第一篇：光纖通信 重要知識點(diǎn)總結(jié)[本站推薦]

光纖通信 重要知識點(diǎn)總結(jié)

第一章

1.任何通信系統(tǒng)追求的最終技術(shù)目標(biāo)都是要可靠地實現(xiàn)最大可能的信息傳輸容量和傳輸距離。通信系統(tǒng)的傳輸容量取決于對載波調(diào)制的頻帶寬度，載波頻率越高，頻帶寬度越寬。

2.光纖：由絕緣的石英（SiO2）材料制成的，通過提高材料純度和改進(jìn)制造工藝，可以在寬波長范圍內(nèi)獲得很小的損耗。

3.光纖通信系統(tǒng)的基本組成:以光纖為傳輸媒介、光波為載波的通信系統(tǒng)，主要由光發(fā)送機(jī)、光纖光纜、中繼器和光接收機(jī)組成。光纖通信系統(tǒng)既可傳輸數(shù)字信號也可傳輸模擬信號。輸入到光發(fā)射機(jī)的帶有信息的電信號，通過調(diào)制轉(zhuǎn)換為光信號。光載波經(jīng)過光纖線路傳輸?shù)浇邮斩?，再由光接收機(jī)把光信號轉(zhuǎn)換為電信號。系統(tǒng)中光發(fā)送機(jī)的作用是將電信號轉(zhuǎn)換為光信號，并將生成的光信號注入光纖。光發(fā)送機(jī)一般由驅(qū)動電路、光源和調(diào)制器構(gòu)成，如果是直接強(qiáng)度調(diào)制，可以省去調(diào)制器。

光接收機(jī)的作用是將光纖送來的光信號還原成原始的電信號。它一般由光電檢測器和解調(diào)器組成。光纖的作用是為光信號的傳送提供傳送媒介，將光信號由一處送到另一處。中繼器分為電中繼器和光中繼器（光放大器）兩種，其主要作用就是延長光信號的傳輸距離。為提高傳輸質(zhì)量，通常把模擬基帶信號轉(zhuǎn)換為頻率調(diào)制、脈沖頻率調(diào)制或脈沖寬度調(diào)制信號，最后把這種已調(diào)信號輸入光發(fā)射機(jī)。還可以采用頻分復(fù)用技術(shù)，用來自不同信息源的視頻模擬基帶信號（或數(shù)字基帶信號）分別調(diào)制指定的不同頻率的射頻電波，然后把多個這種帶有信息的RF信號組合成多路寬帶信號，最后輸入光發(fā)射機(jī)，由光載波進(jìn)行傳輸。在這個過程中，受調(diào)制的RF電波稱為副載波，這種采用頻分復(fù)用的多路電視傳輸技術(shù)，稱為副載波復(fù)用技術(shù)。目前大都采用強(qiáng)度調(diào)制與直接檢波方式。又因為目前的光源器件與光接收器件的非線性比較嚴(yán)重，所以對光器件的線性度要求比較低的數(shù)字光纖通信在光纖通信中占據(jù)主要位置。

數(shù)字光纖通信系統(tǒng)基本上由光發(fā)送機(jī)、光纖與光接收機(jī)組成。發(fā)送端的電端機(jī)把信息進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，用轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號去調(diào)制發(fā)送機(jī)中的光源器件LD，則LD就會發(fā)出攜帶信息的光波，即當(dāng)數(shù)字信號為“1”時，光源器件發(fā)送一個“傳號”光脈沖；當(dāng)數(shù)字信號為“0”時，光源器件發(fā)送一個“空號”。光波經(jīng)低衰耗光纖傳輸后到達(dá)接收端。在接收端，光接收機(jī)把數(shù)字信號從光波中檢測出來送給電端機(jī)，而電端機(jī)再進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換，恢復(fù)成原來的信息。這樣就完成了一次通信的全過程。

4.光纖通信的優(yōu)點(diǎn):1通信容量大,一根僅頭發(fā)絲粗細(xì)的光纖可同時傳輸1000億個話路2中繼距離長,光纖具有極低的衰耗系數(shù)，配以適當(dāng)?shù)墓獍l(fā)送與光接收設(shè)備，可使其中繼距離達(dá)數(shù)百千米以上,因此光纖通信特別適用于長途一、二級干線通信。3.保密性能好4.適應(yīng)能力強(qiáng)5.體積小、重量輕、便于施工維護(hù)6.原材料資源豐富，節(jié)約有色金屬和能源，潛在價格低廉,制造石英光纖的原材料是二氧化硅（砂子），而砂子在自然界中幾乎是取之不盡、用之不竭的

5.光發(fā)射機(jī):功能是把輸入的電信號轉(zhuǎn)換為光信號，并用耦合技術(shù)把光信號最大限度地注入光纖線路。光發(fā)射機(jī)由光源、驅(qū)動器和調(diào)制器組成。光源是光發(fā)射機(jī)的核心。光發(fā)射機(jī)的性能基本上取決于光源的特性，對光源的要求是輸出光功率足夠大，調(diào)制頻率足夠高，譜線寬度和光束發(fā)散角盡可能小，輸出功率和波長穩(wěn)定，器件壽命長。

6.實現(xiàn)光源調(diào)制的方法:直接調(diào)制和外調(diào)制。直接調(diào)制是用電信號直接調(diào)制半導(dǎo)體激光器或發(fā)光二極管的驅(qū)動電流，使輸出光隨電信號變化而實現(xiàn)的。這種方案技術(shù)簡單，成本較低，容易實現(xiàn)，但調(diào)制速率受激光器的頻率特性所限制。外調(diào)制是把激光的產(chǎn)生和調(diào)制分開，用獨(dú)立的調(diào)制器調(diào)制激光器的輸出光而實現(xiàn)的。外調(diào)制的優(yōu)點(diǎn)是調(diào)制速率高，缺點(diǎn)是技術(shù)復(fù)雜，成本較高，因此只有在大容量的波分復(fù)用和相干光通信系統(tǒng)中使用。

6.光纖線路:光纖線路的功能是把來自光發(fā)射機(jī)的光信號，以盡可能小的畸變（失真）和衰減傳輸?shù)焦饨邮諜C(jī)。光纖線路由光纖、光纖接頭和光纖連接器組成。光纖是光纖線路的主體，接頭和連接器是不可缺 少的器件。光纖線路的性能主要由纜內(nèi)光纖的傳輸特性決定。對光纖的基本要求是損耗和色散這兩個傳輸特性參數(shù)都盡可能地小，而且有足夠好的機(jī)械特性和環(huán)境特性。

7.石英光纖在近紅外波段，其損耗隨波長的增大而減小，在0.85μm、1.31μm和1.55μm有3個損耗很小的波長窗口。在這3個波長的窗口損耗分別小于2dB/km、0.4dB/km和0.2dB/km。

8.光接收機(jī):功能是把從光纖線路輸出、產(chǎn)生畸變和衰減的微弱光信號轉(zhuǎn)換為電信號，并經(jīng)放大和處理后恢復(fù)成發(fā)射前的電信號。光接收機(jī)由光檢測器、放大器和相關(guān)電路組成，光檢測器是光接收機(jī)的核心，對光檢測器的要求是響應(yīng)度高、噪聲低和響應(yīng)速度快。光檢測器類型：在半導(dǎo)體PN結(jié)中加入本征層的PIN光敏二極管和雪崩光敏二極管。

光接收機(jī)把光信號轉(zhuǎn)換為電信號的過程，是通過光檢測器的檢測實現(xiàn)的。檢測方式有直接檢測和外差檢測兩種。直接檢測是用檢測器直接把光信號轉(zhuǎn)換為電信號。這種檢測方式設(shè)備簡單、經(jīng)濟(jì)實用，是當(dāng)前光纖通信系統(tǒng)普遍采用的方式。外差檢測要設(shè)置一個本地振蕩器和一個光混頻器，使本地振蕩光和光纖輸出的信號光在混頻器中產(chǎn)生差拍而輸出中頻光信號，再由光檢測器把中頻光信號轉(zhuǎn)換為電信號。難點(diǎn)是需要頻率非常穩(wěn)定、相位和偏振方向可控制，以及譜線寬度很窄的單模激光源，優(yōu)點(diǎn)是有很高的接收靈敏度。

光接收機(jī)最重要的特性參數(shù)是靈敏度。靈敏度是衡量光接收機(jī)質(zhì)量的綜合指標(biāo)，它反映接收機(jī)調(diào)整到最佳狀態(tài)時，接收微弱光信號的能力。靈敏度主要取決于組成光接收機(jī)的光敏二極管和放大器的噪聲，并受傳輸速率、光發(fā)射機(jī)的參數(shù)和光纖線路的色散的影響，還與系統(tǒng)要求的誤碼率或信噪比有密切關(guān)系。

9.空間光通信與傳統(tǒng)的微波通信相比，其顯著的優(yōu)點(diǎn)為：1通信容量大。2體積小。3功耗低。4建造經(jīng)費(fèi)和維護(hù)經(jīng)費(fèi)低。

10.空間光通信是指在兩個或多個終端之間，利用在空間傳輸?shù)募す馐鳛樾畔⑤d體，實現(xiàn)通信，空間光通信關(guān)鍵技術(shù):1激光器技術(shù)對激光波長的研究主要集中在800nm、1000nm及1550nm三個波段，與以上三種波長對應(yīng)的半導(dǎo)體激光器、固體激光器和光纖激光器。2.捕獲、瞄準(zhǔn)、跟蹤技術(shù)3.調(diào)制、接收技術(shù),調(diào)制方式分為調(diào)幅、調(diào)頻、調(diào)相,接收直接強(qiáng)度探測,即非相干探測具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低、易實現(xiàn)等優(yōu)點(diǎn)。相干（外差）探測這種方法具有接收靈敏度高、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，但系統(tǒng)較為復(fù)雜，對元器件性能要求較高，特別是對波長的穩(wěn)定性和譜線寬度要求較高

11.光通信鏈路功率設(shè)計原則主要是保證在所要求的參數(shù)（通信距離、系統(tǒng)碼率及誤碼率）條件下，光接收端機(jī)探測器上接收到的最小功率Prmin大于接收機(jī)靈敏度的要求。

