光纤期末复习提纲

《光纤通信与传输技术》复习提纲

说明：复习提纲中给出的是每章中要求掌握的主要知识点，按理解、熟悉和了解三个层次反映对知识点要求掌握的程度。

第1章概述

了解光纤通信发展概况，五代光纤通信系统的主要特点；

熟悉光纤通信主要优点；

理解光纤通信系统的组成结构。

第2章光纤传输理论及传输特性

理解光纤的主要结构（纤芯、包层及涂覆层），光纤折射率分布及分类方法，光缆的基本结构和类型；

熟悉光纤中传输模式的意义和单模传输的条件，模式截止条件、归一化频率和截止波长等的意义和计算（单模传输时工作波长与截止波长关系）；基模的表示方法（精确矢量模HE11和线性极化模LP01），模场直径；

熟悉射线光学分析方法，全反射临界角和最大可接收角的计算，数值孔径计算及其物理意义；

理解光纤损耗特性物理意义及计算，引起损耗的原因（吸收、散射和辐射），瑞利散射产生机理及其与传输波长关系；色散单位及物理意义，引起色散的原因及分类（波导、材料、模式间和偏振模色散）；光纤中非线性效应的产生机理；G.652、G.653和G.655三种常用传输光纤的传输特性及其应用场合（重点是1550nm波长处色散特性区别）。

第3章光源和光发送机

理解激光产生的物理基础，熟悉受激辐射、受激吸收和粒子数反转等激光器形成机理；熟悉激光器的主要结构（工作物质、光学共振腔和激励系统）；理解半导体激光器和发光二极管的工作原理和工作特性，熟悉PN结半导体激光器中自建场的形成及外加正向偏压后的粒子数分布变化，理解激光器的主要工作特性（阈值、效率、温度特性和光谱纵模特性），发光二极管的结构及与半导体激光器主要异同；

理解光源调制的目的和方法，直接调制和间接调制的主要异同；

理解激光器的效率公式和消光比的概念。

熟悉光发送机的构成（输入电路和光发送电路），线路码型变换的目的和主要方法；掌握LD发送电路构成，理解对光源驱动电路的要求和偏置电流的设置依据，熟悉APC和A TC 电路设置目的及工作原理。

第4章光检测器和光接收机

理解光电二极管PIN和雪崩光电二极管APD的工作原理，PN结光电二极管反向偏压及光生载流子的产生机理，PIN光电二极管的工作特性（截止波长和吸收系数、响应度、量子效率、饱和、暗电流和噪声），雪崩光电二极管中雪崩倍增效应的产生机理；

熟悉光接收机构成及各部分工作原理；理解光接收机的主要性能指标和主要噪声；了解光接收机的误码率和Q值；

理解灵敏度（三种表示方法及其换算）、动态范围的定义和计算；理解影响灵敏度的因素。

第5章光路无源器件

了解光路无源器件的主要类型；了解光纤连接损耗及影响因素；了解光纤连接器的结构。

补充部分数字传输基本技术

模拟信号数字化基本方法：PCM脉冲编码调制原理；

多路复用基本概念：复用技术，多址技术，双工技术（光纤中的双工技术）；基群帧结构（各部分的组成和作用）；

数字同步主要技术：PDH码速调整原理；

第6章同步数字体系（SDH）

理解SDH的基本概念和特点；掌握SDH的速率等级和帧结构中各部分的构成与作用（段开销、指针和净负荷）；

熟悉SDH复用和映射过程，特别是我国采用的复用映射路线，了解复用单元命名以及相互之间关系；理解指针作用及其调整机制；

熟悉SDH设备类型及其用途（TM、ADM、REG和DXC，重点是TM和ADM的应用特点）；

熟悉SDH网同步基本原理，掌握网同步的主要方法（网内主从同步和网间伪同步），从时钟的作用模式，网同步的规划原则；

理解传送网分层和分割的概念；掌握SDH传送网分层模型（电路、通道和传输媒质层）；了解SDH保护恢复机制，掌握二纤单向通道保护环和四纤双向复用段保护环的工作原理，了解SDH网络管理。

第7章光波分复用系统

理解光波分复用的基本概念和应用形式（双纤单向、单纤双向和分路插入）；

理解WDM系统的基本结构（光发送机、光中继放大、光接收机、光监控信道和网络管理系统）和分类方法（有线路放大器和无线路放大器两类）；

理解光波长区的分配要求（中心参考频率和波长、频率/波长间隔、中心频率偏差等）；熟悉WDM系统的关键技术（光纤选型和监控技术）；了解光时分复用技术。

第8章数字光纤通信系统性能

理解数字传输模型概念和分类；选择27500km 假设参考连接的目的；

理解误码特性及其评定方法（长期平均误码率和误码时间百分数），误码性能的规范（G.821针对64kbit/s，定义的参数是误码秒和严重误码秒；G.826针对高速率通道，定义的参数是误块秒比、严重误块秒比和背景误块比），误码性能的分配；

理解抖动的定义和单位；抖动性能的规范及来源；漂移和延时基本概念；

理解可靠性和可用性表示方法；理解光纤通信系统可用性计算（会计算有无备用系统下系统可用性）；

理解衰减限制系统和色散限制系统最大中继距离的计算（会使用最坏值法判断）。

第9章光接入网

熟悉接入网和光接入网的定义和结构（G.902接入网定义和模型、光接入网的主要构成OLT、ODN和ONU）；了解光接入网的关键技术；了解有源和无源光接入网的定义、特点和主要类型。熟悉无源光网络（PON）接入的主要技术，上下行波长（上行1310nm、下行1490nm；上下行接入方案（下行广播、上行TDMA）。

第10章光放大器

理解光放大器的工作原理和分类方法，熟悉光放大器的主要参数；

理解EDFA的工作原理和EDFA工作特性（增益与泵谱光功率、掺铒光纤长度、输入光功率之间的关系、输出光功率和噪声特性）；

熟悉EDFA基本结构和应用形式；熟悉WDM中EDFA的主要特点；理解光纤拉曼放大器的工作原理和主要特点（FRA与EDFA之间的异同）。

第11章光纤通信新技术

理解色散补偿的意义和主要方法，熟悉色散补偿光纤DCF的特点；了解光交换技术、光孤子技术和自由空间光通信技术基本原理。

第12章光联网技术

了解光联网的基本原理。