光纤通信的优点：1. 光纤的容量大2. 损耗低、中继距离长3. 抗电磁干扰能力强4. 保密性能好5. 体积小，重量轻6. 化学性能稳定 7. 节省有色金属和原材料，光纤通信的缺点：1. 不可过分弯曲 2. 光纤连接困难 3. 分路、耦合困难4.抗拉强度低、光纤怕水
光纤通信系统的组成：光纤通信系统是以光纤为传输媒介，光波为载波的通信系统。主要由光发送机、光纤光缆、中继器和光接收机组成。
1、光纤光缆趋势：向长波长转移 含纤数量增加
2、光纤通信系统：单通道——〉多通道 强度检测——〉相干检测
3、光纤通信网络：容量、中继距离、传输与交换技术融合、全光（中继、交换）、接入
按光纤中传输的模式数量，可以将光纤分为多模光纤(MMF)和单模光纤(SMF)。
在一定的工作波上，当有多个模式在光纤中传输时，则这种光纤称为多模光纤(芯径、包层、传输特性)………………,只有一种传输模式，….单模光纤
按照ITU-T （国际电信联盟）关于光纤类型的建议，可以将光纤分为：G.651光纤(渐变型多模光纤)、G.652光纤(常规单模光纤)、G.653光纤(色散位移光纤DSF)G.654光纤(低损耗光纤)G.655光纤(非零色散位移光纤NZ-DSF)G.656光纤（全波光纤）S+C+L DFF ：色散平坦光纤DCF ：色散补偿光纤（背面）
光缆的基本结构按缆芯组件的不同一般可以分为层绞式、骨架式、束管式和带状式四种，如下图
所示 光纤的传输原理:1.几何光学方法： 光纤的芯径远远大于工作波长2.波动光学方法
光纤的相对折射率差：222121121
()/2()/n n n n n n ?=-≈- 数值孔径：NA =
02/k πλ=归一化频率 ：221/210()V U W k a =+
022/(W n λπ= 2/c c n V λπ=
dBm 值 是相对于毫瓦的dB 数。故 dBm=10*lg(P*10^3)=30+10lgP
1mW=0dBm, 10mW=10dBm, 1W=30dBm
例：发射机的功率为1mW,接受机所需的最小功率为0.01mW ，采用的为G.652光纤，损耗为0.2dB/km, 则从损耗的角度来说，最多允许的光纤长度为多少？
允许的dB 数: 10*lgP(0)/P(L)=20dB
允许传输的距离： 20dB/（0.2dB/km ）=100km
方法2: (0dBm--(-20dBm)) /（0.2dB/km ）=100km
光纤的传输损耗
①吸收损耗：⑴本征吸收：1、红外吸收: 分子振动 2、紫外吸收：电子跃迁 ⑵ 杂质吸收：1、过渡金属离子吸收：电子跃迁2、 OH 基吸收：电子跃迁
②散射损耗：瑞利散射、受激布里渊散射、受激拉曼散射、缺陷散射、弯曲泄漏
瑞利散射：与波长4次方成反比，比波长小得多的粒子引起的散射
③附加损耗：宏弯、微弯损耗
大的纤芯、包层折射率差——〉小的临界弯曲半径，所以要使用弱导光纤
弱导光纤：纤芯中最大的折射率和均匀包层最小折射率之差很小的光纤。注：通常其折射率差小于1%。
模式色散：1/m Ln c τ?≈? 材料色散：m m m D L D τλ?=?材料色散系数 波导色散：W W m D L D τλ?=?波导色散系数 偏振色散：01/()x y c n n τ?=- 在多模光纤中：模式色散>材料>波导，单模光纤中无模式色散。
多模光纤色散：
单模光纤色散： 模式色散是单模光纤中的主要色散因素 L 公里的光纤的带宽： D 为光纤色散系数，λ?为光源谱宽，多纵模0.115ξ= 单纵模0.306ξ= 线双折射的参数：x y βββ?=- 归一化双折射率：0/l x y neff k n n ββ=?=-=? 0k 为真空中相位常数
拍长定义为偏振态完成一个周期变化的光纤长度。光纤双折射的偏振态在一个拍长上的演化图2-22考 在一个拍长上，两正交偏正光的相位差变化2π 2/B L L πβ=?，可见双折射越严重，拍长越短 消光比：发全0码的输出光功率0
P 和发全1码时的输出光功率1P 之比
01/EXT P P = 光纤的非线性效应：1、非线性受激散射：受激拉曼散射（SRS ）:分子振动对入射光相互作用,从而产生散射 入射光频率p ω，分子振动频率v ω 产生s p v ωωω=-：斯托克斯波 s p v ωωω=+：反斯托克斯波 受激布里渊散射（SBS ）:光纤中的光信号和声波之间的相互作用产生散射 入射光频率p ω的泵浦光将部分能量转移给频率为s ω的斯托克斯波，发出频率为Q 的声波 p s Q ωω=-,2、折射率扰动：强度引起光纤的折射率变化 分为三类：1）自相位调制（SPM ）：传输过程中光脉冲自身相位变化2）交叉相位调制（CPM ）：一个脉冲对其他信道脉冲相位的作用，不同波长的脉冲间相互作用，会造成光谱的展宽3）四波混频（FWM ）：两个或三个波长的光波混合后产生新的波长
常见抑制方法是降低入纤光功率、采用不等信道间隔、利用光纤自身的色散
例：在某WDM 系统当中，有两个通信通道，工作波长分别为1550.26nm ，1551.06nm ，传输一段距离后，由FWM 效应产生的新波长有哪些？
答：产生的波长有2*1550.26-1551.06=1549.46nm 2* 1551.06-1550.26=1551.86nm ()1/22220m w ττττ?=?+?+?6010L B B L D L
ελ?==???
某光纤，纤芯直径为8um ，n1=1.46, n2=1.45, 试计算⊿，NA ，单模截止波长,1550nm 波长的光能在其中进行单模传输么？
(1.46 1.45)/1.460.0068?=-=0.171NA == (6.28/2.405)*4000*0.1711786C nm λ== 由于 1550<1786nm, 所以不能进行单模传输。
正色散越大的系统，带宽越小，负色散越大的系统，带宽越大。
半导体内部自由运动的电子(简称自由电子)所填充的能带称为导带；价电子所填充的能带称为价带；导带和价带之间不允许电子填充，所以称为禁带，其宽度称为禁带宽度，用Eg 表示，单位为电子伏特(eV)。
1. 自发辐射:处于高能级的电子状态是不稳定的，它将自发地从高能级(在半导体晶体中更多是指导带的一个能级)运动(称为跃迁)到低能级(在半导体晶体中更多是指价带的一个能级)与空穴复合，同时释放出一个光子。由于不需要外部激励，所以该过程称为自发辐射。
2. 受激辐射: 在外来光子的激励下，电子从高能级跃迁到低能级与空穴复合，同时释放出一个与外来光子同频、同相的光子。由于需要外部激励，所以该过程称为受激辐射。
3. 受激吸收:在外来光子激励下，电子吸收外来光子能量而从低能级跃迁到高能级，变成自由电子。
激光产生条件:1）光放大：有粒子数反转2）频率选择及正反馈：有光学谐振腔3）阈值条件：增益大于损耗 4）相位特性 谐振波长：02/q
q n nL q λλ==Χ 谐振频率：00//2q q f c cq nL λ==
半导体激光器的结构及原理：本征半导体：费米能级位于禁带中央 N 型半导体：导带电子增多 P 型半导体：导带电子减少 有源区：PN 结界面上，导带电子增多，价带空穴增多，形成粒子数反转
半导体激光器组成及原理：F-P 型LD 、 DH-LD 、 增益引导条形LD 、量子阱LD
单纵模激光器：分布反馈激光器：DFB-LD 分布布拉格反射激光器：DBR-LD Bragg 条件：0/2/2m m m n λλΛ== Λ光栅周期 m λ有源介质光波长 m 衍射级次
与F-P 腔LD 比，DFB-LD 的优点：单纵模特性好，线宽窄，温度特性好，调制特性好 缺点：由于电流的注入，I ↑,T ↑, λ改变，不稳定。DBR-LD 优点：它将周期性刻蚀的波纹沟槽放在具有放大作用的有源区两边外侧的无源波导上，这两个无源的周期波导充当Bragg 反射镜作用，在自发辐射光谱中，只有在Bragg 频率附近的光波才能满足振荡条件，提供有效的反馈。
半导体激光器的主要特性: 阈值稳态特性：图3-16 温度特性：温度越高，性能越糟
光谱特性：图3-18 光谱辐射宽度： 光谱线宽： 边模抑制比： 最大-20dB 宽度：
电光延迟 张弛振荡
光检测器件：工作原理：价带电子吸收光子能量跃迁到导带上光生载流子被外建电场加速形成电流 PIN: 增宽耗尽层 APD: 激发的光生载流子形成新的光生载流子
光纤放大器（EDFA ）：光—电----光中继： 设备复杂，成本昂贵，维护不便
光放大器：半导体光放大器（SOA ），拉曼、布里渊光放大器，掺杂光放大器，掺铒、掺镨、掺铥 EDFA 的结构及原理：EDFA 主要由掺铒光纤、泵浦源、WDM 、光隔离器滤波器等组成 图3-33
EDFA 的特性: 增益特性10l g /o u t i n G p p =输出功率特性:图3-36噪声特性：
10l g /i n o u t
N F S N R S N R = 影响单模光纤连接器插损的因素: 1）模场失配损耗2）数值孔径不同的损耗3）纤芯错位损耗4）光纤连接端面间隙损耗5）光纤端面倾斜损耗