第二章

1.光源是光發(fā)射機(jī)的主要器件，主要功能是實現(xiàn)信號的電—光轉(zhuǎn)換,作用是將電數(shù)字脈沖信號轉(zhuǎn)換為光數(shù)字脈沖信號并將此信號送入光纖線路進(jìn)行傳送。光檢測器位于光接收機(jī)內(nèi)，主要功能是實現(xiàn)信號的光—電轉(zhuǎn)換，2.光源性能的基本要求與類型:1發(fā)光波長與光纖的低衰減窗口相符2足夠的光輸出功率3可靠性高、壽命長4溫度穩(wěn)定性好5光譜寬度窄,由于光纖有色散特性，使較高速率信號的傳輸距離受到一定限制。若光源譜線窄，則在同樣條件下的無中繼傳輸距離就長。6調(diào)制特性好7與光纖的耦合效率高8尺寸小、重量輕

3.光源的類型:光纖通信光源分為半導(dǎo)體激光器（LD）和發(fā)光二極管（LED）。半導(dǎo)體光源優(yōu)點(diǎn)是其工作波長可以對準(zhǔn)光纖的低損耗、低色散窗口，還具有體積小、功耗低、易于實現(xiàn)內(nèi)調(diào)制等特點(diǎn)，特別適用于光纖通信。缺點(diǎn)，包括輸出功率小、熱穩(wěn)定性差、遠(yuǎn)場發(fā)散角大(指半導(dǎo)體光源發(fā)出的激光功率不夠集中，大致分布在30°左右的立體角內(nèi)，因而有相當(dāng)一部分光功率不能耦合進(jìn)光纖，這一部分丟失的光功率就是“入纖損耗”的主要機(jī)理。)半導(dǎo)體光源的輸出功率小和入纖損耗大，限制了通信的無再生距離。熱穩(wěn)定性差，環(huán)境溫度超過40℃時應(yīng)有監(jiān)測和告警。發(fā)光二極管分為邊發(fā)光、面發(fā)光和超輻射三種結(jié)構(gòu)。同一波長的LD和LED采用相同組成的有源層（即發(fā)光層），它們的區(qū)別在于結(jié)構(gòu)和工作原理不同。LD的輸出功率大，入纖耦合效率高，但穩(wěn)定性較差；而LED的輸出功率小，耦合損耗也較大，但穩(wěn)定性好，壽命幾乎不成問題，價格也較LD便宜。一般長途干線使用LD作光源，短距離的本地網(wǎng)發(fā)送機(jī)選用LED。4.半導(dǎo)體光源:半導(dǎo)件激光器是向半導(dǎo)體PN結(jié)注入電流，實現(xiàn)粒子數(shù)的反轉(zhuǎn)分布，產(chǎn)生受激輻射，再利用諧振腔的正反饋，實現(xiàn)光放大而產(chǎn)生激光.絕大部分粒子處于基態(tài)，只有較少數(shù)的粒子被激發(fā)到高能級，-23且能級越高，處于該能級的粒子數(shù)越小。k0=1.38×10J/K，k0為玻耳茲曼常數(shù).電子在原子核外的躍遷有三種基本方式：自發(fā)輻射、受激輻射和受激吸收.受激輻射是受激吸收的逆過程。電子在E1和E2兩個能級之間躍遷，吸收的光子能量或輻射的光子能量都要滿足玻爾條件，即E2-E1=hf12

-34h為普朗克常數(shù)，h=6.626×10J·s；f12為吸收或輻射的光子頻率。

5.粒子反轉(zhuǎn)分布:產(chǎn)生受激輻射和產(chǎn)生受激吸收的物質(zhì)是不同的。設(shè)在單位物質(zhì)中，處于低能級和處于高能級的粒子數(shù)分別為N1和N2。當(dāng)系統(tǒng)處于熱平衡狀態(tài)時，存在分布 k0為玻爾茲曼常數(shù)，-23k0=1.38×10J/K；T為熱力學(xué)溫度。由于（E2-E1）>0，T>0，總有N1>N2。這是因為電子總是首先占據(jù)低能量的軌道。受激吸收和受激輻射的速率分別比例于N1和N2且比例系數(shù)相等。如果N1> N2，即受激吸收大于受激輻射。當(dāng)光通過這種物質(zhì)時，光強(qiáng)按指數(shù)衰減，這種物質(zhì)稱為吸收物質(zhì)。

通常情況下，粒子具有正常能級分布，總是低能級上的粒子數(shù)比高能級上的粒子數(shù)多。所以光的受激吸收比受激輻射強(qiáng)，因此光總是受到衰減。要想獲得光的放大，必須使受激輻射強(qiáng)于受激吸收。也就是說，使N2> N1，當(dāng)光通過這種物質(zhì)時，會產(chǎn)生放大作用，這種物質(zhì)稱為激活物質(zhì)。N2> N1的分布和正常狀態(tài)（N2> N1）的分布相反，所以稱為粒子數(shù)反轉(zhuǎn)分布。處于粒子數(shù)反轉(zhuǎn)分布的物質(zhì)稱為激活物質(zhì)或增益物質(zhì)。要想得到粒子數(shù)反轉(zhuǎn)分布，一般采用光激勵、放電激勵、化學(xué)激勵等方法，給物質(zhì)能量，以求把低能級的粒子激發(fā)到高能級上去，這個過程叫泵浦。

13.光源與光纖的耦合:光源和光纖耦合的程度,可以用耦合效率η來衡量，它的定義為η=PF/Ps.PF為耦合入光纖的光功率；Ps為光源發(fā)射的光功率。η的大小取決于光源和光纖的類型，LED和單模光纖的耦合效率較低，LD和單模光纖的耦合效率更低。

影響光源與光纖耦合效率的主要因素是光源的發(fā)散角和光纖的數(shù)值孔徑NA。發(fā)散角越大，耦合效率越低；數(shù)值孔徑越大，耦合效率越高。此外，光源的發(fā)光面、光纖端面尺寸、形狀以及二者間距都會直接影響耦合效率。

14通常有兩種方法來實現(xiàn)光源與光纖的耦合，即直接耦合和透鏡耦合。直接耦合就是將光纖端面直接對準(zhǔn)光源發(fā)光面，這種方法當(dāng)發(fā)光面積大于纖芯時是一種有效的方法。直接耦合結(jié)構(gòu)簡單，但耦合效率低。面發(fā)光二極管與光纖的耦合效率只有2%～4%。半導(dǎo)體激光器的光束發(fā)散角比面發(fā)光二極管小得多，與光纖的耦合效率約為10％。

6.激光振蕩和光學(xué)諧振腔:粒子數(shù)反轉(zhuǎn)分布是產(chǎn)生受激輻射的必要條件，但還不能產(chǎn)生激光。只有把激活物質(zhì)置于光學(xué)諧振腔中，對光的頻率和方向進(jìn)行選擇，才能獲得連續(xù)的光放大和激光振蕩輸出.激活物質(zhì)和光學(xué)諧振腔只是為激光的產(chǎn)生提供了必要的條件。為了獲得激光振蕩，還必須滿足一定的閾值條件和相位條件.閾值條件;設(shè)增益介質(zhì)單位長度的小信號增益系數(shù)為G0，損耗系數(shù)為αi，兩個反射鏡M1、M2反射系數(shù)分別為r1和r2。由于增益介質(zhì)的放大作用，腔內(nèi)光功率隨距離的變化可表示為z=0處的光功率。光束在腔內(nèi)經(jīng)歷一個來回后，兩次通過增益介質(zhì)，此時的光功率為要想產(chǎn)生振蕩，必須滿足P（2L）≥P（0）此:

因P（0）為

.α稱為光學(xué)諧振腔的平均損耗系數(shù)，它包括增益介質(zhì)的本身損耗和通過兩次反射鏡的傳輸損耗。只有在這種情況下，光信號才能不斷得到放大，使輸出光功率逐漸增強(qiáng)。高能級粒子不斷向低能級躍遷產(chǎn)生受激輻射，使得低能級粒子數(shù)和高能級粒子數(shù)差減小，受激輻射作用降低，增益系數(shù)G0也減小，直至G0=α，激光器維持一個穩(wěn)定的振蕩，并輸出穩(wěn)定的光功率。相位條件要產(chǎn)生激光振蕩，除了要滿足上述閾值條件外，還要滿足一定的相位條件，即受激輻射光在腔內(nèi)往返一次后與原有的波疊加；若要在腔中形成諧振，疊加的波必須是相互加強(qiáng)的，即要求它們之間的相位差必須是2π的整數(shù)倍，也就是往返一次的路徑長度是波長的整數(shù)倍，以形成正反饋。這可寫成2L=qλ式中，q表示縱模的模數(shù)；λ為在諧振腔內(nèi)的光波波長。光學(xué)諧振腔的折射率為n，則輸出的激光波長是諧振腔內(nèi)波長的n倍。輸出激光波長為λ=2nL/q , λ為輸出的激光波長；n為激活物質(zhì)的折射率；q為縱模模數(shù)，q=1，2，3。

7.激光器產(chǎn)生激光必須具備以下幾個條件：1）必須有激光工作物質(zhì)，可在需要的光波范圍內(nèi)輻射光子；2）工作物質(zhì)必須處于粒子數(shù)反轉(zhuǎn)分布狀態(tài)，并使小信號增益系數(shù)大于諧振腔的平均損耗系數(shù)，從而產(chǎn)生光的放大系數(shù)；3）必須有光學(xué)諧振腔進(jìn)行頻率選擇及產(chǎn)生光反饋。

8.半導(dǎo)體激光器的發(fā)光波長半導(dǎo)體發(fā)光器件所采用的半導(dǎo)體材料，根據(jù)不同的組合，其發(fā)光波長從可見光到紅外光區(qū)域。發(fā)光波長基本上由半導(dǎo)體禁帶寬度（即導(dǎo)帶與價帶的能級差）Eg＝hf決定。由

8λ=C/f得出 λ =hc/Eg，其中c為光速(c＝2.99792458×10m/s)。光子能量E和波長λ之間的變換關(guān)系為 E(eV)＝1.2398/λ(μm)9.半導(dǎo)體激光器工作特性: 1.P-I特性:當(dāng)激光器注入電流增加時，受激發(fā)射量增加，一旦超過P-N結(jié)中光的吸收損耗，激光器就開始振蕩，于是光輸出功率急劇增大。使激光器發(fā)生振蕩時的電流稱為閾值電流Ith。只有當(dāng)注入電流等于或大于閾值時，激光器才發(fā)射激光。2.微分量子效率ηd激光器輸出光子數(shù)的增量與注入電子數(shù)的增量之比，定義為微分量子效率

