llip把电信号转变为光倩号注入光纤倩??它母常由复用器，週制覇和光 鱷用城. 境用器的件用娃把号辍用为时分复用（TDM）信号威敕井旬用 fiSB9*l 光渔是把电倍号转换为光信号，U陛枉比纤中怙诵■ 比接收机的作用是強光纤转输后的航弱It佑号转变为电佑号，则其放AJI解fl山原基 带信以 光屮罐器的作用星对瞬尤纤传输衰减后的恰时进竹试大“址中鳏器崙光?电■光中维器利 全尤中继⑥.如需对业务琲疔井出和捆入.网悭申朮-电-光屮琳器I如只要求对光信号斑行 欣大*処可以便用比敬久践? 屯于龙卉上小住输|打年仏 Q^bM;走余桔工闻 UXLI*丸更礼连按 5,简述通倍网竭附笈雜过弄q 醫:通佶网络抽胶嶷己勘5丁西吒，第一优网皓节点削电沈也连样一起，电坂迪一牌窄带线 踣F它的容量有限，罐足全电网络I出一段代电攒后构皿的网塔.这砸在正彼广 楚他用的第二牝网塔.囲节虫内仍是对电倩号迸fi交撫，所以称为电光网络：所有节点確不 咖门it缆辻孩起来* 〔 W匸花仁兮申j交按?这就足束来的处 优网跖即亍尤网培° 全光网is足光在传输.执人*屮璧、光存喙 上下话《h分ffl空按*貝用和解熒用11程中完 全楚在内进和处理的网络. 6. 比辕茫柜空气和吃:■ t1传输的連魄?蠅个恃输得快? 性:光在光杆中传轴的連度比在空气中命转得慢,樓力倍.&是 核fff芯折射率- 第二章 全反射条件：当入射角弓超过临界角 比（弓-c ）时，没有透射光，只有反射光，这种现象叫全反射, 这就是光纤波导传输原理 光缆：光缆由缆芯和护套两部分组成; 实用光纤有多模光纤和单模光纤。 如果光纤只支持一个传导模式，则称该光纤为 单模光纤。相反，支持多个传导模式的光纤称为 多模光纤 光纤传输电磁波的条件除满足光线在纤芯和包层界面上的全反射条件外，还需满足传输过程中的相干加强 条件。 引起光纤衰减的原因：是光纤对光能量的吸收损耗、散射损耗和辐射损耗。吸收损耗是可以改善的。最小 损耗在1.55 .m波段内。 色散：是由于不同成分的光信号在光纤中传输时， 因群速度不同产生不同的时间延迟引起的一种物理效应。 光信号分量包括发送信号调制和光源谱宽中的频率分量，以及光纤中的不同模式分量。 如果信号是模拟调制，色散限制了带宽；如果信号是数字脉冲，色散使脉冲展宽，从而影响系统传输的比 特速率和光纤带宽。多模光纤的色散主要由模式色散决定，单模光纤色散由色度色散决定。 光纤色散种类：1.模式色散2.色度色散3.偏振模色散 用数值孔径NA表示光线的最大入射角 ^max NA Sin :max NA表示光纤接收和传输光的能力。 sin : max = NA （ no =1 时） NA（或 :.max）越大，光纤接收光的能力越强，从光源到光纤的耦合效率 NA越大，经光纤传输后产生的输岀信号展宽越 no 越高，纤芯对光能量的束缚越强，光纤抗弯曲性能越好。但 大，因而限制了信息传输容量。 单模光纤的传输特性用衰减、色散和带宽表示。 多模光纤有阶跃多模光纤和渐变多模光纤。 光纤和色散补偿光纤。 单模光纤有G.652光纤、G.653光纤、G.654光纤、G.655光纤、 全波 G.652光纤是普通单模光纤，G.653光纤是色散移位光纤，G.654光纤是损耗最小光纤，G.655光纤是非零 色散移位光纤， 全波光纤是无水峰光纤，色散补偿光纤是具有负的大色散光纤。 光时域反射计（OTDR不仅可以测量光纤损耗系数和光纤长度，而且还可以测量连接器和熔接头的损耗， 观测光纤沿线的均匀性和确定光纤故障点的位置，在工程上获得了广泛地使用。 1. 