光耦合器: X 状耦合器：功能：表3-5 星状耦合器： 性能指标：插损L 、分光比R 、隔离度I
光复用器和解复用器：功能：是用于波分复用等传输方式中的无源光器件
1、光栅型
2、多层介质膜
3、熔融拉锥
4、 集成光波导
光隔离器 磁光效应 HL θρ= 图3-54 隔离器工作原理图
光衰减器：位移型光衰减器 反射型光衰减器 衰减片型光衰减器
光开关：1、非机械光开关： 磁光效应 声光效应 热光效应 优点：开关时间短、体积小、便于光电集成。缺点：插损大，隔离度低，只有20dB 左右2、机械式光开关： 优点:插损小，不大于2dB, 隔离度高，大于45dB, 不受偏振和波长影响，适合单模光纤 缺点：开关速度慢
系统按信号的复用方式来进行分类，可分为：时分复用系统（TDM ）、波分复用系统（WDM ）、 空分复用系统（SDM ）
波分复用是光纤通信中的一种传输技术，它利用了一根光纤可以同时传输多个不同波长的光载波的特点，把光纤可能应用的波长范围划分成若干个波段，每个波段作一个独立的通道传输一种预定波长的光信号
密集波分复用（DWDM ） 、稀疏波分复用（CWDM ）
DWDM 的发展情况：波分复用技术从光纤通信出现伊始就出现了，两波长WDM （1310nm ／1550nm ）系统80年代就在美国 AT&T 网中使用，速率为 2×1.7 G b ／s 。到 90 年代中期，WDM 系统发展速度并不快，主要原因在于：1995年开始，WDM 技术的发展进入了快车道，特别是基于掺饵光纤放大器的1550nm 窗口密集波分复用系统。世界上各大设备生产厂商和运营公司都对这一技术的商用化表现出极大的兴趣，WDM 系统在全球范围内有了较广泛的应用。发展迅速的主要原因在于：（1）光电器件的迅速发展，特别是掺饵光纤放大器的成熟和商用化，使在光放大器（1530～1565nm ）区域采用 WDM 技术成为可能。（2）传统的增加容量的方法是用新的更高速的时分复用（TDM ）系统取代原来的TDM 系统。基于TDM 的高速系统虽然可进一步提高到40Gb ／s ，然而由于其性能价格比低，需大规模地替换整个系统（包括中继器），不易升级以及在技术上的一些问题，在实用中是否能成功还是个未知因素。TDM40Gb ／s 面临着电子元器件的挑战，利用 TDM 方式已日益接近硅和镓砷技术的极限，TDM 已没有太多的潜力可挖，并且传输设备的价格也很高（3）已敷设G.652光纤1550nm 窗口的高色散限制了时分复用（TDM ）40Gb ／s 系统的传输，光纤色散的影响日益加重。
结论：人们正越来越多地把兴趣从电复用转移到光复用，即从光域上用各种复用方式来改进传输效率，提高复用速率，而 WDM 技术是目前能够商用化最简单的光复用技术。DWDM 系统的最新进展：1光源：量子阱激光器、外调制；2光纤：大有效面积光纤(LEAF)，降低非线性效应的影响；3放大器：拉曼光放大器：1290-1660nm ，全波段；4 GaAs , InP 材料，MEMS 光开关
光纤通信发展历程回顾：光纤通信技术已经经历了几个重要的发展阶段：1. 单波长点对点传输
2. WDM 点对点传输
3. WDM 全光网
WDM 全光网概念：WDM 全光网以光处理节点代替原有的电处理节点，信息进入光网络层后，始终以光的形式存在，直至到达其目的接入节点处才进行光/电转换。
全光网中的OXC 和OADM ：OXC 节点和OADM 节点是全光网中的核心节点，它们以光信号的波长为
标识在光域内对信号进行交叉连接和上下路处理。由于避免了“电子瓶颈”的限制，网络传输容量及节点吞吐量可以大幅度提高。
应用光开关的OADM：1、固定型OADM 2、可重构型OADM
应用光开关的OXC：——OXC是全光网的核心器件，其主要功能是：1）路由和带宽管理。OXC能够在光纤和波长两个层次上提供这样的管理。2）光网络的保护和恢复。OXC可以在光路层提供网络保护机制，OXC还可以通过重新选择波长路由实现更复杂的网络恢复。
WDM全光网优点:①可提供更大的带宽，因为全光网对信号的交换都在光域内进行，可最大限度地利用光纤的传输容量；②具有传输透明性，因为采用的光路交换以波长来选择路由，因此对传输码率、数据格式以及调制方式具有透明性，即对信号形式无限制，允许采用不同的速率和协议；③具有更高的处理速度和更低的误码率； ④具有良好的兼容性，不仅可以与现有的通信网络兼容，而且还可以支持未来的宽带综合业务数字网以及网络的升级；⑤具备良好的扩展性能，网络可同时扩展用户、容量和种类，新节点的加入并不会影响原来网络结构和原有各节点设备；⑥具备可重构性，可以根据通信容量的需求，动态地改变网络结构，可进行恢复、建立、拆除光波长的连接；⑦由于采用了较多无源光器件，省去了庞大的光/电/光转换的设备及工作，可大幅提升网络整体的交换速度，提高可靠性。
自动交换光网络（ASON）
ASON 概述:1、在Internet飞速发展的冲击之下，传统的电信网正处于一场大变革之中。以波分复用（Wavelength Division Multiplexing）为代表的光通信技术已经成为整个信息社会最重要的支柱之一 3、IP和WDM技术相结合也就成为下一步网络发展的必然趋势 4克服“电子瓶颈”---WDM全光网、光传送网简化网络的管理 ---网络智能化
IP业务的发展及其对现有网络的冲击:Internet迅猛增长，数据业务量最终将超过话音业务量，IP业务在未来的网络中将占主导地位，和传统的话音业务相比较，IP业务具有强烈的突发性ASON/ASTN的总体结构：ASON是指在ASON信令网控制之下完成光传输网内链路的连接/释放、交换、传输等一系列功能的网络。ITU-T将ASON/ASTN定位为全球性的统一传送网，预计将来会有数千台的交换机和数百万台的终端节点接入到这个网络中。对于这样一个规模巨大的网络，不可能采用单一的平面结构，必定要分成许多较小的管理区域(AD: Administrative Domain)分别来维护和管理，如下图所示：
全球性的ASON/ASTN示意图
网络体系结构：传送平面（TP）：传送平面包含携带被交换实体的传送网网元，组网灵活性由封装在网元内的连接功能提供。控制平面（CP）：控制平面的引入是ASON不同于传统OTN的一个根本点，它包括了一系列实时的信令及协议系统，负责快速有效地对网络中的端到端连接进行动态控制，如连接的建立、删除及修改。管理层面（MP）：与传统OTN中的网络管理系统相当。ASON的核心功能：ASON最基本、最核心的功能，就是在请求代理(RA: Request Agent)的要求之下建立一条连接两点的光通道。ASON支持3种连接类型，即a).永久连接(PC) b).交换连接
(SC)c).软永久连接(SPC) 连接类型：永久连接(PC ）:即由网管系统利用网管协议建立永久性光通路连接。此时首先要根据网络拓扑状态数据库来确立最合适的路由，然后网管系统再给光通道所经过的每一个网元下发配置命令来实现连接的建立。也就是说永久连接主要是在管理平面的控制下完成交换连接(SC)：由用户直接按需要利用信令和选路协议来动态建立光通路连接，这样的连接需要有统一的标准网络命名和寻址方案以及UNI/NNI 协议。交换连接主要是在控制平面的作用下完成的。软永久连接(SPC)：由网管系统利用网络产生的信令和路由协议来建立连接，这种连接类型处于永久连接和交换连接之间，需要管理平面和控制平面的合作才能完成。从终端用户看来，软永久连接和永久连接都是向网管系统申请建立的，但由于在网络内部软永久连接是通过信令系统建立的，所以能够自动绕过失效节点。某些利用信令/中断呼叫自动再建立的租用线业务就需要此类连接。
ASON 的主要特点：业务透明（业务透明是指光传送网络可以传送各种类型的客户层信息。光传送网络按照一定的映射方式将各种不同的客户信号作为光通道信号的净负荷进行传送，在传送网络的内部，网络无需知道也无需处理客户信号的详细信息。光传送网络的入口和出口成为业务信号透明性的分界处。由于对业务透明，因此可以为各种业务信号使用一个统一的下层结构，而不必专为每种业务单独建设一个传送网络，从而大大降低了光传送网络的成本和复杂性。），能够快速、高质量的为用户提供各种带宽服务与应用（ASON 是一个具有动态建立连接功能的光传送网络，因此可以根据真实业务模式来分配带宽，使得网络的性能最优。网络可以根据当前客户层的业务需求，实时、动态的调整网络的逻辑拓扑结构以避免拥塞，实现资源的最佳配置） ,进行实时的光通道指配（目前的传送网络提供了 SDH 或 WDM 通道连接服务都是通过网络管理协议或人工配置来进行指配的。这种指配过程相对于交换速度来说非常缓慢(周到月)。ASON 提供了标准化的路由选择和信令传输结构以及用户－网络接口、网络－网络接口，可以迅速有效地在传送层网络中建立、修改或删除连接。使得业务供应商可以在几分钟甚至几秒钟内迅速的为用户提供一个波长通道，实现“光拨号”。还可以基于ASON 技术开发“波长批发”、“波长出租”及“光VPN ”等各种业务，有效的将光纤的物理带宽转化为最终用户带宽，从而使得运营商能够迅速开通各种增值业务），在光层上的性能监测与故障恢复更加快速、更加有效的保护和恢复机制（光域上的性能监测可以在对业务透明的条件下保证光传送质量。光纤断裂、光放大器失效等故障将影响到极大量的上层业务连接，如果仅仅依靠上层网络进行恢复，则需要对每一个上层连接分别进行恢复操作，这将带来巨大的工作量，给网络带来负担。而若在光层上对光通道进行保护恢复，则可以在没有上层网络参与的情况下，该光通道上的所有上层业务连接同时得到恢复，有效地提高恢复速度、降低操作复杂性与成本。
