光纤通信第二章:光纤
- 格式:pptx
- 大小:5.08 MB
- 文档页数:88
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。
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。
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。
光纤通信第三版习题答案光纤通信第三版习题答案光纤通信是一种高速传输信息的技术,它利用光信号在光纤中传输数据。
光纤通信的发展已经进入到第三版,为了帮助读者更好地理解和掌握相关知识,本文将提供一些光纤通信第三版习题的答案。
第一章:光纤通信基础知识1. 什么是光纤通信?光纤通信是利用光纤作为传输介质,将信息以光信号的形式传输的一种通信方式。
2. 光纤通信的优点有哪些?光纤通信具有大带宽、低损耗、抗干扰能力强等优点。
3. 光纤通信的基本组成部分有哪些?光纤通信的基本组成部分包括光源、调制器、光纤、解调器和接收器等。
4. 光纤通信的工作原理是什么?光纤通信的工作原理是利用光的全反射特性将光信号在光纤中传输,通过调制器和解调器的处理,将光信号转换为电信号进行传输和接收。
第二章:光纤通信系统设计1. 光纤通信系统的设计包括哪些方面?光纤通信系统的设计包括光源的选择、光纤的布线和连接、调制器和解调器的设计等方面。
2. 光纤通信系统中如何选择合适的光源?选择合适的光源需要考虑光源的功率、频率范围和调制方式等因素。
3. 光纤通信系统中如何设计光纤的布线和连接?光纤的布线和连接需要考虑光纤的长度、弯曲半径和连接方式等因素,以保证光信号的传输质量。
4. 光纤通信系统中如何设计调制器和解调器?调制器和解调器的设计需要考虑调制方式、解调方式和信号处理的算法等因素,以实现光信号的调制和解调。
第三章:光纤通信的性能评估1. 光纤通信系统的性能评估指标有哪些?光纤通信系统的性能评估指标包括传输速率、误码率、信噪比和带宽等。
2. 如何评估光纤通信系统的传输速率?光纤通信系统的传输速率可以通过测量单位时间内传输的比特数来评估。
3. 如何评估光纤通信系统的误码率?光纤通信系统的误码率可以通过发送和接收的比特数之间的差异来评估。
4. 如何评估光纤通信系统的信噪比?光纤通信系统的信噪比可以通过测量信号和噪声的功率之间的比值来评估。
第四章:光纤通信的应用1. 光纤通信在哪些领域得到了广泛应用?光纤通信在通信、互联网、电视传输和医疗等领域得到了广泛应用。
第2章 复习思考题参考答案2-1 用光线光学方法简述多模光纤导光原理答:现以渐变多模光纤为例,说明多模光纤传光的原理。
我们可把这种光纤看做由折射率恒定不变的许多同轴圆柱薄层n a 、n b 和n c 等组成,如图2.1.2(a )所示,而且 >>>c b a n n n 。
使光线1的入射角θA 正好等于折射率为n a 的a 层和折射率为n b 的b 层的交界面A 点发生全反射时临界角()a b c arcsin )ab (n n =θ,然后到达光纤轴线上的O'点。
而光线2的入射角θB 却小于在a 层和b 层交界面B 点处的临界角θc (ab),因此不能发生全反射,而光线2以折射角θB ' 折射进入b 层。
如果n b 适当且小于n a ,光线2就可以到达b 和c 界面的B'点,它正好在A 点的上方(OO'线的中点)。
假如选择n c 适当且比n b 小,使光线2在B '发生全反射,即θB ' >θC (bc) = arcsin(n c /n b )。
于是通过适当地选择n a 、n b 和n c ,就可以确保光线1和2通过O'。
那么,它们是否同时到达O'呢?由于n a >n b ,所以光线2在b 层要比光线1在a 层传输得快,尽管它传输得路经比较长,也能够赶上光线1,所以几乎同时到达O'点。
这种渐变多模光纤的传光原理,相当于在这种波导中有许多按一定的规律排列着的自聚焦透镜,把光线局限在波导中传输,如图2.1.1(b )所示。
图2.1.2 渐变(GI )多模光纤减小模间色散的原理2-2 作为信息传输波导,实用光纤有哪两种基本类型答:作为信息传输波导,实用光纤有两种基本类型,即多模光纤和单模光纤。
当光纤的芯径很小时,光纤只允许与光纤轴线一致的光线通过,即只允许通过一个基模。
只能传播一个模式的光纤称为单模光纤。