现代光纤通信系统-第二章2
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1.光纤是如何分类的?各分为那些类别?2.相对折射指数差的表示式是什么?什么是弱导条件?。
3.什么是光纤的径向归一化相位常数U、光纤的径向归一化衰减常数W和光纤的归一化频率V?4.渐变型光纤的本地数值孔径的定义为什么?5.当光纤中出现什么时,即认为导波截止。
6.单模光纤是如何定义的?在标量近似解中,阶跃单模光纤只传输什么模?7.光纤的传输特性有哪几种?8.什么是导行波,什么是辐射波?9.什么是全反射,全发射的条件是什么?10.什么是弱导光纤,为什么标量近似解只适用于弱导光纤?11.为什么说采用渐变型光纤可以减小光纤的色散?12.什么是自聚焦现象?13.说明造成光纤损耗的原因。
14.单模光纤和多模光纤有何区别?各有何用途?15.根据ITU-T建议,单模光纤分为那几类?G.655光纤有何特点?16.什么是光纤的数值孔径NA?有何物理意义?17.光纤的波动方程是什么?18.光纤的电磁场表达式是什么?19.光纤的特征方程是什么?有何物理意义?20.什么是光纤的截止波长?21.光纤传输特性通常有几种?分别是什么?22.什么是光纤的色散?分析多模光纤和单模光纤的色散机理。
23.为什么色散和损耗是光纤通信的主要限制因素?24.什么是G.652和G.655光纤,它们的特点分别是什么?。
25.通常光缆结构由那些组成?26.光缆型号是如何标识的?如GYGZL03-12T50/125代表什么意思?27.光纤通信中常用的波长是什么?28.阶跃型光纤的导光原理是什么?29.什么是光纤色散?光纤色散主要有几种类型?其对光纤通信系统有何影响?色散带来的危害是什么?30.解释光纤中的模式色散、材料色散及波导色散。
31.什么是色散位移单模光纤。
32.什么是非零色散光纤。
33.什么是色散平坦光纤。
34.什么是色散补偿光纤。
35.均匀光纤芯与包层的折射率分别为n1=1.5,n2=1.45 试计算:光纤芯与包层的相对折射率差。
光纤的数值孔径。
现代通信系统-电子教案第一章:现代通信系统概述1.1 通信系统的定义与发展历程1.2 现代通信系统的分类与特点1.3 通信系统的性能指标1.4 通信系统的基本组成与工作原理第二章:信号传输技术2.1 信号传输的基本方式2.2 信道编码与解码技术2.3 信号调制与解调技术2.4 信号滤波与抗干扰技术第三章:数字通信系统3.1 数字通信系统的概述3.2 数字基带传输技术3.3 数字调制与解调技术3.4 数字通信系统的性能评估第四章:无线通信技术4.1 无线通信系统的概述4.2 无线传输技术4.3 无线信道编码与解码技术4.4 无线通信系统的应用与展望第五章:现代通信技术的新发展5.1 光纤通信技术5.2 卫星通信技术5.3 移动通信技术5.4 互联网通信技术5.5 未来通信技术的发展趋势第六章:光纤通信技术6.1 光纤通信的基本原理6.2 光纤的类型与特性6.3 光纤通信系统的组成与工作模式6.4 光纤通信的关键技术第七章:卫星通信技术7.1 卫星通信的原理与系统组成7.2 卫星通信的分类与特点7.3 卫星通信的关键技术7.4 卫星通信的应用领域第八章:移动通信技术8.1 移动通信系统的基本原理8.2 移动通信的关键技术8.3 不同类型的移动通信系统8.4 5G与未来移动通信技术的发展第九章:互联网通信技术9.1 互联网通信的概述9.2 数据通信协议与网络结构9.3 互联网通信的关键技术9.4 网络安全与隐私保护第十章:现代通信技术的未来发展趋势10.1 集成光电子技术10.2 量子通信技术10.3 生物信号通信技术10.4 空间通信技术10.5 通信技术的智能化与自适应化重点解析本文主要介绍了现代通信系统的基本概念、信号传输技术、数字通信系统、无线通信技术、光纤通信技术、卫星通信技术、移动通信技术、互联网通信技术以及现代通信技术的未来发展趋势。
重点内容包括:1. 通信系统的定义、发展历程、分类与特点、性能指标以及基本组成与工作原理。