3.光譜特性，光源譜線寬度是衡量器件發(fā)光單色性的一個物理量。越窄越好。4.溫度特性

10其他激光器：分布反饋式激光器,DFB激光器采用雙異質(zhì)掩埋條形結(jié)構(gòu)。不同之處是它用布拉格光柵取代傳統(tǒng)的F-P光腔作為光諧振器。量子阱激光器(MQW)多量子阱結(jié)構(gòu)帶來了閾值電流小、輸出光功率大及熱穩(wěn)定性好的優(yōu)點(diǎn)。光纖鎖模激光器,產(chǎn)生激光超短脈沖的技術(shù)常稱為鎖模技術(shù)。垂直腔面發(fā)射激光器

11.發(fā)光二極管:發(fā)光二極管（LED）的工作原理與激光器（LD）有所不同，LD發(fā)射的是受激輻射光，LED發(fā)射的是自發(fā)輻射光。LED的結(jié)構(gòu)和LD相似，大多采用雙異質(zhì)結(jié)（DH）芯片，把有源層夾在P型和N型限制層中間，不同的是LED不需要光學(xué)諧振腔，沒有閾值。發(fā)光二極管有兩種類型；一類是正面發(fā)光型LED，另一類是側(cè)面發(fā)光型LED，和正面發(fā)光型LED相比，側(cè)面發(fā)光型LED驅(qū)動電流較大，輸出光功率較小，但由于光束輻射角較小，與光纖的耦合效率較高，因而入纖光功率比正面發(fā)光型LED大。

和激光器相比，發(fā)光二極管輸出光功率較小，譜線寬度較寬，調(diào)制頻率較低。但發(fā)光二極管性能穩(wěn)定，壽命長，輸出光功率線性范圍寬，而且制造工藝簡單，價格低廉。因此，這種器件在小容量短距離系統(tǒng)中發(fā)揮了重要作用。

12.發(fā)光二極管具有以下工作特性:1.光輸出特性,即P-I特性當(dāng)注入電流較小時，發(fā)光二極管的輸出功率曲線基本是線性的.2.光譜特性,發(fā)光二極管的發(fā)射光譜比半導(dǎo)體激光器寬很多，3.溫度特性,溫度對發(fā)光二極管的光功率影響比半導(dǎo)體激光器要小。發(fā)光管的頻率.4.調(diào)制特性.LED可調(diào)的速率低

第三章：

1.光纖的結(jié)構(gòu)與類型:光纖是一種工作在光波段的介質(zhì)波導(dǎo)，可將光波約束在波導(dǎo)內(nèi)部和表面，并引導(dǎo)光波沿光纖軸傳播的介質(zhì)光波導(dǎo)，纖芯的折射率高于包層的折射率（全反射），從而構(gòu)成一種光波導(dǎo)結(jié)構(gòu)，使大部分的光被束縛在纖芯中傳輸。光纖是一種纖芯折射率比包層折射率高的同軸圓柱形電介質(zhì)波導(dǎo)，它由纖芯（直徑為2a）、包層（直徑為2b）與涂敷層三大部分組成

2.光纖主要由硅酸鹽玻璃、二氧化硅或塑料制成。前者適用于長距離傳輸,后兩者適用于短距離傳輸,其中塑料光纖由于損耗較大，傳輸距離很短，主要應(yīng)用于更小距離傳輸和一些較惡劣的環(huán)境中，在惡劣環(huán)境中因其機(jī)械強(qiáng)度較好，所以較前兩種更具優(yōu)越性。3.光纖按照折射率分布可分為階躍折射率分布光纖（階躍光纖）和漸變折射率分布光纖（漸變光纖）。階躍光纖的折射率分布特點(diǎn)是纖芯的折射率均勻為n1，而包層的折射率為n2。在纖芯和包層之間的分界面上，折射率有一個不連續(xù)的階躍性突變。

漸變光纖的纖芯折射率是半徑r的函數(shù)，記為n（r），在纖芯軸線上最大，為n1 ；而在纖芯的橫截面內(nèi)沿徑向折射率逐漸減小，形成一個連續(xù)漸變的梯度或坡度，像一個拋物線，最后達(dá)到包層的折射率n2。在纖芯到分界面之間，折射率是漸變的，而不像階躍光纖在分界面處突變。n1為光纖軸心處的折射率； n2為包層區(qū)域折射率；a1為纖芯半徑；Δ=（n1-n2）/ n1稱為相對折射率差。至于漸變光纖的剖面折射率為何做如此分布，其主要原因是為了降低多模光纖的模式色散，增加光纖的傳輸容量。

4.光纖按傳導(dǎo)的模式可分為單模光纖和多模光纖。能夠傳輸多種模式（基模和高階模）的光纖叫多模光纖，而只能傳輸一種模式（基模）的光纖叫單模光纖。多模光纖的纖芯較粗，可以很容易將光功率注入到光纖，并且較容易將相同的光纖連接在一起，同時可以使用制造工藝簡單、價格低廉、不需要外圍電路和長壽命的LED作為光源。其缺點(diǎn)是存在較嚴(yán)重的模式色散，使其傳輸速率低、距離短，整體的傳輸性能差。但成本低，一般用于建筑物內(nèi)或地理位置相鄰的環(huán)境中；單模光纖的纖芯相應(yīng)較細(xì)，傳輸頻帶寬、容量大、傳輸距離長，但需LD作為光源，成本較高，通常在建筑物之間或地域分散的環(huán)境中使用。光纖的模式色散（又叫模間色散）：不同的傳播模式會有不同的傳播速度與相位，因此經(jīng)過長距離的傳輸之后

2會產(chǎn)生時延，導(dǎo)致光脈沖變寬。計算多模光纖中傳播模式數(shù)量的經(jīng)典公式為N=V/4，其中V為歸一化頻率。如當(dāng)V=38時，多模光纖中會存在300多種傳播模式。模式色散會使多模光纖的帶寬變窄，降低其傳輸容量。因此多模光纖僅適用于較小容量的光纖通信。

單模光纖由于它只允許一種模式在其中傳播，從而避免了模式色散的問題，故其具有極寬的帶寬，特別適用大容量的光纖通信。

5.光纖按工作波長分類，可分為短波長（光波之波長在0.6～0.9μm范圍內(nèi)）光纖與長波長（波長1.31μm和1.55μm）光纖。6.光纖按套塑類型分類，可分為緊套光纖與松套光纖。

7.光纖的數(shù)值孔徑NA：從空氣中入射到光纖纖芯端面上的光線被光纖捕獲成為束縛光線的最大入射角θmax為臨界光錐的半角稱為光纖的數(shù)值孔徑，記為NA。它與纖芯和包層的折射率分布有關(guān)，而與光纖的直徑無關(guān)。對于階躍光纖，NA為，Δ=（n1-n2）/n1是光纖纖芯和包層的相對折射率差。

NA表示光纖接收和傳輸光的能力，NA（或θc）越大，光纖接收光的能力越強(qiáng)，從光源到光纖的耦合效率越高。對于無損耗光纖，在θc內(nèi)的入射光都能在光纖中傳輸。NA越大，纖芯對光能量的束縛越強(qiáng)，光纖抗彎曲性能越好。但NA越大，經(jīng)光纖傳輸后產(chǎn)生的信號畸變越大，限制了信息傳輸容量，所以要根據(jù)實際使用場合，選擇適當(dāng)?shù)腘A。

8.歸一化變量：為了描述光纖中傳輸?shù)哪Ｊ綌?shù)目，在此引入一個非常重要的結(jié)構(gòu)參數(shù)，即光纖的歸一化頻率，一般用V表示，其表達(dá)式如下

a為纖芯半徑，傳輸模式數(shù)目隨V值的增加而增多。當(dāng)V值減小時，不斷發(fā)生模式截止，模式數(shù)目逐漸減少。特別值得注意的是，當(dāng)V<2.405時，只有HE11（LP01）一個模式存在，其余模式全部截止。HE11稱為基模，由兩個偏振態(tài)簡并而成。由此得到單模傳輸條件為，對于給定的光纖（n1、n2和a確定），存在一個臨界波長λc，當(dāng)λ<λc時，是多模傳輸，當(dāng)λ>λc時，是單模傳輸，這個臨界波長λc稱為截止波長。

9.光纖傳輸?shù)幕咎匦裕汗庑盘柦?jīng)光纖傳輸后會產(chǎn)生損耗和畸變（失真），產(chǎn)生信號畸變的主要原因是光纖中存在色散。損耗和色散是光纖最重要的傳輸特性。損耗限制系統(tǒng)的傳輸距離，色散則限制系統(tǒng)的傳輸容量。光纖的損耗在很大程度上決定了系統(tǒng)的傳輸距離。光纖損耗的原因：1.吸收損耗：本征吸收損耗，雜質(zhì)吸收損耗，原子缺陷吸收損耗2.散射損耗：線性散射損耗，瑞利散射 非線性散射損耗3.彎曲損耗：分彎曲或宏彎和微彎

10.光纖損耗系數(shù)：衡量一根光纖損耗特性的好壞，即傳輸單位長度（1km）光纖所引起的光功率減小的分貝數(shù)，一般用α表示損耗系數(shù)，單位是dB/km。dP/dz=-αP 11光纖色散：色散是在光纖中傳輸?shù)墓庑盘?，由于不同成分的光的時間延遲不同而產(chǎn)生的一種物理效應(yīng)。光纖的色散會使輸入脈沖在傳輸過程中展寬，產(chǎn)生碼間干擾，增加誤碼率，這樣就限制了通信容量。因此制造優(yōu)質(zhì)的、色散小的光纖，對增加通信系統(tǒng)容量和加大傳輸距離是非常重要的。色散一般包括模式色散、材料色散和波導(dǎo)色散。

模式色散，就是由于軌跡不同的各光線沿軸向的平均速度不同所造成的時延差，它取決于光纖的折射率分布，并和光纖材料折射率的波長特性有關(guān)。材料色散是由于光纖的折射率隨波長而改變，以及模式內(nèi)部不同波長成分的光（實際光源不是純單色光），其時間延遲不同而產(chǎn)生的。這種色散取決于光纖材料折射率的波長特性和光源的譜線寬度。波導(dǎo)色散是由于光纖中模式的傳播常數(shù)是頻率的函數(shù)而引起的。它不僅與光源的譜寬有關(guān)，還與光纖的結(jié)構(gòu)參數(shù)（如V）等有關(guān)。

