第3章通信用光器件[1]
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光纤通信第二版课后答案顾畹仪【篇一:光纤通信系统中常用的调制方法】txt> 一.光纤通信概况1. 发展1966 年,美籍华人高锟(c.k.kao) 和霍克哈姆(c.a.hockham) 发表论文,预见了低损耗的光纤能够用于通信,敲开了光纤通信的大门,引起了人们的重视。
1970 年,美国康宁公司首次研制成功损耗为20db /km 的光纤,光纤通信时代由此开始。
由于光纤通信具有损耗低、传输频带宽、容量大、体积小、重量轻、抗电磁干扰、不易串音等优点,备受业内人士青睐,发展非常迅速。
光纤通信系统的传输容量从1980 年到2000 年增加了近一万倍,传输速度在过去的10 年中大约提高了100 倍。
2. 基本组成光纤通信系统是以光为载波,利用纯度极高的玻璃拉制成极细的光导纤维作为传输媒介,通过光电变换,用光来传输信息的通信系统。
最基本的光纤通信系统由光发射机、光纤线路和光接收机组成,具体如下图所示二.光调制与解调1. 基本概念类似于电通信中对高频载波的调制与解调,在光通信中叶对光信号进行调制与解调。
不管是模拟系统还是数字系统,输入到光发射机带有信息的电信号,都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,再由接收机通过解调把光信号转换为电信号。
2. 常用的调制方式根据调制和光源的关系,光调制可分为直接调制和间接调制两类。
直接调制方法是把要传送的信息转变为电信号注入ld 或led ,从而获得相应的光信号,是采用电源调制的方法。
间接调制是利用晶体的光电效应、磁光效应、声光效应等性质来实现对激光辐射的调制,有电光调制、磁光调制、声光调制、电吸收效应和共振吸收效应等。
本文将详细介绍现在常用的是电光调制和声光调制两种。
三、调制方式的详细介绍1. 直接调制(1)调制原理直接对光源进行调制,通过控制半导体激光器的注入电流的大小来改变激光器输出光波的强弱。
传统的pdh 和2.5gbit/s 速率以下的sdh 系统使用的led 或ld 光源基本上采用的都是这种调制方式。
《光纤通信》的复习要点《光纤通信》课程复习要点和重点浙江传媒学院陈柏年(2014年6⽉)第⼀章概述1、光纤通信:以光波作为信号载体,以光纤作为传输媒介的通信⽅式。
2、光纤通信发展历程:(1)光纤模式:从多模发展到单模;(2)⼯作波长:从短波长到长波长;(3)传输速率:从低速到⾼速;(4)光纤价格:不断下降;(5)应⽤范围:不断扩⼤。
3、光纤通信系统基本组成:(1)光纤,(2)光发送器,(3)光接收器,(4)光中继器,(5)适当的接⼝设备。
第⼆章光纤光缆⼀、光纤(Fibel)1、光纤三层结构:(1)纤芯(core),(2)包层(coating),(3)涂覆层(jacket)。
2、各类光纤的缩写和概念:SIF(突变型折射率光纤),GIF(渐变折射率光纤);DFF(⾊散平坦光纤)、DSF(⾊散移位光纤);MMF(多模光纤),SMF(单模光纤);松套光纤,紧套光纤。
⼆、光的两种传输理论(⼀)光的射线传输理论1、光纤的⼏何导光原理:光纤是利⽤光的全反射特性导光;纤芯折射率必须⼤于包层折射率,但相差不⼤。
2、突变型折射率多模光纤主要参数:★(1)光纤的临界⾓θc:只有在半锥⾓为θ≤θc的圆锥内的光束才能在光纤中传播。
★(2)数值孔径NA:⼊射媒质折射率与最⼤⼊射⾓(临界⾓)的正弦值之积。
与纤芯与包层直径⽆关,只与两者的相对折射率差有关。
它表⽰光纤接收和传输光的能⼒。
(3)光纤的时延差Δτ:时延差⼤,则造成脉冲展宽和信号畸变,影响光纤的容量,模间⾊散增⼤。
3、渐变型折射率多模光纤主要参数:(1)⾃聚焦效应:如果折射率分布恰当,有可能使不同⾓度⼊射的全部光线以同样的轴向速度在光纤中传输,同时达到光纤轴上的某点,即所有光线都有相同的空间周期。
(2)光纤的时延差Δτ:⽐突变型光纤要⼩,减⼩脉冲展宽,增加传输带宽。
(⼆)光纤波动传输理论★1、光纤模式:⼀个满⾜电磁场⽅程和边界条件的电磁场结构。
表⽰光纤中电磁场(传导模)沿光纤横截⾯的场形分布和沿光纤纵向的传播速度。