当网络发生故障时，ASON 的管理平面和控制平面相配合可以保证故障信息能够及时、准确的在网络中传播，备用或恢复路由可以快速启动，从而增强了网络的生存性），实时的流量工程控制与光层带宽管理，良好的设备互操作性和网络可扩展性 （通过定义统一的、标准的网络接口，不同厂商的设备可以很容易的实现互连互通；如果进一步在网络接口中配备自动资源发现、自动业务发现等各种功能，可以进一步减轻设备互连时所需要的人工干预和手工配置，理想情况下能够达到类似于计算机设备的“即插即用”功能）
光网络管理观念的变革：光网络的网络管理系统经历了几个发展阶段：1、手工配置阶段-OXC 和OADM 出现之前2、TMN 网管模型-中心网管下发配置命令改变网络拓扑状态3、Bandwidth On Demand 或者Wavelength Dial-up ，电子交换设备动态向光网络申请带宽资源
ASON 的总结：1、ASON 的产生是由于IP 业务的发展2、与传统网络相比ASON 最显著的特征是增加了控制平面；另外，它具有通用的接口3、ASON 有相当多的优点4、目前计划中的ASON 采用层叠模型5、ASON 是最近几年里光网络的发展方向
光发射机主要指标：输出光功率及其稳定性：10lg(/1)s s p p = 消光比：01/EXT p p =
均衡与定时判决：均衡电路不可能把把波形全部恢复原样，只是适当修正，成为判决电路容易识别的波形，将接收到的信号变，成升余弦滚降波形，尽管有拖尾，但在所有判决时刻，拖尾均过零点，不产生码间干扰。,
系统性能指标：1、误码性能：劣化分DM ，严重误码秒SES ，误码秒ES 2、抖动性能1）输入抖动容县 2）输出抖动容限 3）抖动转移特性 3、可靠性 1）不可用时间MTTR 2）可用时间MTBF 3)可用性及可用性目标 最佳判决条件：0110D D
I I I I Q σσ--==
210
10exp /2Q BER I I Q σσ-≈
-=+ 10T
σσσ==
响应度：0/P R I P = 响应速度: f 1/2c L d R C π≈
接入网的定义：接入网由用户网络接口和业务节点接口之间的一系列传输实体（例如线路设施和传输设备）组成，为传输电信业务而提供所需传输承载能力的实施系统。
接入网类型：根据传输方式分为有线接入网、无线接入网和综合接入网（交互式数字图像SDV 、有线+无线）。有线接入网分为铜线接入网（数字线对增益DPG 、高比特数字用户线HDSL 、不对称数字用户线ADSL ）、光纤接入网(光纤到路边FTTC 、光纤到大楼FTTB 、光纤到户FTTH 、混合光纤/同轴电缆接入网HFC)；无线接入网分为固定接入网（微波、卫星）和移动接入网（无绳电话、蜂窝移动电话、无线寻呼、卫星通信、集群调度）。
接入网的特点：1、完成复用、交叉连接和传输功能2、提供各种综合业务。3、网径较小4、成本与用户有关5、线路施工难度较大6、光纤化程度高7、对环境的适应能力强8、组网能力强：接入网可以根据实际情况提供环状、星状、链状、树状等灵活多样的组网方式。 DSL: (1)是对在本地电话网线上所提供的数字数据传输的一整套技术的总称. (2)异步数字用户
线 (Asymmetric Digital Subscriber Line, 简称 ADSL)(3)服务通常保留0.3-4kHz 这个范围的频段给话音服务
XDSL : ADSL （非对称用户数字线），HDSL （高速用户数字线） RADSL （速率自适应数字用户线路）
SDSL （对称数字用户线路, 标准版HDSL ） VDSL （超高速用户数字线） G.SHDSL （ITU-T 标准替换早期SDSL ）
光纤接入网(OAN):是指用光纤作为主要的传输媒质，实现接入网的信息传送功能。由于光纤具有传输带宽宽，传输衰减小的突出优点，因而成为现代通信网中长途干线、局间中继传输的主要手段。
光纤接入网的主要特点：可以传输宽带交换型业务，传输质量好，可靠性强；网径一般较小，可不需要中继器，市场前景良好，应用范围广阔，投资成本大等。
组成：光线路终端(OLT) ，光网络单元(ONU)
OLT ：功能结构又3部分组成：1、核心部分功能：OLT 核心部分功能包括数字交叉连接功能2、
业务部分功能：主要实现业务端口功能3、公共部分功能：包括供电和OAM 功能。
ONU ：位于ODN 和用户终端之间，它提供与ODN 之间的光接口与用户终端之间的电接口，因此需要具有光/电变换功能，并能实现对各种电信号的处理与维护功能。功能结构又3部分组成：核心部分功能、业务部分功能、公共部分功能：1、核心部分：包括用户和业务复用功能、传输复用功能、ODN 接口功能2业务部分：主要提供用户端口功能。3、公共部分组成：包括电功能和OAM 功能。
光纤接入网的分类：有源光网络(AON)、 无源光网络(PON)
无源光网络（PON）：是指在OLT和ONU之间是光分配网络(ODN) 没有任何有源电子设备的网络。它包括：GPON、EPON、BPON
无源光网络（PON）的优势：
（1）体积小，设备简单，安装维护费用低，投资相对也较小。
（2）组网灵活，拓扑结构可支持树型、星型、总线型、混合型、冗余型等网络拓扑结构。（3）安装方便，它有室内型和室外型。其室外型可直接挂在墙上，或放置于“H”杆上，无须租用或建造机房。而有源系统需进行光电、电光转换，设备制造费用高，要使用专门的场地和机房，远端供电问题不好解决，日常维护工作量大。
（4）无源光网络适用于点对多点通信
（5）无源光网络是纯介质网络，彻底避免了电磁干扰和雷电影响，极适合在自然条件恶劣的地区使用。
（6）从技术发展角度看，无源光网络扩容比较简单，不涉及设备改造，只需设备软件升级，硬件设备一次购买，长期使用，为光纤入户奠定了基础，使用户投资得到保证。
光接入网的拓扑结构：总线型、星型、环形
光纤接入网的形式依据光网络单元（ONU）的位置可以分为(1)FTTB（光纤到大楼）(2)FTTC（光纤到路边）(3)FTTH（光纤到用户）
光纤接入网的现状05年 FTTH用户韩国：1000万日本：计划3000万美国：03年-08年的六大目标之一
我国的情况宽带用户：04年 2500万用户，70% ADSL 有几个有利因素:08 奥运会、10 世博会、十一五规划:
各种类型的PON的发展概要
全方位服务接入网络工作会议（FSAN）
----------各大网络运营商
BPON:155/622 Mb /s PON的系统 ,ATM
EPON:IEEE 802.3工作团体 ,速率上下行同为1.25Gb/s的技术 , Ethernet
GPON:提供1.244和2.488Gb/s的上下行速率
ITU-T:GPON 的新的标准G.984.1 和G.984.2
GPON的官方规范
GSR 规范
(1)支持全方位服务－包括话音（TDM、PDH和SONET/SDH）、Ethernet（10/100 BaseT）、ATM、专线等等。
(2)物理覆盖至少20公里，协定内逻辑支持范围60公里。
(3)支持同一种协定下的多种速率模式，包括同步622Mb/s，同步1.25Gb/s，以及不同步的下行2.5Gb/s，上行1.25Gb/s及更多（将来可达到同步2.5G）。
(4)针对点对点的服务管理需提供OAM&P（Operation、Administration、Provisioning）的能力。
(5)针对PON下行流量是以广播传送之特点，提供协定层的安全保护机制。
EPON的官方规范1、上下行均为千兆速率2、下行采用针对不同用户加密广播传输的方式共享带宽，上行利用时分复用（TDMA）共享带宽3、可方便灵活的根据用户需求的变化动态分配带宽；
4、采用单纤波分复用技术（下行1510nm，上行1310nm），传输距离可达20公里。在ONU侧通过光分路器分送给最多64个用户；
EPON传输原理两个图：下行传输原理、上行传输原理
GATE
a)Timestamp
b)Granted timeslot assignments
Registration Ⅰ
(1)REGISTER_REQUEST
(2)recognize the presence or absence of an ONU,
?REGISTER
?register it, negotiate parameters
?REGISTER_ACK
?assign bandwidth, and compensate for round-trip delay.
