第一篇：《光纖通信技術》復習提綱-2014-V2

《光纖通信技術》復習提綱（2014版）

第一章 緒論

1．2． 光纖通信系統基本構成和各部分功能。光纖通信系統優缺點，頻率間隔和波長間隔的轉換，光纖通信容量的表

示方法，dBm與mW的換算。各代光纖通信系統特點。

3． 模擬信號到數字信號的轉換，NRZ和RZ格式，多維調制與復用方式，比特率與波特率。

第二章 光信號的產生

1．2． 光纖通信對光源的要求，光源的兩個最重要指標：光譜線寬和閾值電流。半導體發光的物理基礎：三種躍遷過程，費米能級，粒子數反轉，正向

偏置PN結，雙異質結結構對半導體發光器件的性能改善，非輻射復合及其危害。

3．4．

5． LD、LED、SOA三者的聯系與區別。LD的工作條件，閾值條件，縱模條件。LD的典型結構：寬面激光器、條形激光器（增益導引和折射率導引）、多量子阱等結構如何實現閾值電流的降低和輸出功率的提高。

6．7．

8．9． 如何實現單縱模？DBR、DFB、外腔、C3腔、VCSEL的工作原理。LD噪聲來源與線寬測量方法（延時自外差法）。LD的工作特性：P-I特性, 大信號調制的瞬態效應。APC和ATC電路工作原理

10． 直接調制與外調制的異同點。MZM外調制器的工作原理和典型結構，功

率傳遞函數，推挽工作方式的特點，波形切割和相位調制格式的實現方法及占空比推導，I-Q調制的基本概念和性能特點。

第三章 光信號在光纖中的傳播

1． 光纖基本參量計算：數值孔徑，歸一化頻率，模場半徑，相對折射率差，損耗系數單位的轉換，瑞利散射的特點，光纖通信的三個工作窗口。

2． 光信號在光纖中的基本傳播方程推導思路，損耗、色散、非線性等損傷

來源在方程中的表征。

3． 色散系數D和色散斜率S的表達式，啁啾高斯光脈沖受光纖色散作用時

脈沖形狀與寬度的變化規律。考慮光源譜寬作用時，不同條件下因色散所致脈沖展寬而帶來的限制（兩大類、四小類）。偏振模色散所致光信號損傷的作用機理。

4． 各種非線性效應（SRS、SBS、SPM、XPM、FWM）的產生機理、功率

預算及抑制方法。

5． 各種光纖的特點：G.651、G.652、G.653、G.655、大有效面積光纖、DCF、全波光纖、少模光纖、多芯光纖、高非線性光纖等。

第四章 光信號的探測與恢復

1．2． 光探測器的性能指標：響應速度和響應度，響應度和量子效率的轉換。光探測器的設計思想，PN、PIN、雙異質結PIN、APD、SAM-APD、SAGM-APD、SAGCM-APD每一種的特點。

3．4． 光接收機三部分的設計思想：前端、線性通道、判決。光接收機噪聲分析，散粒噪聲、熱噪聲、放大器噪聲指數、APD過剩噪

聲。

5．6．

7．8．

9． PIN和APD接收機信噪比分析。數字光接收機誤碼率分析，靈敏度求解，APD最佳倍增因子。數字光接收機的極限靈敏度分析。功率代價的意義和來源。相干探測的優點（線性、全場參數、高靈敏度），偏振、相位分集相干光

