loading光纤通信原理复习题纲
1、1960年，英籍华人高锟指出：如能将光纤中过渡金属离子减少到最低限度，有可能使光纤的损耗减少到1 db/Km，信息容量可能超过100MHz。
2、光纤通信的优点：1）容量大 目前商用系统单信道10G，多信道1600G。如果能消除OH吸收峰，带宽可达140T。2）损耗低、中继距离长 目前，实用的光纤通信系统使用的石英光纤在1.55微米波长区的损耗为0.18 db/Km，比已知的其他通信线路的损耗低得多。如果今后采用非石英光纤，并工作在超长波长（大于2微米），光纤损耗的理论系数可以下降到1/1000-1/100000 db/Km，光纤的无中继传输可达几万公里，在任何情况下都可以不要再生中继。3）抗干扰能力强 4）保密性好 5）体积小，重量轻 6）节约有色金属和原材料
3、光纤的结构：一根实用化的光纤是由多层透明介质构成，一般分三部分：折射率较高的纤芯、折射率较低的包层和外面的涂覆层。纤芯由高度透明的材料制成，包层的折射率略小于纤芯的折射率，从而造成一种使光限制在纤芯中传输的效应。
4、光在光纤中传播，在纤芯和包层的分界面发生反射和折射，当入射角足够大时，折射光消失，光线全部返回纤芯，称为全反射，这是光纤通信必须满足的物理现象。
5、单模光纤：只能传输一种模式的光纤。由于不存在模式色散，具有远大于多模光纤的带宽，这是高速传输必须的，带宽一般在几十G以上，且大多采用折射率阶跃分布的单模光纤。由于光纤制造工艺的提高，单模光纤有完全取代多模光纤的趋势。
6、光纤的损耗特性：主要有三类：吸收损耗、散射损耗和弯曲损耗。
7、色散的概念：在物理光学中，色散是指由于某种物理原因使具有不同波长的光经过透明介质后被散开的现象。在光纤传输理论中，借用了这一古老的术语表达了新的内容。在光纤中，光信号是由许多不同的成分（模式、频率）组成的，其传播速度不同，经过一段距离后，出现了时延差，从而引起信号畸变，这种现象称为色散。
8、典型光纤参数：1）G652光纤称为常规单模光纤，其特点是在波长1.31微米处色散为零，系统的传输距离一般只受损耗的限制。2）G653光纤称为色散位移光纤，其特点是在波长1.55微米处色散为零，损耗又最小。G653光纤适用于大容量长距离通信系统中。3）G655光纤称为非零色散位移光纤，是一种改进的色散位移光纤。在密集波分复用（DWDM）系统中应用。
9、光源与光发送器：从光纤通信的意义上来说，将在近红外光谱附近产生电磁场能的发生器称为光源。光源是光发送器的核心器件，通过它可以把调制信号变换成已调制信号，即实现电/光转换。由于体积小、重量轻、效率高、耗电少等特点，现代光纤通信系统均采用半导体光源器件，主要有半导体发光二极管（LED）和半导体激光二极管（LD）。
10、光源器件的简易测试：在只有指针式万用表的情况下，用高阻档测试光源器件PN结的正反向电阻，若正向电阻小于20K，反向电阻大于500K，可认为基本正常，但不能保证其
他特性都正常。 PN结的正反向电阻不正常的光源器件则肯定是不好用的。（教材上说，因为数字式万用表电压较高，容易击穿PN结，这种说法没有根据。）
11、PIN光电二极管或PIN光电检测器：主要应用于短距离、小容量的光纤通信系统中。 雪崩光电二极管（APD）或雪崩光电检测器：主要应用于长距离、大容量的光纤通信系统中。
12、光接收机的构成：在实用的直接功率检测光接收机中，光电检测器直接从接收光信号中将基本调制信号恢复出来。
光电检测器 前置放大器 功率放大器 均衡滤波器 再生器
13、数字光接收机的误码率：由于种种原因（主要是传输时信号发生畸变），以致在再生中继时出现误判， “1”判为“0”或者“0”判为“1”。误判的码数与传输总码数之比称为误码率。
误码是随机的，也是固有的，误码率是一个统计平均值，只能用概率论来分析计算。 误码率的大小最终决定系统质量，所以各种系统对误码率都有规定，不能大于某一个值。在规定误码率的条件下讨论光接收机的灵敏度才有意义。
14、1989年诞生的掺铒光纤放大器（EDFA） 是光纤通信技术的一次革命，它可以使光信号在 光域内直接进行放大，用全光中继器代替了原来的光/电/光再生中继器，达到每160公里一次光中继，每800公里一次电中继，大大延长了中继距离。
目前，光放大器在光纤通信系统中的最重要的应用是促使了WDM技术走向实用化。 WDM技术就是在一根光纤上同时传输多个不同波长的光载波，充分利用了光纤的潜在带宽。
15、掺铒光纤放大器（EDFA）：1986年制造出的掺铒光纤放大器是将掺铒光纤在泵浦源的作用下形成的光纤放大器，其工作波长是1.54微米，用Ar离子激光器作泵浦源，在3米长的光纤中得到了3 . 28dB的增益。
16、掺铒光纤放大器的工作原理：铒的原子序数是68，原子量167 .2，价电子，是以三价离子的形式参与工作的。铒离子分散于基质之中，产生分立能级，其中有一个能级上的电子跃迁发出的光子波长正好在光纤通信的长波长1.55微米附近，这时对信号有放大作用。
2005-8-16
高压变换器 AGC电