光纤通信复习资料.doc

第一章
1光纤通信是以光波为载波,以光纤作为传输媒质的通信方式。主要包括收发信电缆机、光发送接收机端机、传输光纤等几个部分。
2光纤通信工作在近红外区,工作频段１6７-3７５THｚ,-。
３光纤通信有３个低损耗窗口,８50nm的短波长窗口和1３１0nm、1550nm的长波长窗口。８5０ｎm是多模窗口,13１0ｎｍ是单模零色散窗口,1５50nｍ是单模最低损耗窗口。
４光纤通信的特点:1传输频带宽,通信容量大2中继距离远,误码率小3抗电磁干扰能力强,无串话4质量轻,体积小,经济效益好5资源丰富,节约有色金属和能源6保密性好 7抗腐蚀,不怕潮湿
缺点:质地脆、机械强度低、连接比较困难、分路耦合不方便
5光纤通信技术的基本内容:1光纤传输理论与技术、光纤器件2信号传输原理、调制解调方式、信号编码及信道复用等３光源与光发送机4光检测机与光接收机5光纤通信系统的设计、结构及应用6光纤通信技术如光放大器技术、WDＭ技术、全光网络技术
６目前光纤通信采用的系统:采用光放大器的WDM第四代系统
7光纤多址通信系统即为波分复用系统ＷDＭ:几个-几百个波长在单根光纤中一起传输,用光放大器作中继放大,使传输容量提高成千上百倍。
第二章
１光纤的典型结构式多层同轴圆柱体,自内向外为纤芯、包涂覆层。光纤的纤芯通常是折射率为n1的高纯SｉO2,并有少量掺杂剂,以提高折射率。包层的折射率为n２（＜n1),通常也由ＳiO2制造,掺杂Ｂ2Ｏ3及Ｆ等以降低折射率。
2光纤根据传输的模式可分为单模和多模,单模光纤纤芯的芯径是４－10um,多模光纤纤芯的芯径为50uｍ,两者的包层一般为125um,涂覆层为5-40uｍ,根据横截面上的折射率可分为阶跃光纤SI和梯度光纤GI。按材料分为石英光纤、塑料光纤和纳米光纤。
3数值孔径ＮA定义:入射临界角&0的正弦即NＡ=SIN&0＝N1根号下芯包折射率差值的两倍。物理意义:表示入射到光纤端面上的光线,只有与纤芯轴夹角为＆0,圆锥角内的入射光线才能在纤芯内传输。
芯包折射率差值=(n1的平方－n2的平方)/2ｎ１的平方=（ｎ1-n2）/n1,n１为纤芯折射率n2为包层折射率
4为了使分析具有一般性,引进几个无量纲变量。令V的平方=(ｋ０＊a)的平方(n１-n2)的平方,式中ａ为纤芯半径,Ｖ称为归一化频率。b=(B的平方/k０的平方－n２的平方）/（n１的平方－n2的平方),这是归一化传播常数,它随频率的变化衡量光纤的色散特性0<＝b＜＝１,b=0时模截止,ｂ=１时极端情况。在多模阶跃光纤导模数Ｍ=V的平方／2,在多模梯度光纤导模数Ｍ＝V
的平方／４。对导模传输条件:ｋ0n２<=B＜=ｋ０ｎ1,则０<＝ｂ＜＝1,当ｂ=0时Ｂ＝k0ｎ2,m=０模截止。
5当阶跃光纤的归一化频率V＜,单模光纤中传输的是ＬP01模,LP01模无截止现象。
６单模传输的条件:对于阶跃光纤归一化频率V<2．40５即可实现单模传输,因为Vc=根号下(k０a)的平方(ｎ1的平方－ｎ2的平方) =k0a根号下(n1的平方－ｎ2的平方)=２波长ａn1根号下2倍的芯包折射率差值/波长ｃ=,所以波长c=２PIn１a根号下２倍的芯包折射率差值／V