接收機的基本結構和工作原理，典型DSP算法。

第五六章 系統和前沿知識

1．2．

3． 光纖通信系統典型拓撲結構。光纖通信系統功率預算和上升時間預算。DWDM技術，光放大技術，前向糾錯技術等。

第二篇：光纖通信復習提綱

復習提綱

第一章知識點小結：

1.什么是光纖通信？

3、光纖通信和電通信的區別。

2.基本光纖通信系統的組成和各部分作用。

第二章知識點小結

1、光能量在光纖中傳輸的必要條件（對光纖結構的要求）。

2、突變多模光纖數值孔徑的概念及計算。

3、弱導波光纖的概念。

4、相對折射率指數差的定義及計算。

5、突變多模光纖的時間延遲。

6、漸變型多模光纖自聚焦效應的產生機理。

7、歸一化頻率的表達式。

8、突變光纖和平方律漸變光纖傳輸模數量的計算。

第三章知識點小結

1、光纖通信中常用的光源的種類。

2、半導體激光器的主要由哪三個部分組成？

3、電子吸收或輻射光子所要滿足的波爾條件。

4、什么是粒子數反轉分布？

5、理解半導體激光產生激光的機理和過程。

6、靜態單縱模激光器。

7、半導體激光器的溫度特性。

8、DFB激光器的優點。

9、LD與LED的主要區別

10、常用光電檢測器的種類。

11、光電二極管的工作原理。

12、PIN和APD的主要特點。

13、耦合器的功能。

14、光耦合器的結構種類。

15、什么是耦合比？

16、什么是附加損耗？

17、光隔離器的結構和工作原理。

第四章知識點小結

1、數字光發射機的方框圖。

2、光電延遲和張馳振蕩。

3、激光器為什么要采用自動溫度控

4、數字光接收機的方框圖。

5、光接收機對光檢測器的要求。

6、什么是靈敏度？

7、什么是誤碼和誤碼率？

8、什么是動態范圍？

9、數字光纖通信讀線路碼型的要求。

10、數字光纖通信系統中常用的碼型種類。

第五章知識點小結

1、SDH的優點。

2、SDH傳輸網的主要組成設備。

3、SDH的幀結構（STM-1）。

4、SDH的復用原理。

5、三種誤碼率參數的概念。

6、可靠性及其表示方法。

7、損耗對中繼距離限制的計算。

8、色散對中繼距離限制的計算。

第七章點知識小結

1、光放大器的種類

2、摻鉺光纖放大器的工作原理

3、摻鉺光纖放大器的構成方框圖

4、什么WDM？

5、光交換技術的方式

6、什么是光孤子？

7、光孤子的產生機理

8、相干光通信信號調制的方式

9、相干光通信技術的優點

第三篇：光纖通信復習提綱

光纖通信復習提綱

1.光纖通信中，實用波長為

2.什么樣的半導體可以作為光發的光源？

3.階躍型光纖和漸變型光纖的主要區別是。

4.光纖的數值孔徑表征。

5.光纖的色散有：、材料、波導等色散。

4、SDH中，STM－16的速率為。

6.SDH系統中保護方式有：、環形網保護、網孔形DXC網絡恢復、混合保護方式。

7.在“1+1”保護方式中，利用來實現倒換。

8.單模光纖的傳輸條件是

9.PDH中，最基本的傳輸速率為

10SDH中，最基本的傳輸速率是

11.SDH幀結構中，段開銷SOH的第一個字節A1作用：。

12.STM－1可以容納個2M。

13.WDM系統中，光波波長工作在哪個波長窗口

14.光局域網采用的協議之一是

15.我國SDH系統中，同步網采用的方式是。

16.WDM一般使用的光纖應符合標準。

17.WDM中的四種交換方式是：、光分組交換、光突發交換和光分組流交換。

18.WDM中的路由機制有：、虛波長通道。

19、光纖通信中，實用波長為，1310nm，1550nm。

