发布时间 : 星期日 文章光纤期末考复习整理更新完毕开始阅读
成一个输出。
插入损耗IL——是指定输出端的光功率Pouti和全部输入光功率Pin和的比值。
P
ILi??10lgouti(dB) Pin附加损耗EL——是全部输入端光功率总和和全部输出端光功率总和的比值。
CR?i?PEL??10lgijouti(dB)in?PPout分光比或耦合比CR——是一个指定输出端的光功率和全部输出端的光功率总和的比值。
?100%?Pout隔离度I ——某一光路对其它光路中的信号的隔离能力。
(dB)Pin例： 2×2双锥形光纤耦合器的输入功率为Pin=200μW,另外三个端口的输出功率分别为
I??10lgPtP1=90μW，P2=85μW，P3=6.3nW，试计算光纤耦合器的主要性能参数。 解： 分光比为: ?90?
端口1 ?1????100%?51.43??85???85?端口2 ?2????100%?48.6%?90?85?
90+85?附加损耗为: EL=-10log???=0.58dB ?200? ?90?输入 端口到端口1的插入损耗 IL??10log???3.47dB?200?
85? 入端口到端口2的插入损耗 IL??10log?输???3.72dB200??
200?? 隔离度??10log?= -45dB-3? ?6.3?10?29.P72
光隔离器是一种非互易性器件,只允许光波往一个方向传输,阻止光波往其他方向尤
其是反方向传输。一般用在激光器或光放大器后，插入损耗值为1dB，隔离度的典型值为40--50dB。（光隔离器的工作原理 略）
第四章 光端机 30.P79数字光发射机方框图：
电信号输入 输入 接口 线路编码 调制电路 光源 光信号输出 控制电路
光发射机由光源、调制器和信道耦合器组成。光信号是用电信号调制光载波产生的。
31.P80 直接调制时，激光输出与注入电脉冲之间存在电光延迟；（结合书本图）
? 激光器在瞬态过程中存在张弛振荡；
? 由于电光延迟现象，在电脉冲过后，载流子有一定的存储时间，导致高速数字调制时出现码型效应（适当的“过调制”补偿方法，可以消除码型效应）； ? 某些激光器在某些注入电流下还会出现自脉动现象。其频率可达2GHz。
32.P85数字光接收机方框图：
前置放大放大器 光信号 光检测器 偏压控制 判决器 再生码流 偏压控制 AGC 电路 时钟提取 33.P86光接收机的噪声有两部分：一部分是外部电磁干扰产生的，另一部分是内部产生的；
其主要来源是光检测器的噪声和前置放大器的噪声
34.P87常用的三种前置放大器：1）双极型晶体管前置放大器2）场效应管前置放大器3）
跨阻型前置放大器。
35.P88光接收对码元误判的概率称为误码率。误码率可以用在足够长时间间隔内传输的码
流中，误判的码元数和接收的总码元数的比值来表示。
36.P89接收灵敏度：灵敏度是衡量光接收机性能的综合指标。灵敏度Pr的定义是，在保证
通信质量（限定误码率后信噪比）的条件下，光接收所需的最小平均接收光功率Pmin并以dBm为单位。（描述了其准确检测光信号的能力。）
灵敏度Pr?10logPmin(w)1mw(dBm)
动态范围：光接收机的动态范围是指在保证系统误码率指标的条件下，接收机的最大允许平均接收光功率与最小平均接收光功率之差 D ? ? P 或 D ? 10 lg P max （dB） P maxminPmin例1
某光纤通信系统中光源平均发送光功率为-28 dBm，光纤线路传输距离为 20 km，损耗系数为0.5 dBm/km.
