考研光纤通信知识点解析

名词解释光电检测器的暗电流在理想条件下，当没有光照时，光电检测器应无光电流输出。

但是实际上热激励，宇宙射线或放射性物质的激励，在无光情况下光电检测器仍有电流输出，这种电流称为暗电流，严格的说暗电流还包括器件表面的漏电流。

受激辐射处于高能级E2的电子，当受到外来光子的激发而跃迁到低能级E1，同时放出一个能量为hf的光子，由于这个过程是在外来光子的激发下产生的，因此叫受激辐射波导色散是由于波导结构参数与波长相关而产生的，它取决于波导尺寸和纤芯与包层相对折射率差。

光接收机灵敏度在保证通信质量的条件下，光接收机所需的最小平均接收光功率。

费米能级Ef成为费米能级，用来描述半导体中各能级被电子占据的状态。

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线结构缺陷引起的散射产生的。

粒子数反转假设能级E1和E2上的粒子数分别为N1和N2，在正常的热平衡状态下，低能级E1上的粒子数大于高能级E2上的粒子数N2的，入射的光信号总是被吸收。

为了获得光信号的放大，必须将热平衡下的能级E1和E2上的粒子数N1和N2的分布关系倒过来，即高能级上的粒子数反而对于低能级上的粒子数，这就是粒子数反转分布。

问答1、半导体激光器产生激光的机理答：（自己总结的）用泵浦源使工作物质在泵浦元的作用下变成激活物质即实现了粒子数的反转分布（产生光放大的前提），进而使光得到放大，在光学谐振腔内再提供必要的反馈以及进行频率选择，光产生振荡，当物质中的受激辐射大于受激吸收时，就产生了激光。

2、色散分类，色散对光纤通信系统的影响答：从形成色散的机理来看，光纤色散可以分为模式色散、材料色散和波导色散三种。

光纤色钐使光脉冲在传输过程中波形展宽，产生码间干扰，增加误码率，从而限制通信容量和无中继传输距离。

3、什么是雪崩光电二极管的雪崩倍增效应?答：是在二极管的P-N结上加高反向电压（约为100~150V）在PN结内部形成一个高电场区，入射光功率产生的电子空穴对经过高场区时不断被加速而获得很高的能量，这些高能量的电子空穴对在运动过程中与价带中的束缚电子碰撞，使晶格中的原子电离，产生新的电子空穴对。

光纤通信考研题库答案光纤通信是现代通信技术的重要组成部分，它以光导纤维为传输介质，利用光波在光纤中传播的特性，实现信息的高速传输。

以下是一些光纤通信考研题库的答案，供参考：# 光纤通信考研题库答案1. 光纤通信的基本原理是什么？光纤通信的基本原理是利用光波在光纤中传输信息。

光纤是一种特殊的玻璃或塑料制成的细长管，其内部具有高折射率的芯层和低折射率的包层。

当光波进入光纤时，由于折射率的差异，光波会在芯层和包层之间不断反射，沿着光纤传播。

2. 光纤通信有哪些主要优点？光纤通信的主要优点包括：- 高带宽：光纤可以传输比传统铜线更高的数据速率。

- 长距离传输：光纤通信的信号衰减较小，可以实现长距离传输。

- 抗电磁干扰：光纤不受电磁干扰，信号传输稳定。

- 低损耗：光纤的传输损耗远低于铜线。

- 安全性高：光纤难以被窃听或干扰。

3. 光纤通信中常用的光源有哪些？光纤通信中常用的光源包括半导体激光器（LD）、发光二极管（LED）和光纤激光器等。

4. 光纤的类型有哪些？光纤的类型主要有单模光纤（SMF）和多模光纤（MMF）。

单模光纤只允许一种模式的光波传输，而多模光纤可以传输多种模式的光波。

5. 光纤通信中的信号衰减是如何产生的？光纤通信中的信号衰减主要来源于材料吸收、散射和非线性效应。

材料吸收是光波在介质中传播时被吸收的能量；散射是光波在介质中遇到不规则性时发生的散射；非线性效应则是在高功率密度下，光波与介质相互作用产生的效应。

6. 光纤通信中的色散对信号传输有什么影响？色散会导致信号波形的展宽，从而影响信号的传输质量。

在光纤通信中，主要的色散类型有模式色散、材料色散和波导色散。

7. 光纤通信中的光放大器有哪些类型？光纤通信中的光放大器主要有半导体光放大器（SOA）、掺铒光纤放大器（EDFA）和光纤拉曼放大器（FRA）等。

8. 光纤通信中的波分复用技术是什么？波分复用技术（WDM）是一种在同一根光纤中同时传输多个不同波长的光信号的技术，从而提高光纤的传输容量。

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。

光纤通信重要知识点总结第一章1. 任何通信系统追求的最终技术目标都是要可靠地实现最大可能的信息传输容量和传输距离。

通信系统的传输容量取决于对载波调制的频带宽度，载波频率越高，频带宽度越宽。

2. 光纤：由绝缘的石英（SiO2）材料制成的，通过提高材料纯度和改进制造工艺，可以在宽波长范围内获得很小的损耗。

3. 光纤通信系统的基本组成: 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。

光纤通信系统既可传输数字信号也可传输模拟信号。

输入到光发射机的带有信息的电信号，通过调制转换为光信号。

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。

系统中光发送机的作用是将电信号转换为光信号，并将生成的光信号注入光纤。

光发送机一般由驱动电路、光源和调制器构成，如果是直接强度调制，可以省去调制器。

光接收机的作用是将光纤送来的光信号还原成原始的电信号。

它一般由光电检测器和解调器组成。

光纤的作用是为光信号的传送提供传送媒介，将光信号由一处送到另一处。

中继器分为电中继器和光中继器（光放大器）两种，其主要作用就是延长光信号的传输距离。

为提高传输质量，通常把模拟基带信号转换为频率调制、脉冲频率调制或脉冲宽度调制信号，最后把这种已调信号输入光发射机。

还可以采用频分复用技术，用来自不同信息源的视频模拟基带信号（或数字基带信号）分别调制指定的不同频率的射频电波，然后把多个这种带有信息的RF信号组合成多路宽带信号，最后输入光发射机，由光载波进行传输。

在这个过程中，受调制的RF电波称为副载波，这种采用频分复用的多路电视传输技术，称为副载波复用技术。

目前大都采用强度调制与直接检波方式。

又因为目前的光源器件与光接收器件的非线性比较严重，所以对光器件的线性度要求比较低的数字光纤通信在光纤通信中占据主要位置。

数字光纤通信系统基本上由光发送机、光纤与光接收机组成。

发送端的电端机把信息进行模数转换，用转换后的数字信号去调制发送机中的光源器件LD,则LD就会发出携带信息的光波，即当数字信号为“ 1”时，光源器件发送一个“传号”光脉冲；当数字信号为“ 0”时，光源器件发送一个“空号”。