12.光的非線性：非線性現(xiàn)象本質(zhì)上是在非線性介質(zhì)中傳輸?shù)墓鈭鲞M(jìn)行能量和動量交換的過程。13.非線性折射率波動效應(yīng)可分為三大類：自相位調(diào)制（SPM）、交叉相位調(diào)制（XPM）及四波混頻（FWM）。非線性受激散射可分為布里淵散射和拉曼散射兩種形式。

14.四波混頻效應(yīng)：當(dāng)有三個不同波長的光波同時注入光纖時，由于三者的相互作用，產(chǎn)生了一個新的波長或頻率，即第四個波，新波長的頻率是由入射波長組合產(chǎn)生的新頻率。四波混頻效應(yīng)能夠?qū)⒃瓉砀鱾€波長信號的光功率轉(zhuǎn)移到新產(chǎn)生的波長上，從而對傳輸系統(tǒng)性能造成破壞。在波分復(fù)用系統(tǒng)中，混合產(chǎn)生的新波長會與其他信號信道的波長完全一樣，嚴(yán)重破壞信號的眼圖并產(chǎn)生誤碼。四波混頻效應(yīng)的效率與波長失配、波長間隔、注入光波長的強(qiáng)度、光纖的色散、光纖折射率、光纖的長度等有關(guān)。色散在四波混頻效應(yīng)中起了重要的作用。通過破壞相互作用的信號間的相位匹配，色散能減少四波混頻效應(yīng)產(chǎn)生的新波長數(shù)目。15.光導(dǎo)纖維是一種傳輸光束的細(xì)微而柔韌的媒質(zhì)。光導(dǎo)纖維電纜由一捆光纖組成，簡稱為光纜。光纜是數(shù)據(jù)傳輸中最有效的一種傳輸介質(zhì)，它的和光纖的優(yōu)點(diǎn)類似，主要有1頻帶較寬。2電磁絕緣性能好。3衰減較小，4中繼器的間隔較大，降低成本。

15.光纜結(jié)構(gòu)可分為層絞式、骨架式、帶狀式和束管式四大類。光纜分類:1按敷設(shè)方式分類：有架空光纜、管道光纜、地埋光纜和海底光纜。2按光纜結(jié)構(gòu)分類：有束管式光纜、層絞式光纜、骨架式光纜、帶狀式光纜、非金屬光纜和可分支光纜。3按用途分類：有長途通信用光纜、短途室外光纜、混合光纜和建筑物內(nèi)用光纜。

16.光纖的特性參數(shù)可分為幾何特性、光學(xué)特性和傳輸特性三類。幾何特性包括纖芯與包層的直徑、偏心度和不圓度；光學(xué)特性主要有折射率分布、數(shù)值孔徑、模場直徑和截止波長；傳輸特性主要有損耗、帶寬和色散。光纖特性的測量:規(guī)定了基準(zhǔn)測量方法和替代測量方法。光纖損耗的測量：截斷法：是測量精度最好的辦法，其缺點(diǎn)是要截斷光纖。背向散射法測量。光纖色散與寬帶的測量：時域方法測量脈沖寬度；頻域法測量光纖寬度

第四章：

1.通信用光有源器件主要包括光源、光檢測器、光放大器和光波長轉(zhuǎn)換器等。光源是光發(fā)射機(jī)的主要器件，主要功能是實現(xiàn)信號的電—光轉(zhuǎn)換；光檢測器位于光接收機(jī)內(nèi)，主要功能是實現(xiàn)信號的光—電轉(zhuǎn)換；光放大器主要是對光信號直接進(jìn)行放大，無需通過光—電—光轉(zhuǎn)換過程，解決長距離傳輸時光功率不足的問題。

2.在很強(qiáng)反向電場作用下，電子以極快的速度通過PN結(jié)。在行進(jìn)途中碰撞半導(dǎo)體晶格上的原子離化而產(chǎn)生新的電子、空穴，即所謂二次電子和空穴，而且這種現(xiàn)象不斷連鎖反應(yīng)，使結(jié)區(qū)內(nèi)電流急劇倍增放大，產(chǎn)生“雪崩”現(xiàn)象。

3.光敏二極管的噪聲包括由信號電流與暗電流產(chǎn)生的散粒噪聲和由負(fù)載電阻與后繼放大器輸入電阻產(chǎn)生的熱噪聲。

4.由于雪崩倍增效應(yīng)是一個復(fù)雜的隨機(jī)過程，所以用這種效應(yīng)對一次光生電流產(chǎn)生的平均增益的倍數(shù)來描述它的放大作用。并把倍增因子定義為APD輸出光電流I0和一次光生電流Ip的比值。g=Io/Ip 5.光放大器的分類光放大器有半導(dǎo)體光放大器（SOA）和光纖放大器（OFA）兩種類型。半導(dǎo)體光放大器的優(yōu)點(diǎn)是小型化，容易與其他半導(dǎo)體器件集成；缺點(diǎn)是性能與光偏振方向有關(guān)，器件與光纖的耦合損耗大。OFA的性能與光偏振方向無關(guān)，器件與光纖的耦合損耗很小，因而得到廣泛應(yīng)用。

6.光放大器的重要指標(biāo)1.光放大器的增益 放大器的帶寬 增益飽和與飽和輸出功率 2.放大器噪聲。噪聲來源和噪聲系數(shù)

7.摻鉺光纖的激光特性：主要由摻鉺元素決定；摻鉺光纖發(fā)大器可以對1550nm光進(jìn)行發(fā)大。摻鉺光纖放大器的泵浦方式：同向泵浦、反向泵浦和雙向泵浦。同向泵浦的優(yōu)點(diǎn)是構(gòu)成簡單、噪聲性能較好。反向泵浦優(yōu)點(diǎn)是：當(dāng)光信號放大到很強(qiáng)時，泵浦光也強(qiáng)，不易達(dá)到飽和，因而具有較高的輸出功率。雙向泵浦：結(jié)合了同向泵浦和反向泵浦的優(yōu)點(diǎn)，使泵浦光在光纖中均勻分布。摻鉺(EDFA)放大器的應(yīng)用：中繼放大器，前置放大器，后置放大器。

8.半導(dǎo)體光放大器（SOA）和半導(dǎo)體激光器一樣，是基于光的受激輻射和放大。事實上，激光器名稱的意思就是受激輻射引起的光放大。SOA是利用半導(dǎo)體激活介質(zhì)能夠給通過的光提供增益的機(jī)理，使光信號得到放大。SOA是一種具有光增益的光電器件

SOA主要有兩種結(jié)構(gòu)：法布里—珀洛腔（FP）型及行波（TW）型兩種。SOA優(yōu)點(diǎn)：①SOA具有很大的增益帶寬覆蓋1310nm與1550nm兩處窗口;②SOA增益平坦性好;③SOA能夠動態(tài)轉(zhuǎn)換波長，能夠接受輸入信號光改變它的頻率，同時對其進(jìn)行放大;④SOA體積小，泵浦簡單，可批量生產(chǎn)，成本低。

9.拉曼光纖放大器RFA的放大范圍更寬，噪聲指數(shù)更低，是實現(xiàn)高速率、大容量、長距離光纖傳輸?shù)年P(guān)鍵器件之一。原理是基于石英光纖中的非線性效應(yīng)—SRS。RFA有兩種類型：一集總式拉曼光纖放大器，分布式拉曼光纖放大器。拉曼光纖放大器主要由增益介質(zhì)光纖、泵浦源及一系列輔助功能電路等構(gòu)成

第五章

1.光纖連接器是實現(xiàn)光纖與光纖之間的活動接頭，是一種可拆卸的器件，它用于設(shè)備與光纖之間的連接、光纖與光纖之間的連接或光纖與其他光無源器件之間的連接。光纖接頭是實現(xiàn)光纖與光纖之間的永久性（固定）連接，主要用于光纖線路的構(gòu)成。光纖連接器件是一種無源器件。

2.對于連接器的一般要求：1插入損耗低2穩(wěn)定性好3可重復(fù)性好4互換性好5反射損耗要小

3.影響光纖連接損耗的幾種因素：主要來自制造工藝技術(shù)和光纖本身的不完善。光纖連接損耗是由于光纖之間的連接錯位引起的損耗，以及與光纖參數(shù)相關(guān)的損耗。連接錯位一般：軸心錯位、端面間隙、角度傾斜、端面光潔度。

4.光耦合器是將光信號進(jìn)行分路或合路、插入、分配的一種器件。在耦合的過程中，信號的頻譜成分沒有發(fā)生變化，變化的只是信號的光功率，即同一波長。常用耦合器的類型1T形耦合器 2星形耦合器 3定向耦合器4波分復(fù)用器。耦合器的結(jié)構(gòu)有光纖型、微器件型和波導(dǎo)型。幾個主要參數(shù)：插入損耗Lt是穿過耦合器的某一光通道所引入的功率損耗，附加損耗Le是由散射、吸收和器件缺陷產(chǎn)生的損耗，耦合比CR是指某一輸出端口光功率Poc和各端口總輸出光功率Pot的比值

5.光隔離器：是保證光信號只能正向傳輸，阻止光波往其他方向特別是反方向傳輸?shù)钠骷９飧綦x器就是一種非互易器件，耦合器是互易器件。光隔離器主要用在激光器或光放大器的后面，以避免反射光返回到該器件致使器件性能變壞。原理：光隔離器主要利用磁光晶體的法拉第效應(yīng)。光隔離器主要由兩個偏振器和一個法拉第旋轉(zhuǎn)器組成。假定存在某種反射，反射光的偏振態(tài)也在45°方向上，當(dāng)反射光通過法拉第旋轉(zhuǎn) 器時再繼續(xù)旋轉(zhuǎn)45°，此時就變成了水平偏振光。水平偏振光不能通過左面偏振器（第一個偏振器），完全阻斷了反射光的傳輸，于是就達(dá)到隔離效果。