20、光纖通信中，作為光發的光源的半導體是、LED。

21、光纖的種類有：、多模階躍、多模漸變。

22、單模光纖的傳輸條件是：。

23、PDH中，最基本的傳輸速率為。

24、SDH中，最基本的傳輸速率是。

25、階躍型光纖和漸變型光纖的主要區別是。

26、光纖的數值孔徑表征。

27、光纖的色散有：、材料色散、波導色散。

28、SDH中，STM－16的速率為。

29、SDH系統中保護方式有：、環形網保護、網孔形DXC網絡恢復、混合保護方式。

30、在“1+1”保護方式中，利用字節來實現倒換。

31、我國SDH系統中，同步網采用的方式是。

32、WDM一般使用的光纖應符合標準。

33、WDM中的四種交換方式是：、光分組交換、光突發交換和光分組流交換。

34、WDM中的路由機制有：、虛波長通道。

35、SDH幀結構中，段開銷SOH的第一個字節A1作用：。

36、STM－1可以容納個2M。

37、WDM系統中，光波波長工作在波長窗口。

38、光局域網采用的協議有、令牌總線和令牌環網。

39.1、光纖通信的優越性表現在哪幾個方面？試畫出光纖通信系統的基本組成。

40.、畫出SDH的幀結構圖。

41.簡述光接入網的概念以及應用類型。

42.智能光網絡的概念、體系結構和核心技術。

43.簡述WDM系統的基本應用形式。

44.簡述光城域網的結構。

第四篇：光纖通信技術

淺談光纖通信

摘要：光纖通信不僅可以應用在通信的主干線路中，也可以在電力通信控制系統中發揮作用，進行工業監測、控制，現在在軍事上也被廣泛應用，基于各領域對信息量的需求不斷增長，光纖通信技術的應用發展趨勢也備受關注。一條完整的光纖鏈路除受光纖本身質量影響外，還取決于光纖鏈路現場的施工工藝和環境。本文探討了光纖通信技術的主要特征及發展趨勢，和它以光纖鏈路為基礎的現場測試。

關鍵詞：光纖通信技術 特點 現狀 發展趨勢 光纖鏈路

0引言

光纖即為光導纖維的簡稱。光纖通信是以光波作為信息載體，以光纖作為傳輸媒介的一種通信方式。從原理上看,構成光纖通信的基本物質要素是光纖、光源和光檢測器。光纖除了按制造工藝、材料組成以及光學特性進行分類外，在應用中,光纖常按用途進行分類，可分為通信用光纖和傳感用光纖。傳輸介質光纖又分為通用與專用兩種,而功能器件光纖則指用于完成光波的放大、整形、分頻、倍頻、調制以及光振蕩等功能的光纖，并常以某種功能器件的形式出現。

1光纖通信技術

自上世紀光纖通信技術在全球問世以來，整個的信息通訊領域發生了本質的、革命性的變革，光纖通信技術以光波作為信息傳輸的載體，以光纖硬件作為信息傳輸媒介，因為信息傳輸頻帶比較寬，所以它的主要特點是:通信達到了高速率和大容量，且損耗低、體積小、重量輕，還有抗電磁干擾和不易串音等一系列優點，從而備受通信領域專業人士青睞，發展也異常迅猛。

光纖通信技術作為在實際運用中相當有前途的一種通信技術，已成為現代化通信非常重要的支柱。作為全球新一代信息技術革命的重要標志之一，光纖通信技術已經變為當今信息社會中各種多樣且復雜的信息的主要傳輸媒介，并深刻的、廣泛的改變了信息網架構的整體面貌，以現代信息社會最堅實的通信基礎的身份，向世人展現了其無限美好的發展前景。

2光纖通信的特點(1)通信容量大、傳輸距離遠；一根光纖的潛在帶寬可達20THz。采用這樣的帶寬，只需一秒鐘左右，即可將人類古今中外全部文字資料傳送完畢。目前400Gbit/s系統已經投入商業使用。光纖的損耗極低，在光波長為1.55μm附近，石英光纖損耗可低于0.2dB/km，這比目前任何傳輸媒質的損耗都低。因此，無中繼傳輸距離可達幾

十、甚至上百公里。

(2)信號干擾小、保密性能好;