Registration Ⅱ图
EPON 中的两项关键技术：1、测距2、带宽分配
EPON的优点与缺点优点：1.协议简单，成熟2支持的厂商较多（第三代SoC）(烽火、格林威尔…)3有实际的应用经验缺点：1.效率低：8B10B线路编码，额外开销多2.难以支持Ethernet 以外的业务，尤其是难以支持语音业务3.功能不如GPON 丰富
EPON实际应用(1)2004，武汉光谷长飞公寓，中国首家(2)2007 中国电信 FTTN+DSL 4万线，估计未来三年，每年2到3倍的速度增长。(3)网通将在10月进行EPON（以太无源光网络）设备的集中采购 (4)广电对EPON的需求，青岛广电
EPON的前景：随着IP业务的爆炸式增长和我国电信运营市场的日益开放，无论是传统电信运营商还是新兴运营商，为了在新的竞争环境中立于不败之地，都把建设面向IP业务的电信基础网作为他们的网络建设重点。在城域网的接入部分，很多运营商选择以太网技术。值得注意的是，现有的以太网接入技术都存在这样或那样的问题，这为以后的业务发展带来极大的隐患。有的运营商甚至把用于计算机局域网的以太网技术一成不变地搬到接入网中，不同用户之间的信息根本谈不上隔离。在这种平台上开展电子商务是难以想象的。这种运营方式只能一时抢到大量用户，等到用户发现自身利益得不到保障时，运营商必将自食其果。
基于以太网技术的宽带接入网与传统的用于计算机局域网的以太网技术大不一样。它仅借用了以太网的帧结构和接口，网络结构和工作原理完全不一样。它具有高度的信息安全性、电信级的网络可靠性、强大的网管功能，并且能保证用户的接入带宽，这些都是现有的以太网技术根本做不到的。因此基于以太网技术的宽带接入网完全可以应用在公网环境中，为用户提供稳定可靠的宽带接入服务。另外由于基于以太网技术的宽带接入网给用户提供标准的以太网接口，能够兼容所有带标准以太网接口的终端，用户不需要另配任何新的接口卡或协议软件，因而它又是一种十分廉价的宽带接入技术。基于以太网技术的宽带接入网无论是网络设备还是用户端设备，都比ADSL、Cable Modem 等便宜很多。基于以上考虑，基于以太网技术的宽带接入网将在以后的宽带
IP接入中发挥重要作用。
PON 的共同挑战1保护成本非常高昂2目前所使用的收发模块不成熟，过于昂贵3一次性投入太大，不适合旧网改造
如果原始码序列为100010001，采用3B1P奇校验进行编码，则变换后的码序列为100001000010
1.由于LED具有阈值电流，所以不适合模拟调制×
2. 光纤通信系统的带宽主要由其色散所限制√
3. 光纤通信系统所采用的波长的发展趋势是向短波方向转移的 ×
4. 激光是光纤通信系统所采用的主要光源 √
5. 在通信中，我们通常使用弱导光纤√
6. 本征半导体中掺入施主杂质，称为N 型半导体√
7. 光纤的数值孔径越大，集光能力越强，所以在通信中我们采用大数值孔径光纤×
8. 在光纤中，比光波长大的多的粒子引起的散射称为瑞利散射×
9. 光电效应产生的条件是入射波长大于截止波长×
10. SRS 现象总是由于光信号和介质中的声子相作用产生×
11. OXC 节点和OADM 节点是全光网中的核心节点√
12. 拉曼光纤放大器比EDFA 的噪声性能要优越√
13. 任何半导体材料都适合用作光源的材料×
14. 在光纤中，双折射越严重，拍长越短√
MEMS 光开关：利用微反射镜的转动改变光束的传播方向，实现开关功能。
1.
在光纤接入网中，OLT 指的是光纤线路单元 2.
在DFB 激光器中，能够激发的激光的波长必需满足Bragg 条件。 3.
发光二极管与激光二极光相比，缺乏谐振腔结构。 4.
APD 是具有内部电流增益的光/电转换器件。 5.
光发射机发0码时的功率和发1码时的功率的比值，我们把它称为消光比 6.
ASON 包含的三大逻辑平面为传输平面，控制平面和管理平面。 7.
无光照时，光电二极管的反向电流又称为暗电流。 8. 原理上，可以利用自相位调制在光纤中产生光孤子。
1. 光与物质的相互作用类型有哪些？请做简要解释。 受激吸收：在入射光作用下，电子由低能级跃迁到高能级
自发辐射：高能级的电子在没有外界作用下，跃迁到低能级上，将能量以光子的形式释放出去，这种跃迁称为自发辐射。
受激辐射：高能级的电子，受到入射光的作用，被迫跃迁到低能级上，将能量以光子的形式释放出去，这种跃迁称为受激辐射。
2. 假设数字通信系统能够在高达1%的载波频率的比特率下工作，试问5GHz 的微波载波
和1.55微米的光载波各能传输多少路64kbit/s 的话路。
5GHz 的微波：935100.016410
N ??=?=781路，1.55微米的载波，其频率为： 8146310 1.93101.5510c
v λ-?===??(hz) 14731.93100.01 3.02106410N ??==??路 3. 已知均匀光纤的折射率为1n =1.50，相对折射率差为⊿=0.01，纤芯半径为a=25 m μ，
试求：该光纤LP 01模的截止波长。若0λ=1m μ，试计算光纤的归一化截止频率V 及其中传输的模数量N 各等于多少。
由，⊿=121
n n n -=0.01，可得 2n =1.485
c λ=m μ
V =22V N ==368 4. 请解释光纤中的色散概念，如果在某光纤中，光纤色散系数D=110ps/(nm ?km), 光纤长
度25km ，我们使用LED 光源，⊿λ=20nm, 则其脉冲展宽是多少？常用的色散补偿的方法有哪些？(6％)
光纤通信中不同模式和频率的的传播速度不同，使得信号到终端时产生畸变，这样的现象我们称为色散。⊿t=D*L*⊿λ=110*25*20=55000ps
常用的色散补偿方法有：色散补偿光纤 啁啾的光纤光栅
对AWG 的认识图
试用环形器和光纤光栅设计一个简单的OADM 图
请简述EPON 中ONU 的发现和注册过程。图
请简述G.652, G.653, G .654, G .655光纤各自的特征
某光纤，纤芯直径为8um ，n1=1.457, n2=1.455, 试计算⊿，NA ，单模截止波长,1550nm 波长的光能在其中进行单模传输么？
何为受激拉曼散射？某单模光纤芯径8um ，模场半径3.5um ，拉曼增益系数g R =10-11m/W, 有效作用长度为L eff =25km, 计算其拉曼域值。
请简述激光产生的三个基本条件。若某一激光器，腔长200um ，峰值波长900nm,光谱辐射宽度为6nm,计算该带宽内纵模的个数。 2/(q+1)nl q λ?= 6/n nm λ=?
何为光隔离器，为什么在DWDM 系统中，EDFA 两端需要安置光隔离器
请简述DWDM 与CWDM 的区别，在骨干网上，使用的是哪种技术
《光纤通信技术》模拟试题 一、填空（共10题，每题3分） 1、均匀光纤的导光原理为全反射原理，它的数值孔径表示了光纤收集光线的能力。 2、单模光纤的色散包括材料色散和波导色散。 3、线极化波是指波的电场矢量空间取向不变，即合成矢量的端点的轨迹为一直线的波 ，以 LP 表示。 4、在弱波导光纤中，光射线几乎与光纤轴线平行，因此，弱波导光纤中的和分布是一种近似的TEM 波。 5、在研究光和物质相互作用时,爱因斯坦指出存在三种不同的基本过程: 自发辐射、受激吸收、受激辐射。 6、谐振腔的谐振条件是2 11ln 21r r L G +==内αα。 7、光纤通信系统所使用的光源与光纤色散相互作用，给系统引进了的干扰和噪声主要有三种，即码间干扰、模分配噪声、啁啾声。 8、发送机的消光比是全“0”码时的平均输出光功率与全“1”码时的输出光功率之比. 9、判决器和时钟恢复电路和起来构成码形成电路。 10、STM-N 帧结构分为三个区域：段开销区、净负荷区和管理单元指针。 11、平方律型折射指数分布光纤中总的模数量等于4 2 V 。 12、当物质中处于高能级上的粒子数大于处于低能级上的粒子数时，则物质处于粒子数反转状态。 13、光电检测器是利用材料的光电效应来实现光电转换的。 14、传输网主要由传输设备和网络节点构成的。 15、在SDH 帧结构中，段开销是用于传送网络运行、管理和维护的附加字节。 三、画图题（共1题，每题10分） 1、画出采用直接调制的数字光纤通信光发射端机的方框图。 见教材P 100 四、问答题：（共1题，每题15分） 1、什么是模分配噪声？它是如何产生的 五、计算题：（共3题。共35分） 1、.已知阶跃光纤的n 1=1.62，n 2=1.52, 试计算：相对折射率Δ （2）数值孔径 (1）22 221222162 .1252.162.12?-=-=?n n n (2)56.006.0262.121=??=?=n NA 2、计算STM-1帧结构中段开销SOH 的容量(速率)。