(1) 试求接收端收到的光功率为多少？
(2) 若接收机灵敏度为-40 dBm，试问该信号能否被正常接收？ (3) 若光源平均发送光功率增大至-10 dBm，光接收机刚好能将其正常接收，试求光接收机动态范围为多少？
解：(1) 接收端收到的光功率P=-28 dBm-0.5 dBm/km×20 km =-38 dBm。 (2) -38 dBm>-40 dBm能正常接收。
(3) Pmax=-10dBm-0.5×20 dBm=-10 dBm-10 dBm=-20 dBm，
接收机动态范围：
D=Pmax-Pmin=-20 dB-(-40 dBm)= 20 dBm 例2:
在满足一定误码率的条件下，光接收机最大接收光功率为0.1 mW，最小接收光功率为 1 000 nW。
(1) 求接收机灵敏度和接收机动态范围。
(2) 已知某个接收机的灵敏度为-40 dBm，动态范围为20 dBm，若收到的光功率为2μW ， 系统能否正常工作？ ?9 解：(1) 接收机灵敏度为 P r ? 10 lg ? 3 ? ? 30 dBm
101000?10?30.1?10动态范围为 D ? 10 lg ? 20 dBm
?91000?10inP r ? 10(2) 根据灵敏度为-40dBm， lg m ? 3P可求得=0.1 ，由动态范围为20 dBm，可求得为10 μW，因为10μW >2μW >0.1μW ，
故能够正常工作。
10第五章 数字光纤通信系统
37.P102
光纤大容量数字传输目前都采用同步时分复用技术，复用有分为若干等级，因而
先后有两种传输体质：准同步数字系列（PDH）和同步数字系列（SDH）。
38.P103现有PDH的许多去点也逐渐暴露出来，主要有：（选择题，自行看书）
39.P103 SDH不仅适合于点对点传输，而且适合于多点之间的网路传输。SDH 传输网的拓
扑结构由SDH终接设备（或称终端复用器TM）、分插复用设备ADM、数字交叉连接设备DXC等网络单元以及连接他们的（光纤）物理链路构成。
40.P105与PDH相比，SDH具有以下优点（选择题，自行看书） 41.P106 SDH帧结构（图）
帧结构中字节的传输是从左到右，从上而下顺序传输，每秒8000帧 对于STM-1而言，帧长（容量）为：9×270×1=2430 Byte； 每帧比特数是：9×270×8=19440 bit；
STM-1传送码率为：19440×8000=155.520 Mb/s 通常，POH作为净负荷的一部分与其一起在网络中传送，它负责对低速支路信号（例如2.048 Mb/s信号）进行通道性能监视管理和控制。
42.P107 SDH基本复用单元包括：
容器（C-n）、虚容器（VC-n）、支路单元（TU-n）、支路单元组（TUG-n） 管理单元（AU-n）、管理单元组（AUG-n） （n为PDH系列等级序号 ）
43.P116 中继距离的设计有三种方法：最坏情况法（参数完全已知）、统计法、办统计法。
中继距离受光纤线路损耗和色散(宽带)的限制，明显随传输速率的增加而减小。中
继距离和传输速率反映着光纤通信系统的技术水平。 （公式5.8、5.16）
44.P123（第六章）模拟光纤传输系统目前使用的主要调制方式有模拟基带直接光强调制、
模拟间接光强调制和频分复用光强调制三种。
45.P145 掺铒光纤放大器工作原理并画出简图。
在掺铒光纤中，铒离子有三个能级：其中能级1代表基态，能量最低；能级2是亚稳
态，处于中间能级；能级3代表激发态，能量最高。当泵浦光的光子能量等于能级3和能级1的能量差是，铒离子吸收泵浦光从基态跃迁到激发态（1—3）。但是激发态是不稳定的，铒离子很快返回到能级2.如果输入的信号光的能量等于能级2和能级1的能量差，则处于能级2的铒离子将跃迁到基态（2—1），产生受激辐射光，因而信号光得到放大。由此可见，这种放大是由于泵浦光的能量转换为信号光能量的结果。为提高放大器增益，应提高对泵浦的吸收，使基态铒离子尽可能跃迁到激发态。
激发态 亚稳态 基态
46.P147掺铒光纤放大器的构成 图7.3（a）
EDFA 特性:
同向泵浦: 噪声性能好 反向泵浦: 输出功率大
双向泵浦: 兼有上述优点,但成本高
三种泵浦方式性能差异总结：
47.P148 EDFA的主要优点：(简答)
1)工作波长正好落在光纤通信最佳波段（1500~1600nm）；其主体是一段光纤（EDF），与传，输光纤的耦合损耗很小，只有0.1dB。
2）增益高，约为30~40dB；饱和输出光功率大，约为10~15dBm;增益特性与光偏振状态无关。
3）噪声系数小，一般为4~7dB；用于多波长信道传输时，隔离度大，串扰小，适用于波分
复用系统。
4）频带宽，在1550nm窗口，频带宽度为20~40nm，可进行多波长信道传输，有利于增加传输容量。
48.P148 EDFA的应用：可用作：中继放大器、前置放大器、后置放大器。
49.P149 光波分复用（WDM）技术是在一根光纤中同事传输多个波长光信号的一项技术。
其基本原理是在发送端将不同波长的光信号组合起来（复用），并耦合到光缆线路上的同一根光纤中进行传输，在接收端又将组合波长的光信号分开，并作进一步处理，恢复出原信号后送入不同的终端，因此将此项技术称为光波分复用技术。
50.P150 WDM系统的基本构成主要有以下两种形式：双纤单向传输和单纤双向传输（后者
实现双向全双工的通信）。
51.P153 EDM技术的主要特点（简答）
1）充分利用光纤的巨大带宽资源。2）同时传输不同类型的信号。3）节省线路投资
降低器件的超高速要求。5）高度的组网灵活性、经济性和可靠性。
4）
52.P166 光交换主要有三种方式：空分光交换、时分光交换、波分光交换。
53.P168 光弧子是经光纤长距离传输后，其宽度保持不变的超短逛逛脉冲。光弧子的形成
是光纤的群速度色散和非线性效用相互平衡的结果。