光纤通信用光器件介绍光纤通信是利用光纤传输光信号进行通信的技术,其核心是通过光器件来发射、接收和调制光信号。
光器件是光纤通信系统中非常重要的组成部分,能够直接影响到通信系统的性能和稳定性。
在这篇文章中,我将介绍几种常见的光器件,并介绍它们的工作原理和应用。
第一种光器件是光纤激光器。
光纤激光器是一种能够发射强聚焦、单一波长、狭谱宽的光信号的器件。
它的工作原理是通过激光材料受到光电势驱动而产生的受激辐射来产生光信号。
光纤激光器具有很高的光输出功率和较窄的光谱特性,使其在长距离传输和高速通信中具有很大的优势。
第二种光器件是光纤调制器。
光纤调制器是一种能够改变光信号的特征以传输信息的器件。
它的工作原理是通过改变光的相位、幅度或频率,来调制光信号传递的信息。
光纤调制器在光纤通信中广泛应用于多种信号调制技术,如振幅调制、频率调制和相移键控等。
第三种光器件是光纤增益器。
光纤增益器是一种能够增强光信号的器件。
它通过将光信号输入到光纤中,通过光放大的原理来增强信号的强度。
光纤增益器在光纤通信系统中被广泛应用于信号放大和信号传输的中继,使得信号能够在长距离的传输中保持高强度和低损耗。
第四种光器件是光纤光栅。
光纤光栅是一种能够选择性反射或散射特定波长的光信号的器件。
它的工作原理是通过将光纤中的折射率周期性改变,产生布拉格衍射,从而实现对特定波长的光信号选择性反射或散射。
光纤光栅在光纤通信中被广泛应用于波长选择多路复用和分光分集等技术中。
第五种光器件是光纤检测器。
光纤检测器是一种能够接收光信号并转换为电信号的器件。
它的工作原理是通过光电效应将光信号转化为电信号。
光纤检测器在光纤通信系统中被广泛应用于光信号的接收和调制等过程中。
除了上述介绍的几种光器件外,还有许多其他类型的光器件,在光纤通信系统中起到了各种不同的作用。
例如,光纤散射器用于分配光信号,光纤滤波器用于调制光信号波长,光纤耦合器用于将多个光纤连接在一起等等。
这些光器件为光纤通信提供了更多的灵活性和多样性,使得通信系统能够更好地适应不同的需求和环境。
光纤通信期末复习题第一章绪论简答:光纤通信的发展方向第二章光纤和光缆填空1.目前光纤通信的长波波长低损耗工作窗口是1.31μm 和。
2.光纤中的传输信号由于受到光纤的和色散的影响,使得信号的幅度受到衰减,波形出现失真。
3.阶跃型单模光纤的截止波长λc=___________。
4.目前光纤通信三个实用的低损耗工作窗口是0.85 μm,1.55 μm 和___________。
5.在阶跃型光纤中,归一化频率V的定义式为。
6.按照折射率分布规律,光纤可以分为、和单模光纤等。
7.光纤的色散主要有材料色散、、。
8.单模光纤只传输一种模式,纤芯直径较,通常在4μm~10μm 范围内。
多模光纤可传输多种模式,纤芯直径较,典型尺寸为50μm 左右。
9.光纤特性包括它的结构特性、光学特性及传输特性。
结构特性主要指光纤的几何尺寸;光学特性包括、数值孔径等;传输特性主要是及特性。
10.按射线理论,阶跃型光纤中光射线主要有_________和___________两类。
判断1.光纤中要求纤芯的折射率应该小于包层的折射率。
2.当光纤参数确定后,只有工作波长小于截止波长时,光纤才能实现单模传输3.光纤的数值孔径与入射光波长有关。
4.弱导光纤中纤芯折射率n1和包层折射率n2的关系是n1>>n2。
5.目前通信用光纤主要是用高纯度的玻璃材料制成的。
6.光纤中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。
7.光纤单模传输时,应该保证归一化频率V大于归一化截止频率V c。
8.光纤中传输的模式数由归一化频率决定,当归一化频率确定后,光纤中所传输的模式数和模式分布也就确定了。
()9..单模光纤中存在模间色散,多模光纤中不存在模间色散。
()10..在单模光纤传输中,实际传输信号的频谱宽度取决于两个因素,一是半导体激光器发射的光的固有频谱宽度,二是电信号调制造成的频谱展宽。
()11.改变光纤的折射率分布和剖面结构参数,可以改变波导色散的值,从而在所希望的波长上实现零色散。