光纤通信模拟试题1 一、选择题 1. 目前光纤通信中所使用的光波的波长区域是( ) A. 红外区 B. 远红外区 C. 紫外区 D. 近红外区 2. 表示光纤色散程度的物理量是( ) A. 时延 B. 频带带宽 C. 时延差 D. 相位差 3. 在外来光子的激发下，低能级E1上的电子吸收了光子的能量hf(=E2-E1)而跃迁到高能级 E2的过程称为( ) A. 自发辐射 B. 受激辐射 C. 受激吸收 D. 康普顿效应 4. EDFA中，光滤波器的主要作用是( ) A. 使泵浦光和信号光耦合 B. 滤除光放大器的输出噪声 C. 提高光放大增益 D. 使信号再生 5. 目前，掺铒光纤放大器的噪声系数可低达( ) A. -3 dB～0 dB B. 0 dB～3 dB C.4 dB～5 dB D. 10 dB～15 dB 二、填空题11. 利用光波作为载频的通信方式称为___________________。 12. 通常根据传播方向上有无电场分量或磁场分量，可将光(电磁波)的传播形态分成TE波， TEM波和___________________三类。 15. 按照射线理论，阶跃型光纤中光射线主要有___________________和斜射线两类。 16. 渐变型光纤中，子午射线的自聚焦是指光纤中不同的射线具有___________________的 现象。 17. 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。它是由直径大约只有 ___________________的细玻璃丝构成。 18. 处于粒子数反转分布状态的工作物质称为___________________。 19. 激光器能产生激光振荡的最低限度称为激光器的___________________。 20. 随着激光器温度的上升，其输出光功率会___________________。 21. EDFA的输出饱和功率是指___________________时所对应的输出功率。 22. EDFA作为发射机功率放大器使用的主要作用是___________________。 23. 在光纤通信系统中，利用光纤来传输监控信号时，通常可采用频分复用和____________ _______两种传输方式。 24. 对光隔离器的主要要求是：插入损耗低和___________________。 25. 光纤通信系统中(武汉自考)常用的线路码型有：mBnB码、插入比特码和_____________ ______等。 26. STM-1帧结构中，管理单元指针的位置在___________________列中的第4行。 27. 虚容器是SDH中最重要的一种信息结构，它由容器输出的信息净负荷和_________来组 成。 28. STM-1信号中，一帧中包含的字节数为___________________。 29. 由光电检测器引入的噪声主要有量子噪声、___________________和雪崩管倍增噪声等 三种。 30. 在保证系统误码率指标的要求下，测得接收机的最低输入光功率为0.1 μW，最大允许 输入光功率为0.1 mW，则该接收机的动态范围为___________________dB。 三、名词解释题
一、填空题（每空1分，共30分） （1）写出光在真空的速度c、在介质中的速度v、和折射率n之间的关系：。 （2）光由折射率为n1的光密媒质向折射率为n2的光疏媒质传播时(n1> n2)，全反射临界角的正弦为sinθIC= 。 （3）光纤通信三个实用的低损耗工作窗口是0.85μm、和。（4）光纤的色散分为色散、色散和色散。 （5）光纤的主要材料是，光纤的结构从里到外依次是____ 和_ __（6）光纤中的传输信号由于受到光纤的和_______影响，使得信号的幅度受到衰减，波形出现失真。 （7）半导体激光器工作时温度会升高，这时会导致阈值电流，输出光功率会。 （8）光衰减器按其衰减量的变化方式不同分________ 衰减器和______ _衰减器两种。 （9）光纤通信的光中继器主要是补偿衰减的光信号和对畸变失真信号进行整形等，它的类型主要有和。 （10）光纤通信是利用________波，在光导纤维中传播，实现信息传输的，它具有传输信息量大、不受外界电磁场干扰和____________等优点。 （11）光与物质作用时有受激吸收、和__________ 三个物理过程，产生激光的主要过程是__________。 （12）光纤的数值孔径NA=__________，其表征了光纤的_________能力，当相对折射率和色散值越大时，NA__________。 （13）光源的作用是将转换成；光检测器的作用是将转换成。 第 1 页共5 页
二、选择题（每小题2分，共20分） 1、光纤包层需要满足的基本要求是() A.为了产生全反射，包层折射率必须比纤芯低 B.包层不能透光，防止光的泄漏 C.必须是塑料，使得光纤柔软 D.包层折射率必须比空气低 2、在激光器中，光的放大是通过（） Ａ．粒子数反转分布的激活物质来实现的Ｂ．光学谐振腔来实现的 Ｃ．泵浦光源来实现的Ｄ．外加直流来实现的 3、为了使雪崩光电二极管能正常工作，需在其两端加上( ) A.高正向电压 B.高反向电压 C.低反向电压 D.低正向电压 4、光纤的数值孔径与( )有关。 A. 纤芯的直径 B. 包层的直径 C. 相对折射指数差 D. 光的工作波长 5、PIN光电二极管，因无雪崩倍增作用，因此其雪崩倍增因子为( )。 A. G＞1 B. G＜1 C. G＝1 D. G＝0 6、光接收机中将升余弦频谱脉冲信号恢复为“0”和“1”码信号的模块为( )。 A. 均衡器 B. 判决器和时钟恢复电路 C. 放大器 D. 光电检测器 7、EDFA中将光信号和泵浦光混合起来送入掺铒光纤中的器件是( ) A.光滤波器 B.光耦合器 C.光环形器 D.光隔离器 8、光时域反射仪（OTDR）是利用光在光纤中传输时的瑞利散射所产生的背向散射而制成 的精密仪表，它不可以用作（）的测量。 A.光纤的长度 B.光纤的传输衰减 C.故障定位 D.光纤的色散系数 9、光隔离器的作用是( ) A.调节光信号的功率大小 B.保证光信号只能正向传输 C.分离同向传输的各路光信号 D.将光纤中传输的监控信号隔离开 10、光纤数字通信系统中不能传输HDB3码的原因是( ) A.光源不能产生负信号光 B.将出现长连“1”或长连“0” C.编码器太复杂 D.码率冗余度太大 第 2 页共5 页
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，并采用相矢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2.不能通过障碍物 高银指出，如果把材料中金属离子含量的比重降低到10上以下，光纤损耗就可以减小到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dB/km o 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逬行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^?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； ⑵ 城域网，服务范围100 km，如电话本地交换网或者有线电视)分配系统； (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 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，节点内只对光信号逬行交换，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
试题2 《光纤通信技术》综合测试（二） 一、填空题 1、为了使光波在纤芯中传输，包层的折射率必须纤芯的折射率。 2、光纤的典型结构是多层同轴圆柱体，它由、和三部分组成。 3、光纤通信中常用的三个低损耗窗口的中心波长是：，， ；最低损耗窗口的中心波长是在： 。 4、光纤的色散分为色散 色散色散和色散。 5、光与物质的粒子体系的相互作用主要有三个过程是：，， ；产生激光的最主要过程是： 。 6、光源的作用是将变换为；光检测器的作用是将 转换为。 二、单项选择题 1 光纤通信指的是：[ ] A 以电波作载波、以光纤为传输媒 介的通信方式； B 以光波作载波、以光纤为传输媒 介的通信方式； C 以光波作载波、以电缆为传输媒 介的通信方式； D 以激光作载波、以导线为传输媒 介的通信方式。
2 光纤单模传输条件，归一化频率V应满足：[ ] A V>2.405 B V<2.405 C V>3.832 D V<3.832 3 使用连接器进行光纤连接时，如果接续点不连续，将会造成：[ ] A 光功率无法传输； B 光功率的菲涅耳反射； C 光功率的散射损耗； D 光功率的一部分散射损耗，或以 反射波形式返回发送端。 4 在激光器中，光的放大是通过：[ ] A 光学谐振腔来实现； B 泵浦光源来实现； C 粒子数反转分布的激活物质来 实现； D 外加直流来实现。 5 掺铒光纤的激光特性：[ ] A 主要由起主介质作 用的石英光纤决定； B 主要由掺铒元素决 定； C 主要由泵浦光源决 定； D 主要由入射光的工 作波长决定 6 下面说法正确的是：[ ] A 多模光纤指的是传输多路信号； B 多模光纤可传输多种模式； C 多模光纤指的是芯径较粗的光纤； D 多模光纤只能传输高次模。 7 下面哪一种光纤是色散位移单模光纤？[ ] A 光纤； B 光纤； C 光纤；
