光纤通信原理与系统_《通讯原理》基本内容_通信信号处理技术(9)

2．光纤连接器2.5光纤在通信领域中的应用2.5.1 目前通信中常用的光纤1．ITU-T G.651光纤（国标A1型多模光纤）2．G.652光纤（国标B1型常规单模光纤）3．G.653光纤（国标B3型单模光纤）4．G.654光纤（国标B2型单模光纤）5．G.655光纤（国标B4型单模光纤）2.5.2 光纤（光缆）应用概况1．核心网光缆 2．接入网光缆 3．室内光缆 4．电力线路中的通信光缆 5．汽车用光缆第2章完

第一篇:光纤通信原理及应用

光纤通信原理及应用第一章 绪论 1、光纤之父——英籍华人高锟 2、光纤通信系统的组成及优点。

答：光纤通信系统油光发射机、光接收机、光纤光缆以及其他连接和光处理器件等组成。与电缆或微波等电通 信方式相比，光纤通信的优点如下：1）通信容量大,传输频带极宽；2)不受电磁干扰；3）投资省。

3、mB1C 码是在 mB 码末尾插入一个反码，称 C 码。

第二章 光纤与光缆 1、光纤的结构：从横截面看，自内向外为纤芯、包层和涂覆层。

2、光纤类型：折射率分为阶跃光纤和渐变光纤；按传输模式单模光纤和多模光纤；按材料分为石英系列、塑 料包层石英纤芯、多成分玻璃纤维、全塑光纤。

3、阶跃光纤中有两种光射线：子午射线和斜射光线。

4、光纤损耗有吸收损耗和散射损耗。吸收损耗：1）本征吸收，有两个吸收带：紫外吸收带和红外吸收带。2） 杂质吸收；3）原子缺陷吸收。

散射损耗：在光纤通信中，影响较大的是光纤的本征散射损耗和非线性散射 损耗。

5、光纤的色散：模式色散和模内色散。

6、四波混频（FWM） ：是指两个或三个不同波长的光波混合后产生的新光波。在系统中，某与波长的入射光会 改变光纤的折射率，从而在不同的频率处发生相位调制，产生新的波长。

7、光缆分类（敷设方式） ：架空、管道、直埋、、水底光缆。

8、按缆芯结构光缆分为：中心管式光缆、层绞式光缆和骨架试光缆。

第三章 有源光器件及设备 1、光与物质相互作用分三种不同的过程：自发发射、受激吸收和受激辐射。1）自发发射的光是一种非相干光。

2）受激吸收特点：是受激跃迁过程，没有多余能量放出。3）受激辐射特点：发射的是一种相干光。

2、激光器的组成部分与垫振荡器相似，即有放大系统、反馈系统、振荡回路。

3、LED 基本原理：发光二极管（LED）利用正向偏压下的 PN 结在激活区中载流子的复合发出自发辐射的光， 因此 LED 的出射光是一种非相互光，其谱线较宽（30mm~60mm） ，辐射角也较大。在低速率的数字通信和较窄 带宽的模拟通信系统中，LED 是可以选用的最佳光源，与半导体激光器相比，LED 的驱动电路较为简单，并且 产量高、成本低。

发光二极管两种类型：正面发光型和侧面发光型。

4、PIN 基本原理：当光从 P 区一侧入射，则光能量在被吸收的同时仍继续向 N 区一侧延伸吸收，在经过耗尽 层时，由于吸收光子能量，电子从价带被激励到导带而产生电子空穴对（即光生载流子） ，并且在耗尽层空间 电场作用下，分别向 N 型区和 P 型区相互逆方向作漂移运动，并形成电流。然而，在耗尽层以外的区域因为没 有电场作用， 所以由光电效应产生的电子空穴对，在扩散运动中相遇发生复合，从而消失。不过在扩散运动 过程中，也有些扩散距离长的电子空穴将进入耗尽层，在耗尽层和空间电场的作用下进入对方区域。于是在 P 区和 N 区两端之问产生与被分隔开的电子和空穴数量成正比的电压。若与外电路连通，这些电子就可经外部电 路与空穴复合形成电流。

5、APD 基本原理：雪崩光电二极管是考虑 PN 结承受反向高电压的特点而设计的器件。当雪崩光电二极管外加 反向高压（一般为十几或几百伏）时，其 PN 结形成一个强电场区域，在高场区内的光生载流子被强电场加速， 于是与晶格的原子发生碰撞电离，将价带的电子激发到导带，产生新的电子——空穴对。新的载流子与原来的 载流子一起再被强电场加速，再次发生碰撞电离而获得新的载流子，如此重复进行，使强电场区域的载流子成 倍增加，而产生雪崩现象（即雪崩倍增效应） ，形成倍增的电流。

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