(3)抗電磁干擾、傳輸質量佳,電通信不能解決各種電磁干擾問題，唯有光纖通信不受各種電磁干擾。

(4)光纖尺寸小、重量輕，便于鋪設和運輸；

(5)材料來源豐富,環境保護好，有利于節約有色金屬銅。

(6)無輻射，難于竊聽,因為光纖傳輸的光波不能跑出光纖以外。

(7)光纜適應性強，壽命長。

(8)質地脆，機械強度差。

(9)光纖的切斷和接續需要一定的工具、設備和技術。

(10)分路、耦合不靈活。

(11)光纖光纜的彎曲半徑不能過小（>20cm）

(12)有供電困難問題。

利用光波在光導纖維中傳輸信息的通信方式．由于激光具有高方向性、高相干性、高單色性等顯著優點，光纖通信中的光波主要是激光，所以又叫做激光－光纖通信．

3光纖通信技術的現狀研究

(1)光纖通信技術中的光纖接入技術。光纖接入網技術是信息傳輸技術的一個嶄新的嘗試，它實現了普遍意義上的高速化信息傳輸，滿足了廣大民眾對信息傳輸速度的要求，主要由寬帶的主干傳輸網絡和用戶接入兩部分組成。其中后者起著更為關鍵的作用，即FTTH(意思是光纖到戶)，作為光纖寬帶接入的最后環節，負責完成全光接入的重要任務，基于光纖寬帶的相關特性，為通信接收端的用戶提供了所需的不受限制的帶寬資源。

(2)光纖通信技術中的波分復用技術。即WDM，充分利用了單模光纖低損耗區的優勢，獲得了大的帶寬資源。波分復用技術基于每一信道光波的頻率和波長不同等情況出發，把光纖的低損耗窗口規劃為許多個單獨的通信管道，并在發送端設置了波分復用器，將波長不同的信號集合到一起送入單根光纖中，再進行信息的傳輸，而接收端的波分復用器把這些承載著多種不同信號的、波長不同的光載波再進行分離。

4不斷發展的光纖通信技術

(1)光接入網通信技術的更進一步發展。現存技術上的接入網依舊是雙絞線銅線的連接，仍然是原始的、落后的模擬系統，而網絡中的光接入技術的應用使其成為了全數字化的，且高度集成的智能化網絡。

光接入網通信技術所要達到的主要目標有：最大程度的使維護費用得到降低，故障率得到明顯下降;可以用于新設備的開發和新收入的不斷增加；與本地網絡相結合，達到減少節點數目和擴大覆蓋面范圍的目的;通過光網絡的建立，為多媒體時代的到來做好準備;另外，可以最大化的利用光纖本身的一些優勢特點。

(2)光纖通信技術中光傳輸與交換技術的融合一光接入網通信技術的后延。基于上述光接入網通訊技術的成熟發展，網絡的核心架構己經得到了翻天覆地的改變，并正在日新月異的變化發展著，在交換和傳輸兩方面來講也都早已進行了好幾代的更新。光接入網技術和光輸與交換技術的融合技術，前者較后者在技術應用上有了一些技術上改進，從而也就提高了全網的往前的進一步有效發展，但此項技術相對來講仍不成熟。

(3)新一代的光纖在光纖通信技術中的應用。傳統意義上的G.652單模光纖已經在長距離且超高速的傳送網絡發展中表現出了力不從心的缺點，新一代光纖的研發己成為當今務實之需，它也構成了新一代網絡基礎設施建設工作的一個重要組成部分。在目前普遍需求的干線網和城域網的背景下，基于不同的發展需要，己經發展出了兩種新一代光纖一非零色散光纖和全波光纖。

4光纖通信鏈路的現場測試

4.1光纖鏈路現場測試的目的光纖鏈路現場測試是安裝和維護光纖網絡的必要部分，是確保電纜支持網絡協議的一種重要方式。它的主要目的是遵循特定的標準檢測光纖系統連接的質量，減少故障因素以及存在故障時找出光纖的故障點，從而進一步查找故障原因。