2007-2008年度教学质量综合评估测验试卷 《光纤通信》试题 注：1、开课学院：通信与信息工程学院。 命题组：通信工程教研组·张延锋 2、考试时间：90分钟。 试卷满分：100分。 3、请考生用黑色或蓝色中性笔作答，考试前提前带好必要物件（含计算器）。 4、所有答案请写于相应答题纸的相应位置上，考试结束后请将试卷与答题 一、 选择题（每小题仅有一个选项是符合题意要求的，共10小题，每小题2分，共20分） 1、表示光纤色散程度的物理量是 A.时延 B.相位差 C.时延差 D.速度差 2、随着激光器使用时间的增长，其阈值电流会 A.逐渐减少 B.保持不变 C.逐渐增大 D.先逐渐增大,后逐渐减少 3、当平面波的入射角变化时，在薄膜波导中可产生的三种不同的波型是 A.TEM 波、TE 波和TM B.导波、TE 波和TM 波 C.导波、衬底辐射模和敷层辐射模 D.TEM 波、导波和TM 波 4、平方律型折射指数分布光纤中总的模数量等于 A. 121n n n - B. ?21n C. 22V D. 4 2 V 5、光接收机中将升余弦频谱脉冲信号恢复为“0”和“1”码信号的模块为 A. 均衡器 B. 判决器和时钟恢复电路 C. 放大器 D. 光电检测器 6、在光纤通信系统中，EDFA 以何种应用形式可以显著提高光接收机的灵敏度 A.作前置放大器使用 B.作后置放大器使用 C.作功率放大器使用 D.作光中继器使用 7、EDFA 中用于降低放大器噪声的器件是 A.光耦合器 B.波分复用器 C.光滤波器 D.光衰减器 8、关于PIN 和APD 的偏置电压表述，正确的是 A.均为正向偏置 B.均为反向偏置 C.前者正偏,后者反偏 D.前者反偏,后者正偏 9、下列哪项技术是提高每个信道上传输信息容量的一个有效的途径？ A.光纤孤子(Soliton)通信 B. DWDM C. OTDM D. OFDM 10、光纤数字通信系统中不能传输HDB3码的原因是 A.光源不能产生负信号光 B.将出现长连“1”或长连“0” C.编码器太复杂 D.码率冗余度太大 二、 填空题（本题共三部分，每部分6分，共18分） （一）、基本概念及基本理论填空（每空1分，共4小题6小空，共6分）
1、1966年7月，英籍华人（高锟）博士从理论上分析证明了用光纤作 为传输介质以实现光通信的可能性。 2、光在光纤中传输是利用光的（折射）原理。 3、数值孔径越大，光纤接收光线的能力就越( 强)，光纤与光源之间的耦 合效率就越( 高)。 4、目前光纤通信所用光波的波长有三个，它们是：（0.85μm、1.31μm、 1.55μm）。 5、光纤通信系统中最常用的光检测器有：（PIN光电二极管；雪崩光电二极 管）。 6、要使物质能对光进行放大，必须使物质中的( 受激辐射)强于( 受激吸 收)，即高能级上的粒子数多于低能级上的粒子数。物质的这一种反常态 的粒子数分布，称为粒子数的反转分布。 7、在多模光纤中，纤芯的半径越( 大)，可传输的导波模数量就越多。 8、光缆由缆芯、( 加强元件(或加强芯) )和外护层组成。 9、（波导色散）是指由光纤的光谱宽度和光纤的几何结构所引起的色散。 10、按光纤传导模数量光纤可分为多模光纤和( 单模光纤)。 11、PDH的缺陷之一：在复用信号的帧结构中，由于( 开销比特 )的数量很少，不能提供足够的运行、管理和维护功能，因而不能满足现代通信网对监控和网管的要求。 12、光接收机的主要指标有光接收机的动态范围和（灵敏度）。 13、激光器能产生激光振荡的最低限度称为激光器的（阈值条件）。 14、光纤的（色散）是引起光纤带宽变窄的主要原因，而光纤带宽变窄则会限制光纤的传输容量。 15、误码性能是光纤数字通信系统质量的重要指标之一，产生误码的主要 原因是传输系统的脉冲抖动和（噪声）。
二、选择题：（每小题2分，共20分。1-7:单选题，8-10：多选题） 1、光纤通信是以（A ）为载体，光纤为传输媒体的通信方式。 A、光波 B、电信号 C、微波 D、卫星 2、要使光纤导光必须使（ B ） A、纤芯折射率小于包层折射率 B、纤芯折射率大于包层折射率 C、纤芯折射率是渐变的 D、纤芯折射率是均匀的 3、（D ）是把光信号变为电信号的器件 A、激光器 B、发光二极管 C、光源 D、光检测器 4、CCITT于（C）年接受了SONET概念，并重新命名为SDH。 A、1985 B、1970 C、1988 D、1990 5、SDH传输网最基本的同步传送模块是STM-1，其信号速率为（ A ）kbit／s。 A、155520 B、622080 C、2488320 D、9953280 6、掺铒光纤放大器（EDFA）的工作波长为（B）nm波段。 A、1310 B、1550 C、1510 D、850 7、发光二极管发出的光是非相干光，它的基本原理是（B）。 A、受激吸收 B、自发辐射 C、受激辐射 D、自发吸收 8、光纤通信系统的是由（ABCD ）组成的。 A、电端机 B、光端机 C、中继器 D、光纤光缆线路 9、要精确控制激光器的输出功率，应从两方面着手：一是控制（B）；二是控制（D）。 A、微型半导体制冷器 B、调制脉冲电流的幅度 C、热敏电阻 D、激光器的偏置电流 10、光纤传输特性主要有（AB ） A、色散 B、损耗 C、模场直径 D 、截止波长
1·在激光器中，光放大是通过（A）粒子数反转分布….谐振腔来实现的。 2·下列哪些不是要求光接收机有动态接收范围原因（C）系统可能传输多种业务在不同的系统中3·光在通信中要从光纤的…试用中，需要（C）光隔离器 4·使用连接器进行光纤链接时，若接头不连续会造成（D） 光功率一部分散射损耗以反射形式返回发送端。 5·在系统发射机的调制器前加一个扰码器的作用是（A）保证传输的透明度出现。 6·将光限制在有包层的光纤中的作用原理是（Ｂ）在包层折射边界上的全内反射。 7·下列现象时光色散造成的（B）随距离的…扩展 8·光纤相对折射指数差的定义为（C）Δ=(n1^2-n2^2)/(2*n1^2) 9 ·不宜在光中传输的的波形为（Ｂ）HDB3码 10·单模光纤在信号波长处…20ps/(nm·km)-5ps(nm·km)则光线的总色散为（5ps(nm·km)）11·激光是通过什么产生的（C）受激辐射 12·在光纤通信系统的光中继器中，均衡器的作用是（）均衡成有利于判决的波形。 13·随着输入光功率的逐步增加，EDFA输出光功率的变化趋势为（A）先逐步增大，后保持不变。14·通常根据传播方向上有无电场分量…..分成三类即（D）IE波，TM波，EH波 15·在弱导波阶跃光纤中，导波传输的条件为（B）Ｖ＞Ｖｃ 16·表征光纤色散程度的物理量是（B）时延差 17·利用光放大器是（B）为了补偿光纤损耗 18·EDFA在做光中继器使用时，其主要作用（A）光信号放大再生 名词解释 1. 多模光纤：纤芯内传输多个模式的光波，纤芯直径较大（50 m左右），适用于中容量、 中距离通信。光纤的单模工作条件为0＜V≤2.4048多模工作条件为V＞2.4048 2. 单模光纤：纤芯内只传输一个最低模式的光波，纤芯直径很小（几个微米），适用于大容 量、长距离通信。 3. 子午光线：若入射光线与光纤轴心线相交，则称为子午光线。 4. 斜射光线：若入射光线与光纤轴心线无论在光纤的入射端面上还是在光纤内部都不相交， 则称为斜射光线。 5. 数值孔径: 入射到光纤端面的光线并不能全部被光纤所传输，只是在光纤端面临界入射角 范围内的入射光可以在光纤内传输，取这个角度的正弦值称为数值孔径。 6.mBnB码是把输入的二进制原始码流进行分组，每组有m个二进制码，记为mB， 称为一个码字，然后把一个码字变换为n个二进制码，记为nB，并在同一个时隙内 输出。这种码型是把mB变换为nB，所以称为mBnB码 7.4B1H码：将输入的二进制码每4比特分为一组，在每组时间宽度内，按照一定的要求分 别插入补码C、帧码F、公务码Sc、监控码M、数据码D和区间通信码S等（这些码统称 为H码）构成4B1H码。 8. 受激吸收：在外来入射光的作用下，处在低能级上的电子可以吸收入射光子的能量而跃 迁到高能级上。 9. 波分复用：为了使若干独立信号能在一条公共光通路上传输，而将其分别配置在分立的 波长上的复用 10. 阶跃光纤：其纤芯和包层的折射率分别为不同的常数，在纤芯和包层的交界面上折射率 有一个台阶型突变。 11. 渐变光纤：纤芯折射率随纤芯半径变化的关系呈渐变分布的曲线形状。
2014-2015年度《光纤通信技术》期末考试试题 1 .用图示的方法介绍现代数字光纤通信系统构成，并简述各主 要部分的功能？（10分） 1、答：X 光发送机 0 ?---------------------------- □----------------------------- □ （1）光发送机功能：将数字或者模拟电信号加载到光波上，并耦合进光纤中进行传输（2）光放大器功能：补偿光信号在通路中的传输衰减，增大系统的传输距离 （3）光接收机功能：将光信号转换回电信号，恢复光载波所携带的原信号 2 .用图示的方法介绍光发射机的构成，并简要说明各部分的功 能？简单阐述直接调制和外调制的区别？（10分） 3.请用图示的方法简述光纤的构成，比较单模与多模光纤的区另 U?光纤数值孔径是衡量光纤什么的特性物理量？对于光纤