光纤通信复习(各章复习要点)光纤通信复习(各章复习要点)第⼀章光纤的基本理论1、光纤的结构以及各部分所⽤材料成分2、光纤的种类3、光纤的数值孔径与相对折射率差4、光纤的⾊散5、渐变光纤6、单模光纤的带宽计算7、光纤的损耗谱8、多模光纤归⼀化频率,模的数量第⼆章光源和光发射机1、光纤通信中的光源2、LD的P-I曲线,测量Ith做法3、半导体激光器的有源区4、激光器的输出功率与温度关系5、激光器的发射中⼼波长与温度的关系6、发光⼆极管⼀般采⽤的结构7、光源的调制8、从阶跃响应的瞬态分析⼊⼿,对LD数字调制过程出现的电光延迟和张弛振荡的瞬态性质分析(p76)9、曼彻斯特码10、DFB激光器第三章光接收机1、光接收机的主要性能指标2、光接收机主要包括光电变换、放⼤、均衡和再⽣等部分3、光电检测器的两种类型4、光电⼆极管利⽤PN结的什么效应第四章光纤通信系统1、光纤通信系统及其⽹管OAM2、SDH系统3、再⽣段距离的设计分两种情况4、EDFA第五章⽆源光器件和WDM1、⼏个常⽤性能参数2、波分复⽤器的复⽤信道的参考频率和最⼩间隔3、啁啾光纤光栅4、光环形器的各组成部分的功能及⼯作原理其他1、光孤⼦2、中英⽂全称:DWDM 、EDFA 、OADM 、SDH 、SOA第⼀章习题⼀、单选题1、阶跃光纤中的传输模式是靠光射线在纤芯和包层的界⾯上(B)⽽是能量集中在芯⼦之中传输。
A、半反射B、全反射C、全折射D、半折射2、多模渐变折射率光纤纤芯中的折射率是(A)的。
A、连续变化B、恒定不变C、间断变换D、基本不变3、⽬前,光纤在(B)nm处的损耗可以做到0.2dB/nm左右,接近光纤损耗的理论极限值。
A、1050B、1550C、2050D、25504、普通⽯英光纤在波长(A)nm附近波导⾊散与材料⾊散可以相互抵消,使⼆者总的⾊散为零。
A、1310B、2310C、3310D、43105、⾮零⾊散位移单模光纤也称为(D)光纤,是为适应波分复⽤传输系统设计和制造的新型光纤。
光纤通信系统的设计与实现第一章介绍随着科技的不断进步,网络技术也在不断地发展壮大。
而在这个网络技术的背后,一个名为光纤通信系统的技术已然成为了网络通信系统中的重要部分。
光纤通信系统的出现不仅可以大大提高网络速度,同时也可以增加网络传输的稳定性和安全性。
本文将会详细介绍光纤通信系统的设计与实现过程。
第二章光纤通信系统的概述光纤通信是通过光纤将信号传输到目的地,利用光的无线电波特性传递信号的一种通信方式。
其基本原理是通过将数字信号或模拟信号转化成光信号,利用光信号在所传输的光纤中进行传输,通过接收端将光信号重新转化为数字信号或模拟信号。
光纤通信技术具有以下优点:1. 带宽大,信息传输速度快。
2. 信号传输距离远,可达数十到数百公里,而且不会线路接口等原因导致信号失真。
3. 具有一定的安全性。
4. 可以适用于各种环境要求,包括高温、高湿、高压等。
5. 具有较高的可靠性,信号的传输不易受到自然干扰的影响。
6. 光纤通信技术的使用成本较低。
第三章光纤通信系统的设计光纤通信系统的设计包括以下几个方面:1. 光纤通信系统的结构设计光纤通信系统主要包括传输系统、传输媒介、光源、检测器和处理单元等构成。
2. 光纤通信系统的光源设计光纤通信系统中光源的设计是至关重要的,其作用是将电信号转化为光信号并进行传输。
常用的光源有半导体激光器、LED发光二极管等。
3. 光纤通信系统的光纤设计光纤通信系统中光纤的设计也是至关重要的,光纤的设计不仅需考虑光的传输特性,还需考虑光纤的损耗、带宽等因素。
常用的光纤有单模光纤和多模光纤。
4. 光纤通信系统的检测器设计光纤通信系统中检测器的设计主要是将光信号转化为电信号,以便于进行数字或模拟信号的处理和传输。
常用的光检测器有PIN光检测器和光电二极管。
第四章光纤通信系统的实现光纤通信系统的实现主要包含以下步骤:1. 光信号的发射和接收:通过光源将电信号转化为光信号,通过光纤传输到接收端后,再通过检测器将光信号转化为电信号。
第二章 光纤和光缆1.光纤是由哪几部分组成的?各部分有何作用?答:光纤是由折射率较高的纤芯、折射率较低的包层和外面的涂覆层组成的。