6.光環(huán)行器是一種多端口非互易光學(xué)器件，其工作原理與隔離器類似。光調(diào)制器是把信息加載到光波（就是載波）上的過程就是調(diào)制。光調(diào)制器就是實現(xiàn)從電信號到光信號的轉(zhuǎn)換的器件。光開關(guān)是一種光路控制器件，起著進(jìn)行光路切換的作用，可以實現(xiàn)主/備光路切換，光纖、光器件的測試等有1機(jī)械式光開關(guān)2微機(jī)械式光開關(guān)（MEMS）3.噴墨氣泡式光開關(guān)。光濾波器在WDM系統(tǒng)中是一種重要元器件，：法布里—珀羅濾波器(用作干涉儀)和馬赫—曾德干涉濾波器(解復(fù)用器，復(fù)用器，調(diào)諧濾波器)

7.波長變換器能夠提高子網(wǎng)間的互聯(lián)性，解決波長競爭，消除阻塞，提供虛波長路由，并且可在動態(tài)傳輸模式下更好地利用網(wǎng)絡(luò)資源。采用全光波長變換的原因：Internet的出現(xiàn)與多媒體業(yè)務(wù)的迅猛發(fā)展對帶寬資源提出越來越高的要求。在物理傳輸層和網(wǎng)絡(luò)層上，密集波分復(fù)用技術(shù)（DWDM）通過對波長進(jìn)行復(fù)用，在波長域中提高傳輸容量，對光纖帶寬資源進(jìn)行了充分的利用。全光波長變換原理用光—電—光的方法間接實現(xiàn)：用接收器接受光信號，將它變換到電域，然后用處理后的電信號調(diào)制激光器產(chǎn)生相應(yīng)的輸出波長。

8.SOA型全光波長變換常采用的物理效應(yīng)有：交叉增益調(diào)制（XGM）、交叉相位調(diào)制（XPM）和四波混頻（FWM）等。

9.通常有兩種方法來實現(xiàn)光源與光纖的耦合，即直接耦合和透鏡耦合。直接耦合就是將光纖端面直接對準(zhǔn)光源發(fā)光面，這種方法當(dāng)發(fā)光面積大于纖芯時是一種有效的方法。直接耦合結(jié)構(gòu)簡單，但耦合效率低。面發(fā)光二極管與光纖的耦合效率只有2%～4%。半導(dǎo)體激光器的光束發(fā)散角比面發(fā)光二極管小得多，與光纖的耦合效率約為10％

第六章

1.在光纖通信系統(tǒng)中，從電端機(jī)輸出的是適合于電纜傳輸?shù)碾p極性碼。目前常用的雙極性碼有HDB3碼和CMI碼。但對于光源來說是不可能發(fā)射負(fù)光脈沖的，因此必須進(jìn)行碼型變換，即將HDB3或CMI碼變換為NRZ碼，以適合于數(shù)字光纖通信系統(tǒng)傳輸?shù)囊蟆?/p>

2.我國3次群和4次群PDH光纖通信系統(tǒng)最常用的線路碼型是5B6B碼

3.模擬光纖通信系統(tǒng):主要調(diào)制方式：模擬基帶直接光強(qiáng)調(diào)制、模擬間接光強(qiáng)調(diào)制和頻分復(fù)用光強(qiáng)調(diào)制。

模擬基帶直接光強(qiáng)調(diào)制是用承載信息的模擬基帶信號，直接對發(fā)射機(jī)光源（LED或LD）進(jìn)行光強(qiáng)調(diào)制，使光源輸出光功率隨時間變化的波形和輸入模擬基帶信號的波形成比例。模擬間接光強(qiáng)調(diào)制是先用承載信息的模擬基帶信號進(jìn)行電的預(yù)調(diào)制，然后用這個預(yù)調(diào)制的電信號對光源進(jìn)行光強(qiáng)調(diào)制。頻分復(fù)用光強(qiáng)調(diào)制是用每路模擬基帶信號，分別對某個指定的射頻電信號進(jìn)行調(diào)幅或調(diào)頻，然后用組合器把多個預(yù)調(diào)RF信號組合成多路寬帶信號，再用這種多路寬帶信號對發(fā)射機(jī)光源進(jìn)行光強(qiáng)調(diào)制。

4.數(shù)字復(fù)用規(guī)定了準(zhǔn)同步數(shù)字系列（PDH）和同步數(shù)字體系（SDH）兩種基本復(fù)用標(biāo)準(zhǔn)。PDH采用異步復(fù)用方式現(xiàn)在的PDH體制中，只有1.5Mbit/s和2Mbit/s速率的信號是同步的，其他速率的信號都是異步的，需要通過碼速的調(diào)整來匹配和容納時鐘的差異。與PDH相比較，SDH的主要特點(diǎn)1.SDH有一套標(biāo)準(zhǔn)的信息等級結(jié)構(gòu)2.SDH的幀結(jié)構(gòu)是矩形塊狀結(jié)構(gòu)3.SDH幀結(jié)構(gòu)中擁有豐富的開銷比特 4.SDH具有統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)接口

5.SDH采用同步和靈活的復(fù)用方式6.實現(xiàn)了PDH向SDH的過渡，還支持異步轉(zhuǎn)移模式（ATM）和寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)（ISDN）業(yè)務(wù)。也有不足：SDH的頻帶利用率比起PDH有所下降；SDH網(wǎng)絡(luò)采用指針調(diào)整技術(shù)來完成不同SDH網(wǎng)之間的同步，使得設(shè)備復(fù)雜，同時字節(jié)調(diào)整所帶來的輸出抖動也大于PDH；軟件控制并支配了網(wǎng)絡(luò)中的交叉連接和復(fù)用設(shè)備，一旦出現(xiàn)軟件操作錯誤或病毒，容易造成網(wǎng)絡(luò)全面故障。盡管如此，SDH的良好性能已經(jīng)得到了公認(rèn)，成為未來傳輸網(wǎng)發(fā)展的主流。

SDH的復(fù)用原理一種是低階的SDH信號復(fù)用成高階SDH信號，復(fù)用主要通過字節(jié)間插復(fù)用方式來完成的；另一種是低速支路信號復(fù)用成SDH信號STM-N。將PDH信號復(fù)用進(jìn)STM-N信號中去。傳統(tǒng)的將低速信號復(fù)用成 高速信號的方法有兩種：碼速調(diào)整法和固定位置映射法。SDH的基本復(fù)用單元包括容器C、虛容器VC、支路單元TU、支路單元組TUG、管理單元AU、管理單元組AUG、同步轉(zhuǎn)移模塊STM。

6.數(shù)字傳輸系統(tǒng)性能指標(biāo)是誤碼性能、抖動和漂移。誤碼是指經(jīng)光接收機(jī)的接收與判決再生后，數(shù)字碼流中的某些比特發(fā)生了差錯，使傳輸?shù)男畔①|(zhì)量產(chǎn)生損傷。誤碼減少的策略有如下兩種：1內(nèi)部誤碼的減小。2外部干擾誤碼的減少。

抖動和漂移與系統(tǒng)的定時特性有關(guān)。定時抖動（抖動）是指數(shù)字信號的特定時刻（如最佳抽樣時刻）相對其理想時間位置的短時間偏離，漂移指數(shù)字信號的特定時刻相對其理想時間位置的長時間偏離

第二篇：光纖通信知識點(diǎn)詳解

名詞解釋

光電檢測器的暗電流在理想條件下，當(dāng)沒有光照時，光電檢測器應(yīng)無光電流輸出。但是實際上熱激勵，宇宙射線或放射性物質(zhì)的激勵，在無光情況下光電檢測器仍有電流輸出，這種電流稱為暗電流，嚴(yán)格的說暗電流還包括器件表面的漏電流。

受激輻射處于高能級E2的電子，當(dāng)受到外來光子的激發(fā)而躍遷到低能級E1，同時放出一個能量為hf的光子，由于這個過程是在外來光子的激發(fā)下產(chǎn)生的，因此叫受激輻射 波導(dǎo)色散 是由于波導(dǎo)結(jié)構(gòu)參數(shù)與波長相關(guān)而產(chǎn)生的，它取決于波導(dǎo)尺寸和纖芯與包層相對折射率差。

光接收機(jī)靈敏度在保證通信質(zhì)量的條件下，光接收機(jī)所需的最小平均接收光功率。費(fèi)米能級 Ef成為費(fèi)米能級，用來描述半導(dǎo)體中各能級被電子占據(jù)的狀態(tài)。

散射損耗 主要由材料微觀密度不均勻引起的瑞利散射和由光線結(jié)構(gòu)缺陷引起的散射產(chǎn)生的。

粒子數(shù)反轉(zhuǎn) 假設(shè)能級E1和E2上的粒子數(shù)分別為N1和N2，在正常的熱平衡狀態(tài)下，低能級E1上的粒子數(shù)大于高能級E2上的粒子數(shù)N2的，入射的光信號總是被吸收。為了獲得光信號的放大，必須將熱平衡下的能級E1和E2上的粒子數(shù)N1和N2的分布關(guān)系倒過來，即高能級上的粒子數(shù)反而對于低能級上的粒子數(shù)，這就是粒子數(shù)反轉(zhuǎn)分布。

問答

1、半導(dǎo)體激光器產(chǎn)生激光的機(jī)理

答：（自己總結(jié)的）用泵浦源使工作物質(zhì)在泵浦元的作用下變成激活物質(zhì)即實現(xiàn)了粒子數(shù)的反轉(zhuǎn)分布（產(chǎn)生光放大的前提），進(jìn)而使光得到放大，在光學(xué)諧振腔內(nèi)再提供必要的反饋以及進(jìn)行頻率選擇，光產(chǎn)生振蕩，當(dāng)物質(zhì)中的受激輻射大于受激吸收時，就產(chǎn)生了激光。

2、色散分類，色散對光纖通信系統(tǒng)的影響

答：從形成色散的機(jī)理來看，光纖色散可以分為模式色散、材料色散和波導(dǎo)色散三種。光纖色釤使光脈沖在傳輸過程中波形展寬，產(chǎn)生碼間干擾，增加誤碼率，從而限制通信容量和無中繼傳輸距離。

3、什么是雪崩光電二極管的雪崩倍增效應(yīng)?