输入信号光 掺钳光纤 光隔离器. + 八 光隔离器光滤波器！ Z\ 输出 !信号光 通信系统而言，是否光纤数值孔径越大越好？（10分） 4.由于光纤本身导致通信系统性能下降的因素有哪些？如何克 服？（10分） 5.用图示的方法说明掺钥光纤放大器EDFA的工作原理和构成, 各 部分的作用是什么？掺钳光纤放大器级联后增益不平坦情 况恶化，列举两种解决方法？（10分） 1.掺钳光纤放大器主要由一段掺钳光纤，泵浦光源，光隔离器，光耦合器构成5'。采用掺 银单模光纤作为增益物质，在泵浦光激发下产生粒子数反转，在信号光诱导下实现受激辐射放大；2'泵浦光和信号光一起由光耦合器注入光纤：2'光隔离器的作用是只允许光单向传输，用于隔离反馈光信号，提高性能。2， 滤波器均衡技术：采用透射谱与掺杂光纤增益谱反对称的滤波器使增益平坦° 2' 增益钳制技术:监测放大器的输入光功率，根据其大小调整泵浦源功率,从而实现增益钳制，是目前最成熟的方法° 2 6 .请简要阐述波分复用技术的工作原理，并用图示的方法说明？ （10 分） 7.简述受激布里渊散射与受激拉曼散射的概念？它们有什么区 另U? （io分） 8.请说出五种你所了解的无源光器件的名称，并简述其用途？ 光耦合器
2、光在光纤中传输是利用光的（折射）原理。 5、光纤通信系统中最常用的光检测器有：（ PIN光电二极管）、（雪崩光电二极管）。 6、要使物质能对光进行放大，必须使物质中的( 受激辐射 )强于( 受激吸收 )，即高能级上的粒子数多于低能级上的粒子数。物质的这一种反常态的粒子数分布，称为粒子数的反转分布。 7、在多模光纤中，纤芯的半径越( 大 )，可传输的导波模数量就越多。 9、（波导色散）是指由光纤的光谱宽度和光纤的几何结构所引起的色散。 11、PDH的缺陷之一：在复用信号的帧结构中，由于( 开销比特 )的数量很少，不能提供足够的运行、管理和维护功能，因而不能满足现代通信网对监控和网管的要求。 12、光接收机的主要指标有光接收机的动态范围和（灵敏度）。 13、激光器能产生激光振荡的最低限度称为激光器的（阈值条件）。 14、光纤的（色散）是引起光纤带宽变窄的主要原因，而光纤带宽变窄则会限制光纤的传输容量。 15、误码性能是光纤数字通信系统质量的重要指标之一，产生误码的主要原因是传输系统的脉冲抖动和（噪声）。 二、选择题：（每小题2分，共20分。1-7:单选题，8-10：多选题） 4、CCITT于（）年接受了SONET概念，并重新命名为SDH。 A、1985 B、1970 C、1988 D、1990 6、掺铒光纤放大器（EDFA）的工作波长为（）nm波段。 A、1310 B、1550 C、1510 D、850 7、发光二极管发出的光是非相干光，它的基本原理是（）。 A、受激吸收 B、自发辐射 C、受激辐射 D、自发吸收 9、要精确控制激光器的输出功率，应从两方面着手：一是控制（ B ）；
复习提纲 第一章知识点小结： 1.什么是光纤通信？3、光纤通信和电通信的区别。 2.基本光纤通信系统的组成和各部分作用。 第二章知识点小结 1、光能量在光纤中传输的必要条件（对光纤结构的要求）。 2、突变多模光纤数值孔径的概念及计算。 3、弱导波光纤的概念。 4、相对折射率指数差的定义及计算。 5、突变多模光纤的时间延迟。 6、渐变型多模光纤自聚焦效应的产生机理。 7、归一化频率的表达式。 8、突变光纤和平方律渐变光纤传输模数量的计算。 第三章知识点小结 1、纤通信中常用的半导体激光器的种类。 2、半导体激光器的主要由哪三个部分组成？ 3、电子吸收或辐射光子所要满足的波尔条件。 4、什么是粒子数反转分布？ 5、理解半导体激光产生激光的机理和过程。 6、静态单纵模激光器。 7、半导体激光器的温度特性。8、DFB激光器的优点。 9、LD与LED的主要区别10、常用光电检测器的种类。 11、光电二极管的工作原理。12、PIN和APD的主要特点。 13、耦合器的功能。14、光耦合器的结构种类。 15、什么是耦合比？16、什么是附加损耗？ 17、光隔离器的结构和工作原理。 第四章知识点小结 1、数字光发射机的方框图。 2、光电延迟和张驰振荡。 3、激光器为什么要采用自动温度控 4、数字光接收机的方框图。 5、光接收机对光检测器的要求。 6、什么是灵敏度？ 7、什么是误码和误码率？8、什么是动态范围？ 9、数字光纤通信读线路码型的要求。10、数字光纤通信系统中常用的码型种类。 第五章知识点小结 1、SDH的优点。 2、SDH传输网的主要组成设备。 3、SDH的帧结构（STM-1）。 4、SDH的复用原理。 5、三种误码率参数的概念。 6、可靠性及其表示方法。 7、损耗对中继距离限制的计算。8、色散对中继距离限制的计算。 第七章点知识小结 1、光放大器的种类 2、掺铒光纤放大器的工作原理 3、掺铒光纤放大器的构成方框图 4、什么WDM？ 5、光交换技术的方式 6、什么是光孤子？ 7、光孤子的产生机理8、相干光通信信号调制的方式 9、相干光通信技术的优点 光纤通信复习 第一章 1.什么是光纤通信？ 光纤通信，是指利用光纤来传输光波信号的一种通信方式 2.光纤通信和电通信的区别。
一、填空题（20分) 1、目前光纤通信所用光波得光波波长范围为:0、８～1、8μm,属于电磁波谱中得近红外区。 2、光纤得典型结构就是多层同轴圆柱体，它由、与三部分组成. 3、光纤通信中常用得三个低损耗窗口得中心波长就是: , ，；最低损耗窗口得中心波长就是在: 。 4、光纤得色散分为色散色散与色散。 5、光与物质得粒子体系得相互作用主要有三个过程就是：，，；产生激光得最主要过程就是: 。６、光源得作用就是将变换为；光检测器得作用就是将转换为. 二、单项选择题(15分） 1光纤通信指得就是：［Ｂ] A以电波作载波、以光纤为传输媒介得通信方式； B 以光波作载波、以光纤为传输媒介得通信方式; C 以光波作载波、以电缆为传输媒介得通信方式; D 以激光作载波、以导线为传输媒介得通信方式。 2 光纤单模传输条件，归一化频率V应满足：［Ｂ］ -－－-A—V>2、40５——--—－B－V〈２、405-——－－-C- V＞3、832————－D- Ｖ〈3、832 3 使用连接器进行光纤连接时,如果接续点不连续，将会造成:[Ｃ］ A 光功率无法传输； B 光功率得菲涅耳反射; Ｃ光功率得散射损耗； D 光功率得一部分散射损耗，或以反射波形式返回发送端。 4 在激光器中，光得放大就是通过：［Ｃ] A 光学谐振腔来实现; B 泵浦光源来实现； C粒子数反转分布得激活物质来实现; D 外加直流来实现. ５掺铒光纤得激光特性：［B] A主要由起主介质作用得石英光纤决定; B 主要由掺铒元素决定; C 主要由泵浦光源决定; D 主要由入射光得工作波长决定. 三、（15分)如图所示,用射线理论分析子午光线在阶跃光纤中得传输原理.
一、填空题（每空1分，共30分） （1）在光纤通信中，中继距离受光纤损耗和色散的制约。 （2）色散的常用单位是 ps/(nm.km) ， G.652光纤的中文名称是标准单模，它的0色散点在1.31微米附近。 （3）光子的能量与其频率的关系为 :E P = hf 。原子中电子因受激辐射发生光跃迁时，这时感应光子与发射光子是一模一样的，是指发射光子和感应光子不仅___频率_____ _相同、相位相同，而且偏振和传输方向都相同。 （4）光衰减器按其衰减量的变化方式不同分____固定__衰减器和__可变__衰减器两种。 （5）光纤通信的光中继器主要是补偿衰减的光信号和对畸变失真信号进行整形等，它的类型主要有光电型光中继器和全光型光中继器。 （6）光电检测器的噪声主要包括暗电流噪声、量子噪声、热噪声和放大器噪声等。受激辐射自发辐射（12）（13） （7）WDM中通常在业务信息传输带外选用一特定波长作为监控波长，优先选用的波长为 1.51μm。 （8）SDH中，当具有一定频差的输入信息装入C－4时要经过码速调整，利用其中的调整控制比特来控制相应的调整机会比特比特是作为信息比特，还是填充比特。 （9）半导体激光器工作时温度会升高，这时会导致阈值电流升高，输出光功率会降低。 （10）WDM系统可以分为集成式系统和开放式系统两大类，其中开放式系统要求终端具有标准的光波长和满足长距离传输的光源。 （11）对于SDH的复用映射单元中的容器，我国采用了三种分别是：C－12、C3和C－4。 （12）数字光纤传输系统的两种传输体制为PDH 和SDH 。 二、选择题 2、在激光器中，光的放大是通过（ A ） Ａ．粒子数反转分布的激活物质来实现的Ｂ．光学谐振腔来实现的 Ｃ．泵浦光源来实现的Ｄ．外加直流来实现的 3、STM-64信号的码速率为( D ) A．155.520 Mb/s B．622.080 Mb/s C．2 488.320 Mb/s D．9 953.280 Mb/s 4、以下哪个是掺铒光纤放大器的功率源( C )