用范妊也学h耕简述赛欖时才5t唄闽? 拧:当人射角巴超过临卑角吒⑴A氏）叫，潼右透射光.L4有反射比.这就是多篠孔纤 液牙札输址的J肌班. 2. 作为怡息倔波片?％毗軒有輝两种扯本类型? 答;实用比纤有爹模）t纤和单模比纤? 乩什么叫备模光什么叫单摸硕 井仙果啊 只支持—个槿导愎比 则镭谨北歼为m戍比出杓必 球务个慨导欖式的 死野称为塞軽光纤 氐 比纤慎输胆礎波I和集件侮挪览节？ 殍:光纤祐输电碓谨的冬件除繍绘见拔祂胡芯和包层界萱上的全反射華件外‘还斋滿足样 谕过界屮的相干血强*仲孕 5. 堆城光纤饕输拥*E的主聲因重有哪些？鄭些屋可以改善的T最小损耗在什么波比范西 答:引起光列蒔咸 的原因是紐f对stflfi最的吸收扛匚、st射和 和辐稷收损耗是 内及故書的“堆小捌耗雀L 55pj? MR内. 氐 什雄是光纤的色敵？对遇信羽何席响丁務樓光歼凶包#1由什么色故抉定？卑模光杆色 肢只奋什么色腋 决逞？ 答:色離是由于不问咸分的丸仁可样:匕屮卩轲呵川闊連厦不同产生不冋的时间砥迟刖 趙的一曲物理效应.比宿号分童包抵发送信号谓制和光簿曙覽中的融率分量?以屋光纤 中的朋同損戏分St. 多模光?ftn色敬需按宾色散抉宦，单區光舒色敢由色麼色散抉 T* JtffttCS孔砂定义是什么？真物理遷罠址什么？ *筒述点对点比纤通佑最统的甲尿科各部分的门用 ＞：点对点光纤筑疽案统通常由光发射机、光纤、死中琳幣和比接收机科和分细虞. 尤发射机的口用艮比电倍出&变为剜沪;注入比纤传勸 它運常由调制器和光混飙 趾 答:用徽值孔轻KA洗示光at的量天人射仰 sina^ =—- sind!inax - NA（岭=［时） 犬.朮纤扭收光的fife力越斟?从光源列 NA視示光纤播收和传输光的88力* 址歼的耦合效率站烁 纤芯对兒能肘的狼缚擄弧 狂纤摘沔曲性能越盯.仅融超大?经 比纤传轴區产坐的辎出伫号醛宽越氐 区而限制ffn；&ft辆容昆 & m樓比红的件静特性用哪几今磐数应示； 轧单 ＜ 紬的檢输特性用拿亦色散和航茨贰 9. 第幔壯好有那理种T单欖光纤丈右卿几种？ 答:爹模光軒馳段多模光好和渐变多模光野沖模光軒有G 652光ff ￡■ 653光野品654 ）t纤s G. 655光歼、争碱）t纤和色敝补癮允纤. 10. 简述GJB52 诙、G.6S3壯：,G654兀纤.G65S魅T和全波趾針的時那 ff：t.65Z光歼是晋通单楼比纤?G.653光歼足色敞移也光纤，G. 651逛算是損耗峭小光 纽G.G55光歼星非雾色61移检光纤，全额鳩址 无木娜光纤.色散补偿光軒姥具冑负 的大邑职）t纤* 11. 简述茫时竦反射讣的曲堆 答:光时城反射计 OTD&）不仅山以测量光轩损耗垂数和死纤KK，fuH还町以测屋连犠 器和轉接头的 WE*观测光軒希我的均匀性柯翩定光笄故隔山的悅置，?EI?上快割了 广眨地便用* 波分复用器（WDM的功能是把多个不同波长的发射机输出的光信号复合在一起 器的功能与波分复用器正好相反。 调制的方式：1.直接调制用电信号（调制信号）控制注入调制电流，实现直接调制光源的输岀光强 调制用电信号（调制信号）通过外腔调制器对光的强度（包络） 、相位或频率进行调制 ，并注入到一根光纤。解复用 2.外 根据调制原理的不同将其分为 ：强度调制器、相位调制器 、马赫-曾德尔幅度调制器 、QPSK光调制器、 电吸收波导调制器 光开关分类： ??着的作用是出境阳O； I丁我料制门恥澈比曙＜10）怖朮膜?或迪;过外调制曙 谓劃LD的相也* 址海魅世电信齡转金为龙信号*以锻在光纤中恂埔1 ? 