《光傳輸設(shè)備開局與維護(hù)》復(fù)習(xí)大綱.doc

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1、《光傳輸設(shè)備開局與維護(hù)》重修復(fù)習(xí)大綱一、光纖通信基礎(chǔ)部分：A、光纖與光纜：1、名詞解釋：光纖通信、光纖通信的三個(gè)窗口。2、簡(jiǎn)述光纖組成及各部分功能。3、簡(jiǎn)述光纖導(dǎo)光的原理。4、簡(jiǎn)述光纖最大數(shù)值孔徑的定義及物理含義。5、光纖波導(dǎo)的歸一化頻率的定義，它與什么有關(guān)？單模光纖單模傳輸?shù)臈l件是什么？6、簡(jiǎn)述光纖的傳輸特性。B、光器件：1、簡(jiǎn)述激光器的組成及工作原理。2、從工作原理、特性、應(yīng)用等方面說明LD與LED的區(qū)別。3、簡(jiǎn)述光電檢測(cè)器的工作原理。4、常用光電檢測(cè)器有哪兩種，有何不同？5、簡(jiǎn)述光纖放大器EDFA的工作原理

2、及特性。C、光端機(jī)：1、簡(jiǎn)述光纖通信系統(tǒng)組成及各部分功能；2、簡(jiǎn)述光源的兩種調(diào)制方法：直接調(diào)制、間接調(diào)制。3、簡(jiǎn)述光發(fā)射機(jī)、光接收機(jī)的主要指標(biāo)。二、SDH傳輸技術(shù)部分：1、簡(jiǎn)述SDH的速率等級(jí)、幀結(jié)構(gòu)及各部分功能；2、簡(jiǎn)述E4/E1復(fù)用進(jìn)STM-N的過程。3、簡(jiǎn)述SDH四種設(shè)備的特點(diǎn)。4、分析SDH線形網(wǎng)絡(luò)的兩種保護(hù)方式；5、分析SDH環(huán)形網(wǎng)絡(luò)：兩纖單向通道保護(hù)環(huán)網(wǎng)的工作機(jī)制；6、分析SDH環(huán)形網(wǎng)絡(luò)：兩纖雙向復(fù)用段保護(hù)環(huán)網(wǎng)的工作機(jī)制。三、WDM傳輸技術(shù)部分：1、畫出WDM系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)圖，簡(jiǎn)述各部分作用。2、簡(jiǎn)述

3、WDM系統(tǒng)兩種基本形式的特點(diǎn)。3、簡(jiǎn)述WDM的關(guān)鍵技術(shù)。重點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)光纖通信基礎(chǔ)部分：1、光纖的組成及各部分作用。光纖(光導(dǎo)纖維的簡(jiǎn)稱)由纖芯、包層和涂覆層3部分組成。纖芯和包層的主要成分是SiO2，摻有不同雜質(zhì)，作用是提高纖芯折射率n1，降低包層折射率n2，使得包層折射率略低于纖芯的折射率，即n1＞n2，使得光信號(hào)封閉在纖芯中傳輸。涂覆的作用是保護(hù)光纖不受水汽侵蝕和機(jī)械擦傷，同時(shí)又增加了光纖的機(jī)械強(qiáng)度與可彎曲性，延長(zhǎng)光纖壽命的作用。2、光纖的導(dǎo)光原理(光信號(hào)為什么能在光纖中傳播)以及光纖數(shù)值孔徑的含義？全反射是光

4、信號(hào)在光纖中傳播的必要條件。光線在光纖端面以不同入射角qk從空氣入射到纖芯，不是所有的光線能夠在光纖內(nèi)傳輸，只有一定角度范圍內(nèi)的光線，在射入光纖時(shí)，產(chǎn)生的折射光線才能在光纖中傳輸。過程分析如下：①光線從空氣入射到光纖端面（纖芯），發(fā)生折射，入射角為qk，折射角為q1。設(shè)空氣、纖芯、包層折射率為n0、n1、n2。②若光從纖芯入射到包層時(shí)剛好處于臨界狀態(tài)，即q1>qc(臨界角)的光線將發(fā)生全反射，而q

5、端面入射角θk＜θkmax的光線才能在光纖中傳播。對(duì)光纖而言，這個(gè)最大的入射角叫做光纖的接受角，它僅與n1、n2有關(guān)。為此引入光纖數(shù)值孔徑：表示光纖接收和傳輸光的能力（捕捉光射線能力）的物理量，用NA表示。數(shù)值孔徑的定義為：NA越大，光纖接收光的能力越強(qiáng)，從光源到光纖的耦合效率越高，纖芯對(duì)光能量的束縛越強(qiáng)，光纖抗彎曲性能越好。但NA越大，經(jīng)光纖傳輸后產(chǎn)生的輸出信號(hào)展寬越大，限制了信息傳輸容量。所以要根據(jù)使用場(chǎng)合，選擇適當(dāng)?shù)腘A。3、光纖歸一化頻率的含義，以及光纖單模傳輸?shù)臈l件？答：光纖的歸一化頻率定義：式中，a為

6、纖芯半徑，l是傳輸光波的波長(zhǎng)，n1、n2分別為纖芯和包層的折射率。可見光纖歸一化頻率不僅與光纖（a、n1、n2）有關(guān)，還與傳輸?shù)墓獠ㄩL(zhǎng)有關(guān)（l）。各傳播模式都有其本身的歸一化截止頻率Vc，描述了各模式的截止條件。某個(gè)模式在光纖中的導(dǎo)行、截止和臨界條件為：導(dǎo)行條件：V＞Vc；截止條件：V＜Vc；臨界條件：V＝Vc保證光纖單模傳輸?shù)臈l件是只有基?？梢詫?dǎo)行，高階模都被截止，即V＞Vc0，且V＜Vc1，可得0＜V＜2.4054、光纖的傳輸特性，它們分別對(duì)光傳輸主要產(chǎn)生什么影響？光纖的傳輸特性主要是指光纖的損耗特性和色散特

7、性。①光波在光纖中傳輸，隨著傳輸距離的增加，而光功率強(qiáng)度逐漸減弱，光纖對(duì)光波產(chǎn)生衰減作用，稱為光纖的損耗（或衰減）。光纖的損耗限制了光信號(hào)的最大無中繼傳輸距離。描述光纖損耗的主要參數(shù)是衰減系數(shù)（損耗系數(shù)），是指光在單位長(zhǎng)度光纖中傳輸時(shí)的光功率的衰減量，單位一般用dB/km。光纖的損耗主要取決于吸收損耗、散射損耗、彎曲損耗3種損耗。②光脈沖中的不同頻率或模式在光纖中的群速度不同，這些頻率成分和模式到達(dá)光纖終端有先有后，使得光脈沖發(fā)生展寬（畸變），這就是光纖的色散。色散主要限制了光纖傳輸?shù)拇a速率和傳輸距離。描述色散一

8、般用時(shí)延差來表示，所謂時(shí)延差，是指不同頻率的信號(hào)成分傳輸同樣的距離所需要的時(shí)間之差。脈沖展寬將使前后光脈沖發(fā)生重疊，形成碼間干擾，碼間干擾將引起誤碼。光纖的色散可分為模式色散、色度色散、偏振模色散。5、激光器的組成及工作原理。激光器主要由工作物質(zhì)、激勵(lì)源、光學(xué)諧振器三部分組成。用半導(dǎo)體材料做成的激光器，當(dāng)激光器P-N結(jié)上外加的正向偏壓（激勵(lì)源）足夠大時(shí)，使得P-N結(jié)的結(jié)區(qū)