纤芯和包层是为满足导光的要求;涂覆层的作用是保护光纤不受水汽的侵蚀和机械擦伤,同时增加光纤的柔韧性。
2.光纤是如何分类的?阶跃型光纤和渐变型光纤的折射率分布是如何表示的?答:(1)按照截面上折射率分布的不同可以将光纤分为阶跃型光纤和渐变型光纤;按光纤中传输的模式数量,可以将光纤分为多模光纤和单模光纤;按光纤的工作波长可以将光纤分为短波长光纤、长波长光纤和超长波长光纤;按照ITU-T 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)、G.654光纤(截止波长光纤)和G.655(非零色散位移光纤)光纤;按套塑(二次涂覆层)可以将光纤分为松套光纤和紧套光纤。
(2)阶跃型光纤的折射率分布 () 21⎩⎨⎧≥<=ar n ar n r n 渐变型光纤的折射率分布 () 2121⎪⎩⎪⎨⎧≥<⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛∆-=ar n a r a r n r n cm α 3.阶跃型光纤和渐变型光纤的数值孔径NA 是如何定义的?两者有何区别?它是用来衡量光纤什么的物理量?答:阶跃型光纤的数值孔径 2sin 10∆==n NA φ渐变型光纤的数值孔径 ()() 20-0s i n220∆===n n n NA c φ两者区别:阶跃型光纤的数值孔径是与纤芯和包层的折射率有关;而渐变型光纤的数值孔径只与纤芯内最大的折射率和包层的折射率有关。
数值孔径是衡量光纤的集光能力,即凡是入射到圆锥角φ0以内的所有光线都可以满足全反射条件,在芯包界面上发生全反射,从而将光线束缚在纤芯中沿轴向传播。
4.简述光纤的导光原理。
答:光纤之所以能够导光就是利用纤芯折射率略高于包层折射率的特点,使落于数值孔径角)内的光线都能收集在光纤中,并在芯包边界以内形成全反射,从而将光线限制在光纤中传播。
第一章概论光纤通信系统是以光纤为传输媒介,光波为载体的通信系统,主要由光发电机、光纤光缆、中继器和光接收机组成。
光线通信系统可以传输数字信号,也可以传输模拟信号。
不管是数字系统,还是模拟系统,输入到光发射机的带有信息的电信号,都可以调制转换为光信号。
光载波经过光纤线路传输到接收端。
再由光接收机把光信号转换为电信号。
光纤的主要作用:利用光的全反射原理传递光学信号,其优点是信号损耗小,抗干扰能力强。
与电缆或微波等电通信方式相比,光通信优点:(1)通信容量大(2)中继距离长(3)保密性能好(4)适应能力强(5)体积小、重量轻,便于施工维护(6)原材料资源丰富,节约有色金属和能源,潜在价格低廉。
光纤通信中常用的三个低功耗窗口的中心波长为:0.85微米 1.31微米 1.55微米其中后两个的应用更为广泛。
基本光纤传输系统作为独立的“光信道”单元,若配置适当的接口设备,则可以插入现有的数字通信系统或模拟通信系统,有线通信系统或无线通信系统的发射与接收之间。
光发射机、光纤线路和光接收机,若配置适当的光器件,可以组成传输能力更强、功能更完善的光纤通信系统。
光发射机的功能是把输入的电信号转换为光信号,并用耦合技术把光信号最大限度地注入光纤线路。
光发射机由光源、驱动器和调制器组成。
其中,光源是光发射机的核心。
光发射机的性能基本上取决于光源的特性,对光源的要求是输出光功率足够大,调制频率足够高,谱线宽度和光束发散角尽可能小,输出功率和波长稳定,器件寿命长。
光纤线路的功能是把来自光发射机的光信号,以尽可能小的畸变(失真)和衰减传输到光接收机。
光纤线路由光纤、光纤接头和光纤连接器组成。
光纤是光纤线路的主体,接头和连接器是不可缺少的器件。
实际工程中使用的是容纳多根光纤的光缆。
光接收机的功能是把从光纤线路输出、产生畸变和衰减的微弱光信号转换为电信号,并经放大和处理后恢复成发射前的电信号。
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,对光检测器的要求是响应度高、噪声低和响应速度快。