4.2光纖鏈路現場測試標準

目前光纖鏈路現場測試標準分為兩大類：光纖系統標準和應用系統標準。（1）光纖系統標準：光纖系統標準是獨立于應用的光纖鏈路現場測試標準。對于不同光纖系統，它的測試極限值是不固定的，它是基于電纜長度、適配器和接合點的可變標準。目前大多數光纖鏈路現場測試使用這種標準。世界范圍內公認的標準主要有：北美地區的EIA/TIA—568—B標準和國際標準化組織的ISO/IEC11801標準等。（2）光纖應用系統標準：光纖應用系統標準是基于安裝光纖的特定應用的光纖鏈路現場測試標準。每種不同的光纖系統的測試標準是固定的。常用的光纖應用系統有：100BASE—FX、1000BASE—SX等。

4.3光纖鏈路現場測試過程

對于光纖系統需要保證的是在接收端收到的信號應足夠大，由于光纖傳輸數據時使用的是光信號，因此它不產生磁場，也就不會受到電磁干擾和射頻干擾，不需要對NEXT等參數進行測試，所以光纖系統的測試不同于銅導線系統的測試。

在光纖的應用中，光纖本身的種類很多，但光纖及其系統的基本測試參數大致都是相同的。在光纖鏈路現場測試中，主要是對光纖的光學特性和傳輸特性進行測試。光纖的光學特性和傳輸特性對光纖通信系統的工作波長、傳輸速率、傳

輸容量、傳輸距離、信號質量等有著重大影響。但由于光纖的色散、截止波長、模場直徑、基帶響應、數值孔徑、有效面積、微彎敏感性等特性不受安裝方法的有害影響,它們應由光纖制造廠家進行測試,不需進行現場測試。

在EIA/TIA—568—B中規定光纖通信鏈路現場測試所需的單一性能參數為鏈路損失（衰減）。

（1）光功率的測試：對光纖工程最基本的測試是在EIA的FOTP-95標準中定義的光功率測試，它確定了通過光纖傳輸的信號的強度，還是損失測試的基礎。測試時把光功率計放在光纖的一端，把光源放在光纖的另一端。

（2）光學連通性的測試：光纖系統的光學連通性表示光纖系統傳輸光功率的能力。光纖系統的光學連通性是對光纖系統的基本要求，因此對光纖系統的光學連通性進行測試是基本的測試之一。通過在光纖系統的一端連接光源，在另一端連接光功率計，通過檢測到的輸出光功率可以確定光纖系統的光學連通性。當輸出端測到的光功率與輸入端實際輸入的光功率的比值小于一定的數值時，則認為這條鏈路光學不連通。進行光學連通性的測試時，通常是把紅色激光或者其他可見光注入光纖，并在光纖的末端監視光的輸出。如果在光纖中有斷裂或其他的不連續點，在光纖輸出端的光功率就會下降或者根本沒有光輸出。

（3）光功率損失測試：光功率損失這一通用于光纖領域的術語代表了光纖鏈路的衰減。衰減是光纖鏈路的一個重要的傳輸參數,它的單位是分貝(dB)。它表明了光纖鏈路對光能的傳輸損耗（傳導特性），其對光纖質量的評定和確定光纖系統的中繼距離起到決定性的作用。光信號在光纖中傳播時，平均光功率延光纖長度方向成指數規律減少。在一根光纖網線中,從發送端到接收端之間存在的衰減越大，兩者間可能傳輸的最大距離就越短。衰減對所有種類的網線系統在傳輸速度和傳輸距離上都產生負面的影響，但因為光纖傳輸中不存在串擾、EMI、RFI等問題，所以光纖傳輸對衰減的反應特別敏感。