答：是在二極管的P-N結(jié)上加高反向電壓（約為100~150V）在PN結(jié)內(nèi)部形成一個高電場區(qū)，入射光功率產(chǎn)生的電子空穴對經(jīng)過高場區(qū)時不斷被加速而獲得很高的能量，這些高能量的電子空穴對在運(yùn)動過程中與價帶中的束縛電子碰撞，使晶格中的原子電離，產(chǎn)生新的電子空穴對。新的電子空穴對受到同樣的加速運(yùn)動，又與原子碰撞電離，產(chǎn)生電子空穴對，成為二次電子空穴對。如此重復(fù)，使載流子和反向光生電流迅速增大，這個物理過程成為雪崩倍增效應(yīng)。

4、mBnB碼

mBnB碼又稱分組碼，它是把輸入信碼流中每m個比特碼分為一組，然后在相同時隙內(nèi)變換為n個比特，有n>m.5、擾碼的作用：

是有規(guī)律的破壞長連“0”和長連“1”的碼流，達(dá)到“0”“1”等概率的出現(xiàn)。

6、常見無源光器件

連接器、耦合器、波分復(fù)用器、外調(diào)制器、光開關(guān)、隔離器

7、光接收機(jī)中噪聲的主要來源

第一種是光檢測器的噪聲，包括量子噪聲、暗電流噪聲及由APD雪崩效應(yīng)產(chǎn)生的附加噪

聲。

第二種是熱噪聲和前置放大器的噪聲。

8、模式截止?fàn)顟B(tài)：介于傳輸模式和輻射模式的臨界狀態(tài)

9、對光電檢測的要求

①波長響應(yīng)要和光線低損耗窗口兼容；②響應(yīng)度要高，在一定的接受光功率下，能產(chǎn)生盡可能大的光電流；③噪聲要盡可能低，能接受微弱的光信號；④性能穩(wěn)定，可靠性高，壽命長，功耗和體積小。

10、光隔離器的工作原理

光隔離器主要利用磁光晶體的法拉第效應(yīng)。對于正向入射的信號光，通過起偏器后成為線偏振光，法拉弟旋磁介質(zhì)與外磁場一起使信號光的偏振方向右旋45度，并恰好使低損耗通過與起偏器成45度放置的檢偏器。對于反向光，出檢偏器的線偏振光經(jīng)過放置介質(zhì)時，偏轉(zhuǎn)方向也右旋轉(zhuǎn)45度，從而使反向光的偏振方向與起偏器方向正交，完全阻斷了反射光的傳輸。

11、階躍型光纖和漸變型光纖的區(qū)別

階躍型光纖：也成突變型光纖，纖芯折射率n1保持不變，到包層突然變成n2，光線以折線形狀沿纖芯中心軸線方向傳播，特點(diǎn)是信號畸變大。

漸變型光纖：在纖芯中心折射率最大為n1，沿徑向r向外圍逐漸變小，直到包層變?yōu)閚2，光線以正弦形狀沿纖芯軸線方向傳播，特點(diǎn)是信號畸變小。具有自聚焦效應(yīng)。

12、SDH幀結(jié)構(gòu)中，信息凈負(fù)荷區(qū)域、段開銷、管理單元指針區(qū)域的主要作用

信息凈負(fù)荷區(qū)域是SDH幀內(nèi)用于承載各種業(yè)務(wù)信息的部分，對于STM-1，Payload有150.336Mb/s的容量。在Payload中包含少量字節(jié)用于通道的運(yùn)行、維護(hù)和管理，這些字節(jié)成為通道開銷POH。

段開銷SOH實在SDH幀中為保證信息正常傳輸所必須的附加字節(jié)，主要用于運(yùn)行、維護(hù)和管理。SOH的容量為4.608Mb/s?？杉?xì)分為段再生開銷SOH（占前三行）和復(fù)接段開銷LOH（占第5~9行）。

管理單元指針是一種指示符，主要用于指示Payload第一個字節(jié)在幀內(nèi)的準(zhǔn)確位置，對于STM-1而言，AU-PTR有0.576Mb/s的容量。

前面知識點(diǎn)

1.光纖通信的通信窗口波長范圍0.7~1.7um。

2.光纖通信是以光波為載波，以光纖為傳輸介質(zhì)的通信方式。

3.光纖通信的最低損耗波長為1.55um，零色散波長為1.31um。

4.目前光纖通信常用的窗口有085um、1.31um、1.55um。

5.目前光纖通信常用的光源有半導(dǎo)體發(fā)光二極管LED、半導(dǎo)體激光二極管LD、以及動態(tài)縱模分布反饋DFB激光器。

6.光纖的主要優(yōu)點(diǎn)：①容許頻帶很寬、傳輸流量很大②損耗很小，中繼距離很長且誤碼率很?、壑亓枯p、體積?、芸闺姶鸥蓴_性能好⑤泄露小，保密性好⑥節(jié)約金屬材料，有利于資源合理使用。

7.光纜的三個組成部分：纜芯、護(hù)套、鎧套。/加強(qiáng)元件、護(hù)層

8.允許單模傳輸?shù)淖钚〔ㄩL是截止波長。

9.光纖基本組成及各組成的折射率以及作用

纖芯，n1，能量主要在纖芯內(nèi)傳輸；

包層，n2。，為光的傳輸提供反射面和光隔離，起一定的機(jī)械保護(hù)作用。

10.單模傳輸?shù)幕E11（LP01）。

11.限制光纖傳輸容量的因素：光纖色散和光纖損耗。

12.雙折射現(xiàn)象產(chǎn)生的原因：光纖形狀不完善或應(yīng)力不均勻造成折射率分布各向異性，使兩個偏振模具有不同的傳輸常數(shù)。

13.色散是光纖中傳輸?shù)墓庑盘?，由于不同成分光的傳播時間不同讓她產(chǎn)生的一種物理現(xiàn)象。

14.光纖的連接方式：活動連接和固定連接。

15.光調(diào)制器的調(diào)制方式：直接調(diào)制和外調(diào)制。應(yīng)用范圍：高速路系統(tǒng)、波分復(fù)用系統(tǒng)和相干光系統(tǒng)中。

16.光接收機(jī)靈敏度影響因素：傳輸速率；光檢測器。前置放大器的特性；噪聲特性。光發(fā)射機(jī)基本要求：①有合適的輸出光功率，一般在0.01MV-5MV；②有較好的消光比Ext<=10%；③調(diào)制特性好。

17.抖動是數(shù)字信號傳輸過程中產(chǎn)生的一種瞬時不穩(wěn)定現(xiàn)象，即數(shù)字信號在各有效瞬時對標(biāo)準(zhǔn)時間位置的偏差。主要性能參數(shù)：抖動幅度、抖動頻率.18.光傳輸設(shè)備：光發(fā)射機(jī)、光纖線路、光接收機(jī)。

19.光發(fā)送機(jī)由光源、驅(qū)動器和調(diào)制器組成。其系統(tǒng)性能有工作波長、光譜特性、輸出光功率、消光比、調(diào)制特性、濕度特性、工作壽命。

20.摻鉺光纖放大器的優(yōu)點(diǎn)：增益高、噪聲系數(shù)小、頻帶寬、輸出功率大。

21.摻鉺光纖放大器主要結(jié)構(gòu)：摻鉺光纖、高功率泵浦光源、波分復(fù)用器、光隔離器。

22.WDM傳輸系統(tǒng)的五個部分：光發(fā)射機(jī)、光中繼放大、光接收機(jī)、光監(jiān)控信道、網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)。

23.WDM網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)主要功能：配置管理、故障管理、性能管理和安全管理。

24.EDFA（摻鉺光纖放大器）工作波長1.5~1.6um。

25.光波分復(fù)用WDM的雙纖單向和單纖雙向

單向WDM是指在所有波長信道同時在一個光纖上同一方向傳輸。

雙向WDM是指光通路在一根光纖上同時向兩個不同的方向傳輸。

26.STM-1傳輸速率：155.520Mb/s。

27.半導(dǎo)體激光器閾值電流：隨溫度呈指數(shù)變化，在一定溫度范圍內(nèi)可表示為It=Iexp（T/T。）<其中I為常數(shù)，T為結(jié)區(qū)的熱力學(xué)溫度，T。為激光器的特征溫度>

28.光放大器的種類：半導(dǎo)體光放大器、光纖放大器。

29.數(shù)字光纖通信系統(tǒng)中傳輸特性的指標(biāo)：誤碼率BER、抖動。

30.分插復(fù)用器ADM的功能是對不同的數(shù)字通道進(jìn)行分下（drop）與插入（add）操作?？梢苑譃楣?電/光和全光兩種類型。

31.SDH幀中字節(jié)傳輸順序：由上往下逐行發(fā)送，每行先左后右。

32.SDH幀結(jié)構(gòu)P106

一個SDH-N幀有9行，每行由270*N個字節(jié)組成。這樣每幀共有9*270*N個字節(jié)，每字節(jié)為8bit，幀周期為125us，即每秒傳輸8000幀，對于STM-1而言，傳輸速率為9*270*8*8000=155.520Mb/s。SOH共用9*8（第四行除外）*8*8000=4.608Mb/s。Payload有9*261*8*8000=150.336Mb/s。AU-PTR只有9個字節(jié)（第四行），相應(yīng)于9*8*8000=0.576Mb/s。

33.數(shù)字復(fù)接調(diào)整方式：正碼速調(diào)整法和固定位置映射法。

34.光接收機(jī)中噪聲產(chǎn)生的原因：第一，是由外部電磁干擾產(chǎn)生的；第二是內(nèi)部產(chǎn)生的，在信號檢測和放大過程中引入的隨機(jī)噪聲。主要包括光檢測器產(chǎn)生的量子噪聲、暗電流噪聲和電阻熱噪聲及放大器產(chǎn)生的噪聲。

第三篇：光纖通信知識點(diǎn)

光纖通信知識點(diǎn)提綱

第一章知識點(diǎn)小結(jié)：

1.什么是光纖通信？

2、光纖通信和電通信的區(qū)別。

2.基本光纖通信系統(tǒng)的組成和各部分作用。

第二章知識點(diǎn)小結(jié)

1、光能量在光纖中傳輸?shù)谋匾獥l件（對光纖結(jié)構(gòu)的要求）。

2、突變多模光纖數(shù)值孔徑的概念及計算。

3、弱導(dǎo)波光纖的概念。

4、相對折射率指數(shù)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(yīng)的產(chǎn)生機(jī)理。

7、歸一化頻率的表達(dá)式。

8、突變光纖和平方律漸變光纖傳輸模數(shù)量的計算。

第三章知識點(diǎn)小結(jié)