《光纤通信》自测题 第一章 一、填空题 通信是为传输媒质。以为载波的通信方式。目前光纤通信所用光波的波长有三个，它们是、和。光纤通信所使用的波段位于电磁波谱中的区，波长范围为。 二. 选择题（有一个或者多个答案） 1. 目前光纤通信常用的窗口有（）。 A、0.85 μm B、2 μm C、1.31 μm D、1.55 μm 2. 目前纤光通信常用的光源有（）。 A、LED B、LD C、PCM D、PDH 3. 光纤通信是以光波为载波，以（）为传播介质的通信方式。 A、电缆 B、无线电磁波 C、光纤 D、红外线 三、简答题 1．光纤通信有哪些优点？ 2．为什么说光纤通信比电缆通信的容量大？ 3．光纤通信系统由哪几部分组成？简述各部分作用。 答案： 一、光纤光波0.85 μm 1.31 μm 1.55 μm近红外区0.7～1.7μm 二、1、ACD 2、AB 3、C 三、1、通信容量大，中继距离长，保密性能好，抗电磁干扰，体积小、重量轻、便于施工和维护，价格 低廉。 2、光纤通信的载波是光波，电缆通信的载波是电波。虽然光波和电波都是电磁波，但频率差别很大。光纤通信用的近红外光（波长约1μm）的频率（约300THz）比电波（波长为0.1m～1mm）的频率（3～300GHz）高三个数量级以上。载波频率越高，频带宽度越宽，因此信息传输容量越大。 第2章 一、填空题： 1．光纤中的纤芯折射率必须包层折射率，单模光纤和多模光纤中中两者的相对折射率差一般分别为和。 2．单模光纤纤芯直径一般为，多模光纤纤芯直径为，光纤包层直径一般为。 3. 光纤通信的最低损耗波长是（），零色散波长是（）。 4.单模光纤中不存在（）色散，仅存在（）色散，具体来讲，可分为（）和（）。 5、光缆大体上都是由（）、（）和（）三部分组成的。 6、允许单模传输的最小波长称为（）。 7、数值孔径（NA）越大，光纤接收光线的能力就越（），光纤与光源之间的耦合效率就越（）。 二、选择题（多选） 1、从横截面上看，光纤基本上由３部分组成：（）、（）、（）。 A、折射率较高的芯区 B、折射率较低的包层 C、折射率较低的涂层 D、外面的涂层 E、外面的包层
1.决定光纤通信中继距离的主要因素是( B ) A.光纤的型号 B.光纤的损耗和传输带宽 C.光发射机的输出功率 D.光接收机的灵敏度 2.弱导光纤中纤芯折射率n1和包层折射率n2的关系是( A ) A.n1≈n2 B.n1=n2 C.n1>>n2 D.n1< 1.光纤通信一般采用的电磁波波段为( )。 A. 可见光 B. 红外光 C. 紫外光 D. 毫米波 2.目前光纤通信三个实用的低损耗工作窗口是( )。 A ．0.85 μm,1.27 μm,1.31 μm B ．0.85 μm,1.27 μm,1.55 μm C ．0.85 μm,1.31 μm,1.55 μm D ．1.05 μm,1.31 μm,1.27 μm 3.限制光纤传输容量（BL 积）的两个基本因素是( )和光纤色散。 A ．光纤色散 B ．光纤折射 C ．光纤带宽 D ．光纤损耗 4.一光纤的模色散为20ps/km ，如果一瞬时光脉冲（脉冲宽度趋近于0）在此光纤中传输8km ，则输出端的脉冲宽度为( ) A.20ps B.40ps C.80ps D.160ps 5.下列说法正确的是( ) A ．为了使光波在纤芯中传输，包层的折射率必须等于纤芯的折射率 B ．为了使光波在纤芯中传输，包层的折射率必须大于纤芯的折射率 C ．为了使光波在纤芯中传输，包层的折射率必须小于纤芯的折射率 D ．为了使光波在纤芯中传输，包层的折射率必须大于涂层的折射率 6.对于工作波长为1.31μm 的阶跃折射率单模光纤，纤芯折射率为1.5，包层折射率为1.003(空气)，纤芯 直径的最大允许值为（ ）。 A.0.34μm B.0.90μm C.3.0μm D.4.8μm 7.在阶跃型光纤中，导波的传输条件为( ) A ．V ＞0 B ．V ＞Vc C ．V ＞2.405 D ．V ＜Vc 8.下列现象是光纤色散造成的，是（ ）。 A.光散射出光纤侧面 B.随距离的增加，信号脉冲不断展宽 C.随距离的增加，信号脉冲收缩变窄 D.信号脉冲衰减 9.将光限制在有包层的光纤纤芯中的作用原理是（ ）。 A.折射 B.在包层折射边界上的全内反射 C.纤芯—包层界面上的全内反射 D.光纤塑料涂覆层的反射 10. 1mW 的光向光纤耦合时，耦合损耗为1.0dB ，而在光纤输出端需要0.1mW 的信号，则在衰减为0.5dB/km 的光纤中，可以将信号传输多远？（ ）。 A.1.8km B.10km C.18km D.20km 11. 光纤的数值孔与( )有关。 A. 纤芯的直径 B. 包层的直径 C. 相对折射指数差 D. 光的工作波长 12. 阶跃型光纤中数值孔径的计算式为（ ）。 A.21n n - B.?2a C.?2n 1 D.21n n a - 光纤通信. 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。纤芯的折射率比包层稍高，损耗比包层更低，光能量主要在纤芯内传输。包层为光的传输提供反射面和光隔离，并起一定的机械保护作用。设纤芯和包层的折射率分别为n1和n2，光能量在光纤中传输的必要条件是n1>n2。 2.光纤主要有三种基本类型: 突变型多模光纤,渐变型多模光纤, 单模光纤. 相对于单模光纤而言，突变型光纤和渐变型光纤的纤芯直径都很大，可以容纳数百个模式，所以称为多模光纤 3.光纤主要用途：突变型多模光纤只能用于小容量短距离系统。渐变型多模光纤适用于中等容量中等距离系统。单模光纤用在大容量长距离的系统。1.55μm 色散移位光纤实现了10 Gb/s容量的100 km的超大容量超长距离系统。色散平坦光纤适用于波分复用系统，这种系统可以把传输容量提高几倍到几十倍。三角芯光纤有效面积较大，有利于提高输入光纤的光功率，增加传输距离。偏振保持光纤用在外差接收方式的相干光系统，这种系统最大优点是提高接收灵敏度，增加传输距离。 4.分析光纤传输原理的常用方法：几何光学法.麦克斯韦波动方程法 5.几何光学法分析问题的两个出发点: 〓数值孔径〓时间延迟. 通过分析光束在光纤中传播的空间分布和时间分布. 几何光学法分析问题的两个角度: 〓突变型多模光纤〓渐变型多模光纤. 6.产生信号畸变的主要原因是光纤中存在色散，损耗和色散是 光纤最重要的传输特性：损耗限 制系统的传输距离, 色散则限制 系统的传输容量. 7.色散是在光纤中传输的光信 号，由于不同成分的光的时间延 迟不同而产生的一种物理效 应. 色散的种类：模式色散、材 料色散、波导色散. 8. 波导色散纤芯与包层的折射 率差很小，因此在交界面产生全 反射时可能有一部分光进入包 层之内，在包层内传输一定距离 后又可能回到纤芯中继续传输。 进入包层内的这部分光强的大 小与光波长有关，即相当于光传 输路径长度随光波波长的不同 而异。有一定谱宽的光脉冲入射 光纤后，由于不同波长的光传输 路径不完全相同，所以到达终点 的时间也不相同，从而出现脉冲 展宽。具体来说，入射光的波长 越长，进入包层中的光强比例就 越大，这部分光走过的距离就越 长。这种色散是由光纤中的光波 导引起的，由此产生的脉冲展宽 现象叫做波导色散。 9. 偏振模色散：实际光纤不可避 免地存在一定缺陷，如纤芯椭圆 度和内部残余应力，使两个偏振 模的传输常数不同，这样产生的 时间延迟差称为偏振模色散或 双折射色散。 10. 损耗的机理包括吸收损耗和 散射损耗两部分。吸收损耗是 由SiO2材料引起的固有吸收和 由杂质引起的吸收产生的。散射 损耗主要由材料微观密度不 均匀引起的瑞利散射和由光纤 结构缺陷(如气泡)引起的散射产 生的。瑞利散射损耗是光纤的固 有损耗，它决定着光纤损耗的最 低理论极限。 11.光线的损耗：（1）吸收损耗： a.本征吸收损耗：紫外吸收损 耗，红外吸收损耗b.杂质吸收损 耗c.原子缺陷吸收损耗（2）散 射损耗 a线性散射损耗：瑞利散 射，光纤结构不完善引起的散射 损耗（3）弯曲损耗 a.宏弯：曲 率半径比光纤的直径大得多的 弯曲 b.微弯：微米级的高频弯 曲，微弯的原因：光纤的生产过 程中的带来的不均；使用过程中 由于光纤各个部分热胀冷缩的 不同；导致的后果：造成能量辐 射损耗. 与宏弯的情况相同，模 场直径大的模式容易发生微弯 损耗 12. 柔性光纤的优点：1. 对光的 约束增强 2. 在任意波段均可实 现单模传输：调节空气孔径之间 的距离 3. 可以实现光纤色散的 灵活设计 4. 减少光纤中的非线 性效应5. 抗侧压性能增强 13. 光纤的制作要求（1）透明（2） 能将其拉制成沿长度方向均匀 分布的具有纤芯-包层结构的细 小纤维；（3）能经受住所需要 的工作环境。光纤是将透明材料 拉伸为细丝制成的。 14. 光纤预制棒简称光棒，是一 种在横截面上有一定折射率分 布和芯/包比的的透明的石英玻 璃棒。根据折射率的不同光棒可 从结构上分为芯层和包层两个 部分，其芯层的折射率较高，是 由高纯SiO2材料掺杂折射率较 高的高纯GeO2材料构成的，包 层由高纯SiO2材料构成。制作 方法: 外部气相沉积法；气相轴 相沉积法；改进的化学气相沉积 法；等离子化学气相沉积法。 15. 光缆基本要求：保护光纤固 有机械强度的方法，通常是采用 塑料被覆和应力筛选。光纤从高 温拉制出来后，要立即用软塑料 进行一次被覆和应力筛选，除去光纤通信试题
光纤通信技术知识点简要(考试必备)
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