（4）光纖鏈路預算（OLB）：光纖鏈路預算是網絡和應用中允許的最大信號損失量，這個值是根據網絡實際情況和國際標準規定的損失量計算出來的。一條完整的光纖鏈路包括光纖、連接器和熔接點，所以在計算光纖鏈路最大損失極限時，要把這些因素全部考慮在內。光纖通信鏈路中光能損耗的起因是由光纖本身的損耗、連接器產生的損耗和熔接點產生的損耗三部分組成的。但由于光纖的長度、接頭和熔接點數目的不定，造成光纖鏈路的測試標準不像雙絞線那樣是固定的，因此對每一條光纖鏈路測試的標準都必須通過計算才能得出。

雖然目前光通信的容量已經非常大，但仍有大量應用能力閑置，伴隨著社會經濟和科學技術的進一步發展，對信息的需求也會隨之增加，并會超過現在的網絡承載能力，因此我們必須進一步努力研究更加先進的光傳輸手段。因此，在經濟社會發展的推動下，光通信一定會有更加長久的發展。

[參考文獻]

[1]王磊，裴麗.光纖通信的發展現狀和未來[J].中國科技信息.2006.(4).[2]何淑貞，王曉梅.光通信技術的新飛躍[J].網絡電信.2004.(2).[3]辛化梅，李忠.論光纖通信技術的現狀及發展.山東師范大學學報.2003.4.[4]李超.淺談光纖通信技術發展的現狀與趨勢.沿海企業與科技.2007.7.

第五篇：廣東海洋大學光纖通信復習提綱

《光纖通信技術》復習提綱

第1章：

1.光纖通信的三個波長窗口

2.光纖通信的概念，數字光纖通信系統的組成及各部分的主要作用。

第2章：

1.光纖的結構

2.光纖按傳輸波長、折射率分布、傳輸模式的分類。

3.光纖的折射和折射率、全反射現象。

4.階躍型光纖中子午線在光纖里全反射地進行傳輸的條件。

5.光纖中傳播模式的截止頻率及截止條件，階躍型光纖單模傳輸的條件及截止波長。

6.什么是光纖的損耗，光纖損耗特性產生的原因是什么？單模光纖的兩個低損耗區域是什么？

7.什么是光纖的色散？色散分為哪幾種？為什么色散會導致碼間干擾？

8.光纜的結構

第3章：

1.有源光器件與無源光器件的區別。

2.光源的作用，光源器件的分類及應用。

3.激光器的工作原理（課本P53～P56第二段）

4.半導體激光器的工作原理

5.發光二極管的工作原理

6.光電檢測器的作用，光電檢測器的分類及應用。

7.光電檢測器的工作原理

8.九種無源光器件的作用或功能

9.光放大器的概念與分類

10.EDFA的基本結構與應用

第4章：

1.光發送機和光接收機的功能及組成框圖

2.直接調制和間接調制的基本概念

3.兩種類型的光中繼器的區別和優缺點

第5章：

1.SDH和SDH網絡的基本概念

2.SDH的速率與幀結構

3.SDH的通用復用映射結構和我國的SDH復用映射結構中各單元的名稱及作用，根據復用映射結構能分析某種速率信號的映射復用過程。

4.基本復用映射步驟

5.SDH目前主要采用哪種映射方式？如何將139.264Mbit/s信號異步映射進VC-4？

6.如何將N個AU-4復用成STM-N幀？

7.PDH四次群信號（139.264Mbit/s信號）至STM-1的形成過程

8.我國SDH網絡結構與我國數字同步網的網絡結構。

第6章：

1.波分復用（WDM）技術的概念及基本原理，WDM系統的基本組成2.WDM的兩種工作方式和兩種系統類型

3.WDM系統的基本結構及各部分作用

4.哪種光復用器和光解復用器最適合超高速、大容量WDM系統使用？

5.各種光纖在WDM系統中應用的區別

第8章：

MSTP、ASON、光接入網、全光網、相干光通信的基本概念，光孤子通信的工作原理。