1、纖通信中常用的半導(dǎo)體激光器的種類。

2、半導(dǎo)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(shù)反轉(zhuǎn)分布？

5、理解半導(dǎo)體激光產(chǎn)生激光的機(jī)理和過程。

6、靜態(tài)單縱模激光器。

7、半導(dǎo)體激光器的溫度特性。

8、DFB激光器的優(yōu)點(diǎn)。

9、LD與LED的主要區(qū)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(diǎn)。

13、耦合器的功能。

14、光耦合器的結(jié)構(gòu)種類。

15、什么是耦合比？

16、什么是附加損耗？

17、光隔離器的結(jié)構(gòu)和工作原理。

第四章知識點(diǎn)小結(jié)

1、數(shù)字光發(fā)射機(jī)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(shù)字光接收機(jī)的方框圖。

5、光接收機(jī)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(tài)范圍？

9、數(shù)字光纖通信讀線路碼型的要求。

10、數(shù)字光纖通信系統(tǒng)中常用的碼型種類。

第五章知識點(diǎn)小結(jié)

1、SDH的優(yōu)點(diǎn)。

2、SDH傳輸網(wǎng)的主要組成設(shè)備。

3、SDH的幀結(jié)構(gòu)（STM-1）。

4、SDH的復(fù)用原理。

5、三種誤碼率參數(shù)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(diǎn)知識小結(jié)

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(gòu)成方框圖

4、什么WDM？

5、光交換技術(shù)的方式

6、什么是光孤子？

7、光孤子的產(chǎn)生機(jī)理

8、相干光通信信號調(diào)制的方式

9、相干光通信技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

第四篇：光纖通信知識點(diǎn)

光纖通信優(yōu)點(diǎn) 光纖通信之所以受到人們的極大重視，這是因為和其它通信手段相比，具有無以倫比的優(yōu)越性。

1、通信容量大 從理論上講，一根僅有頭發(fā)絲粗細(xì)的光纖可以同時傳輸1000 億個話路。雖然目前遠(yuǎn)遠(yuǎn)未達(dá)到如此高的傳輸容量，但用一根光纖同時傳輸24 萬個話路的試驗已經(jīng)取得成功，它比傳統(tǒng)的明線、同軸電纜、微波等要高出幾十乃至上千倍以上。一根光纖的傳輸容量如此巨大，而一根光纜中可以包括幾十根甚至上千根光纖，如果再加上波分復(fù)用技術(shù)把一根光纖當(dāng)作幾根、幾十根光纖使用，其通信容量之大就更加驚人了。

2、中繼距離長 由于光纖具有極低的衰耗系數(shù)(目前商用化石英光纖已達(dá)0.19dB/km 以下)，若配以適當(dāng)?shù)墓獍l(fā)送與光接收設(shè)備，可使其中繼距離達(dá)數(shù)百公里以上。這是傳統(tǒng)的電纜(1.5km)、微波(50km)等根本無法與之相比擬的。因此光纖通信特別適用于長途一、二級干線通信。據(jù)報導(dǎo)，用一根光纖同時傳輸24 萬個話路、100 公里無中繼的試驗已經(jīng)取得成功。此外，已在進(jìn)行的光孤子通信試驗，已達(dá)到傳輸120 萬個話路、6000 公里無中繼的水平。因此，在不久的將來實現(xiàn)全球無中繼的光纖通信是完全可能的。

3、保密性能好 光波在光纖中傳輸時只在其芯區(qū)進(jìn)行，基本上沒有光“泄露”出去，因此其保密性能極好。

4、適應(yīng)能力強(qiáng) 適應(yīng)能力強(qiáng)是指，不怕外界強(qiáng)電磁場的干擾、耐腐蝕，可撓性強(qiáng)(彎曲半徑大于25 厘米時其性能不受影響)等。

5、體積小、重量輕、便于施工維護(hù) 光纜的敷設(shè)方式方便靈活，既可以直埋、管道敷設(shè)，又可以水底和架空。

6、原材料來源豐富，潛在價格低廉 制造石英光纖的最基本原材料是二氧化硅即砂子，而砂子在大自然界中幾乎是取之不盡、用之不竭的。因此其潛在價格是十分低廉的。

光纖的重量輕，光纜的重要比電纜輕得多，例如18管同軸電纜1m的重量為11kg，而同等容量的光纜1m重只有90g，這對于在飛機(jī)、宇宙飛船和人造衛(wèi)星上使用光纖通信更具有重要意義。還有，光纖柔軟可撓，容易成束，能得到直徑小的高密度光纜。

光纖除具有以上突出的優(yōu)點(diǎn)外，還具有耐腐蝕力強(qiáng)、抗核幅射、能源消耗小等優(yōu)點(diǎn)。

其缺點(diǎn)是質(zhì)地脆、機(jī)械強(qiáng)度低，連接比較困難，分路、耦合不方便，彎曲半徑不宜太小等。這些缺點(diǎn)在技術(shù)上都是可以克服的，它不影響光纖通信的實用。

目前正處于100G至400G過渡階段

我國在傳輸鏈路方面，2013年最大段落容量達(dá)12T，100G開始大規(guī)模部署并成為骨干網(wǎng)主導(dǎo)，預(yù)計到2017年最大段落容量將達(dá)40T，400G將迎來大需求。

新疆G.654.E陸用試驗，提供了為400Gbit/s高速大容量光纖通信

2014年單模光纖超大容量光傳輸再次刷新全國紀(jì)錄，一根光纖可容納24億人同時通話，而大小僅相當(dāng)于一根頭發(fā)絲。武漢郵電科學(xué)研究院烽火科技集團(tuán)首次在一根普通單模光纖上實現(xiàn)了100.23Tb/s傳輸80公里的超大容量光傳輸，相當(dāng)于12億對人（即24億人）在一根光纖上同時通話或1秒鐘傳輸4000部25G大小、分辨率為1080P的藍(lán)光超清電影，再次刷新我國光傳輸最高紀(jì)錄。

2016年6月建成海底光纜將美國和日本相連，這一光纜系統(tǒng)的傳輸速率比電纜調(diào)制解調(diào)器快1000萬倍。2016年跨太平洋的光纜系統(tǒng)建成并于6月30日啟用：全長約9000公里，帶寬高達(dá)60Tbps，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。

光纖通訊是光導(dǎo)纖維傳送信號的一種通訊手段。光纖通訊的特點(diǎn)是通訊容量大，比電通訊容量大千萬倍，在兩根光纖上可以傳遞萬路電話，或上千路電視；保密性能好，抗干擾性很強(qiáng)。

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(gòu)成光纖通信的基本物質(zhì)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(xué)特性進(jìn)行分類外,在應(yīng)用中,光纖常按用途進(jìn)行分類,可分為通信用光纖和傳感用光纖。傳輸介質(zhì)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(diào)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(xiàn)。

從它們只是講的角度不同，光纖通訊主要講的手段，光纖通信說的是技術(shù)方面的東西。

加州大學(xué)圣地亞哥分校的研究人員打破了無中繼器情況下光信號傳播距離的障礙，在僅使用標(biāo)準(zhǔn)放大器的情況下，使得信息在光纖中的傳輸距離突破了12000公里（近7500英里）！

在光纖中，傳輸信息通過多種溝通渠道傳輸從而產(chǎn)生不同的頻率帶，而利用“頻率梳”使光流信息的變化頻率同步，即所謂的光纖傳播“光載波”（“optical carriers”），這樣就可以提前補(bǔ)償同一光纖中多個通信通道間的串?dāng)_，同時還能夠確保傳輸通道間的串?dāng)_可見。概述：光纖通信與其他形式通信的主要區(qū)別有兩點(diǎn)：一是載波頻率很高；二是用光纖作為傳輸介質(zhì)，因此其優(yōu)點(diǎn)十分明顯。而缺點(diǎn)由于材料原因在施工和供電方面確有不足。本文詳細(xì)講解光纖通信的優(yōu)缺點(diǎn)！

利用光波在光導(dǎo)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(yōu)點(diǎn)，光纖通信中的光波主要是激光，所以又叫做激光－光纖通信。

光纖通信的特點(diǎn)：

一、通信容量大、傳輸距離遠(yuǎn),信道帶寬極寬；

隨著信息化時代的飛速發(fā)展，人們對通信的依賴程度越來越高，對通信系統(tǒng)運(yùn)載信息能力的要求也日趨增強(qiáng)。有線通信從明線發(fā)展到電纜，無線通信從短波發(fā)展到微波和毫米波，都試圖通過提高載波頻率來提高信道容量。而光纖通信中的光波是迄今為止使用頻率最高的載波，其傳輸容量無疑是最高的。一根光纖的潛在帶寬可達(dá)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。限于器件等技術(shù)因素的制約，目前光纖通信應(yīng)有的通信能力并沒有完全發(fā)揮出來。例如，理論上一根光纖可以同時傳輸近1 00億路電話和1 000萬路電視節(jié)目，而實際情況為每對光纖僅僅傳輸48萬多路電話信號。在實際應(yīng)用中，常將組合光纖數(shù)不等的光纜與一些新技術(shù)（如密集波分復(fù)用技術(shù)等）相結(jié)合，其傳輸容量可以滿足任何條件下信息傳輸?shù)男枰?。目?00Gbit/s系統(tǒng)已經(jīng)投入商業(yè)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(zhì)的損耗都低。因此，無中繼傳輸距離可達(dá)幾

十、甚至上百公里。

二、信號干擾小、保密性能好；

干擾是影響通信質(zhì)量的重要原因。通信系統(tǒng)的干擾源很多，有天然干擾源，如雷電、電離層的變化和太陽黑子活動等；有工業(yè)干擾源，如電動機(jī)和高壓電力線；還有無線通信的相互干擾等。干擾對通信系統(tǒng)的影響是通過干擾信號頻譜落在通信系統(tǒng)工作頻譜范圍內(nèi)產(chǎn)生的。為了降低干擾的影響，人們采取了數(shù)字通信、差錯控制編碼等措施，、但并不能完全消除干擾對通信指標(biāo)的劣化。而光纖中傳輸?shù)墓庑盘柼囟ǖ念l率范圍，使它不易受各種電磁干擾的影響。同時光纖是由高純度的二氧化硅材料制成的，不導(dǎo)電，也無電感效應(yīng)，所以光纖通信系統(tǒng)可以從根本上解決多年來困擾人們的干擾問題。