光接牧机时件用址把輕光幷怙输后时锻爲比倍号转变为电信号.对忒放人升駢调出 腹呈肾偌号? 光申绅醤的作用是对经她纤转輪糞减后的信号进it敲大.尢中堆:s有址-电-光中an 棒和全光中ShBh如需対业香进行井山和摘入.叮便用光-电-尤中讎赛；如只要求 对光倍号诜讦放人\刚可且便用比放人 尤纤足尢倍号转输的介朋； 第三章 连接器：是把两个光纤端面结合在一起，以实现光纤与光纤之间可拆卸 连接损耗包括：1.固有损耗2.外部损耗 对连接器的要求：连接损耗（插入损耗）小；回波损耗大；多次插拨重复性好；互换性好；环境温度变化时, 性能保持稳定；并有足够的机械强度； 连接器的基本结构 包括接口零件、光纤插针和对中三部分。 两插头与转接器的连接有：FC型、SC型和ST型 接头是把两个光纤端面结合在一起，以实现光纤与光纤之间的永久性 接头连接方法：1.热熔连接2.机械连接3.毛细管粘结连接 耦合器的功能是把一个或多个光输入分配给多个或一个光输岀。 （活动）连接的器件 （固定）连接。 厂电光开关 声光幵关 1. 遽接靠和跳規的作用址杆A?按头的f卜用只址什么丁 菩;連接髀眾把两牛允纤端面结合在…起.以实现光軒与光歼之间可拆卸粥动）连!I的 黯乩“跳线\归涣端设备郸光砂IR及各评光无潭黯件之冋的耳述以构诫光歼椿 辅乘仏 接头是靶画牛光if端面魅合吐 起.以丈规蛙°」址纤之间的液久性m妊新 z 料合器的仆用址卅么丫它宥哪儿种？ 浮一博誇解的比莊応耙 卜哦枣伞茫輪入佔乩给名个或 *兀綸门一 3. 対光的羽嗣（-J嘟网种?简述它KJ的区恥 答:调制有直播调制和外制制两种方式.藏者是信号直搔谓制光瘴的输也光强；后畔是 蒂号通过外训制器对连绫输们旳进存调制? L 光开共的作用是什么? J屡分为哪两知 答：光开关的件川聚转按见路?实现把倍号的旳撫' 址开笑可以分为两大类；一类疑利谢电磁铁型进电机IS动光纤或透懂来实规光路转换m 机檀式）t开关?近来用现的犠机械兄开关，采用机协光开轴翩?flI乂能象波导开关那 『览血征单片磋掏良上.mwm有发瞬前途. 期-谈光开黄是利用同体物理效应（如电光、雄光、鳩光和声光效应）时固林丸开关? 5. 6. 商述紙跚离器個作用? 答;光稱离觀庭一棘只朮许卑力向件兽紙的畧件*逋常用?于消除反则此的影杯 使第挾 工作隐定. 简述此环形器的作用. 答:光坏行器除了也娃一种单向持输器件.龙要用于单纤収向传输系统和光分插疑川器 7. 蔺述弁质韓阴常滤液落聊复用粘的作用\ 脊:牡由四分之一?长用鸽歩层介质膜惘彌电介质檬申，M有从臨门I投的两个睜朗 丄反弗的波都具有拍扎干疹的特性U0谊羡为180 S）,醫过儿L：这理的氏射石.递剜光 强度将恨小.而反酣蔡戳将达到X介厳釉膜血滤確嚳解复用番就是利用光的于涉效应 选择波K.连续反射光在前表而相歎干涉复舍，在'\定的枝民范幽內产生高能童的反射 址汕 社这r耘国之外，则反射叭 第四章 光发射机的关键器件是光源，最常用的光源是：LED ――发光二极管、LD ―― 激光器 光纤通信对光源的要求 1. 光源发射的峰值波长，应在光纤低损耗窗口之内 ； 2?有足够高的、稳定的输岀光功率，以满足系统对光中继段距离的要求 3. ； 电光转换效率高，驱动功率低，寿命长，可靠性高 ； 3?单色性和方向性好，以减少光纤的材料色散，提高光源和光纤的耦合效率； 4. 数字信号的传输 易于调制，响应速度快，以利于高速率、大容量 ； 强度噪声要小，以提高模拟调制系统的信噪比 ； 5. 6. 光强对驱动电流的线性要好，以保证有足够多的模拟调制信道。 光发射机类型
光纤通信复习题要点