保密性好是對通信系統(tǒng)的又一重要要求。保密要求已從國家政治、軍事、經(jīng)濟(jì)情報等領(lǐng)域擴(kuò)展到企業(yè)經(jīng)濟(jì)、技術(shù)乃至個人通信領(lǐng)域。對信息的竊取通常有三個途徑：一是直接接人式竊聽；二是竊聽計算機(jī)和終端設(shè)備輻射的電磁場；三是竊聽電纜源輻射的電磁場。對于第一種竊聽可以采取保密口令、信息加密等技術(shù)進(jìn)行處理；對于第二種竊聽可以采取加強(qiáng)電磁屏蔽措施，但電纜系統(tǒng)的完全屏蔽通常是比較困難的?，F(xiàn)代偵聽技術(shù)已能做到在離同軸電纜幾千米的地方竊聽電纜中傳輸?shù)男盘?。但光波在光纖中傳輸．不易泄漏出來，難以用傳統(tǒng)的方法竊聽其中的信息，同時它也不會干擾其他通信設(shè)備的正常工作。

三、抗電磁干擾、傳輸質(zhì)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。

四、光纖尺寸小、重量輕，便于鋪設(shè)和運(yùn)輸；

五、材料來源豐富，環(huán)境保護(hù)好，有利于節(jié)約有色金屬銅。

光纖的主要原材料是來源豐富的二氧化硅。據(jù)測量，從上海至北京敷設(shè)一條電纜線路需要用銅800t，鉛300to如果用光纖代替銅、鉛等有色金屬，在保持同樣的傳輸容量下，僅需要10kg石英。因此，光纖通信技術(shù)的推廣將節(jié)約大量的有色金屬材料，具有合理使用地球資源的意義。

六、無輻射，難于竊聽，因為光纖傳輸?shù)墓獠ú荒芘艹龉饫w以外。

七、光纜適應(yīng)性強(qiáng)，壽命長。

光纖通信的缺點(diǎn)：

一、質(zhì)地脆，機(jī)械強(qiáng)度差。

二、光纖的切斷和接續(xù)需要一定的工具、設(shè)備和技術(shù)。

三、分路、耦合不靈活。

四、光纖光纜的彎曲半徑不能過?。?20cm）

五、有供電困難問題。

六、光纖怕水。

1、概述

1.1什么是光纖通信

光纖通信是以光波為載體，以光導(dǎo)纖維為傳輸媒質(zhì)，將信號從一處傳輸?shù)搅硪惶幍囊环N通信手段。

光纖通信,就是利用光纖來傳輸攜帶信息的光波以達(dá)到通信之目的。

1.2光纜通信的優(yōu)點(diǎn)

光纖通信與以往的電氣通信相比，主要區(qū)別在于有很多優(yōu)點(diǎn)：它傳輸頻帶寬、通信容量大；傳輸損耗低、中繼距離長；線徑細(xì)、重量輕，原料為石英，節(jié)省金屬材料，有利于資源合理使用；絕緣、抗電磁干擾性能強(qiáng)；還具有抗腐蝕能力強(qiáng)、抗輻射能力強(qiáng)、可繞性好、無電火花、泄露小、保密性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，可在特殊環(huán)境上使用。

1.3光纖通信在電力系統(tǒng)中應(yīng)用發(fā)展

電力系統(tǒng)通信網(wǎng)是我國專用通信網(wǎng)中規(guī)模較大、發(fā)展較為完善的專網(wǎng)。隨著通信網(wǎng)絡(luò)光纖化趨勢進(jìn)程的加速，我國電力專用通信網(wǎng)在很多地區(qū)已經(jīng)基本完成了從主干線到接入網(wǎng)向光纖過渡的過程。目前，電力系統(tǒng)光纖通信承載的業(yè)務(wù)主要有語音、數(shù)據(jù)、寬帶業(yè)務(wù)、IP等常規(guī)電信業(yè)務(wù)；電力生產(chǎn)專業(yè)業(yè)務(wù)有保護(hù)、安全自動裝置和電力市場化所需的寬帶數(shù)據(jù)等。特別是保護(hù)和安全自動裝置，對光纜的可靠性和安全性提出了更高的要求?？梢哉f，光纖通信已經(jīng)成為電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行以及電力系統(tǒng)生產(chǎn)生活中不可缺少的一個重要組成部分。

光纖通信在電力通信中的應(yīng)用最初是沿用電信部門傳統(tǒng)的地埋、管道、架空等方法敷設(shè)普通光纜，構(gòu)成電力光纖通信系統(tǒng)。隨著技術(shù)的進(jìn)步，到了上世紀(jì)的七、八十年代，一些有別于傳統(tǒng)光纜的附加于電力線和加掛于電力桿塔上的光電復(fù)合式光纜被開發(fā)出來，這些光纜被統(tǒng)稱為電力特種光纜。電力系統(tǒng)光纖通信與其它光纖通信系統(tǒng)最大區(qū)別之一就是通信光纜的特別性。電力特種光纜受外力破壞的可能性小，可靠性高，雖然其本身造價相對較高，但施工建設(shè)成本較低。經(jīng)過多年的發(fā)展，目前電力特殊光纜制造及工程設(shè)計已經(jīng)成熟，特別是OPGW和ADSS技術(shù)，在國內(nèi)電力特殊光纜已經(jīng)開始大規(guī)模的應(yīng)用，如三峽工程中的長距離主干OPGW光纜線路等。特種光纜依托于電力系統(tǒng)自己的線路資源，避免了在頻率資源、路由協(xié)調(diào)、電磁兼容等方面與外界的矛盾和糾葛，有很大的主動權(quán)和靈活性。

電力系統(tǒng)有強(qiáng)大的電力網(wǎng)，遍布全國的城市和農(nóng)村，借助于電力線路及桿塔建設(shè)光纖通信網(wǎng)是完全可行的。并且可以為發(fā)展電網(wǎng)自動化和新型繼電保護(hù)提供寬頻通道。目前，電力系統(tǒng)的城網(wǎng)和農(nóng)網(wǎng)改造也為電力通信的發(fā)展帶來了極好的機(jī)遇，許多省、地(市)電力局和縣電力局都紛紛建設(shè)光纖線路，為實現(xiàn)寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)(B-ISDN)做好充分準(zhǔn)備。

2、常用電力光纜

2.1 GYFTZY非金屬阻燃光纜

GYFTZY非金屬阻燃光纜（一般電力光纜采用層絞式）嚴(yán)格來說不屬于我們電力光纜用的特種光纜。但我們電力光纜線路進(jìn)變電站時，變電站具有強(qiáng)電的場合，同時對防雷性及阻燃型要求很高，所以就需要采用非金屬材料、阻燃性好的光纜，所有我們在進(jìn)變電站段一般會采用GYFTZY非金屬阻燃光纜?？赡苡腥藭f，我看可以采用ADSS全介質(zhì)自承式光纜，根據(jù)ADSS全介質(zhì)自承式光纜的使用條件也適用于雷電區(qū)，強(qiáng)電區(qū)，但相對于GYFTZY非金屬阻燃光纜普通光纜，成本要高，性價比不高。

我們先通過GYFTZY的字母了解該光纜的性能，GY為通信用室外光纜；F為非金屬加強(qiáng)件；T為填充式阻水；Z為阻燃；Y為聚乙烯護(hù)套。通過以上知道其技術(shù)特點(diǎn)為阻燃護(hù)套，松套管內(nèi)填充特種油膏，對光纖進(jìn)行關(guān)鍵性保護(hù)，全截面阻水結(jié)構(gòu)，確保光纜良好的阻水防潮性能，高模量玻璃纖維增強(qiáng)塑料棒（FRP）中心加強(qiáng)構(gòu)件，光纜為全介質(zhì)（非金屬）結(jié)構(gòu)，重量輕，敷設(shè)方便，抗電磁能力優(yōu)良，適用于電力系統(tǒng)及多雷地區(qū)。本光纜在站內(nèi)一般穿管方式敷設(shè)。最小彎曲半徑敷設(shè)時20倍光纜外徑；敷設(shè)完成后工作時10倍光纜外。

2.2 ADSS全介質(zhì)自承光纜

ADSS全介質(zhì)自承式光纜（AllDielectricSelf-SupportingOpticalFiberCable，簡稱ADSS光纜），ADSS光纜在220kV、110kV、35kV電壓等級輸電線路上廣泛使用，一般用于已建線路上。全介質(zhì)即光纜所用的是全介質(zhì)材料，自承式是指光纜自身加強(qiáng)構(gòu)件能承受自重及外界負(fù)荷。這一名稱就點(diǎn)明了這種光纜的使用環(huán)境及其關(guān)鍵技術(shù)：因為是自承式，所以其機(jī)械強(qiáng)度舉足輕重；使用全介質(zhì)材料是因為光纜處于高壓強(qiáng)電環(huán)境中，必須能耐受強(qiáng)電的影響；由于是在電力桿塔上架空使用，所以必須有配套的掛件將光纜固定在桿塔上。

由于ADSS光纜是與高壓電力線同路架設(shè)，所以其表面除要求與普通光纜一樣抗紫外線輻射之外，還要求能長期經(jīng)受高壓強(qiáng)電環(huán)境的考驗。光纜與高壓相線及其與大地之間的電容耦合會在光纜表面產(chǎn)生不同的空間電位。在雨雪冰霜等氣象環(huán)境及塵垢作用下，電位差在潮濕污穢的光纜表面局部引起漏電流，產(chǎn)生的熱效應(yīng)使光纜表面部分區(qū)域水分被蒸發(fā)，在蒸干的瞬間，漏電流中斷從而產(chǎn)生電弧和較大熱能，積累的熱能會灼傷光纜表面，形成象樹枝狀的痕跡，這就是所說的電痕。天長日久外護(hù)層老化受損，由表及里，芳綸紗老化機(jī)械性能降低，最終就會出現(xiàn)光纜斷裂。主要從兩方面來解決這個問題。一是采用專用耐電痕護(hù)套料來擠制芳綸紗外的外護(hù)層，即采用AT耐電痕護(hù)套來減少強(qiáng)電對光纜表面的電痕腐蝕；另外通過專業(yè)軟件對電力桿塔上的空間電位分布進(jìn)行計算并繪制出電場強(qiáng)度分布圖，根據(jù)這一科學(xué)依據(jù)來確定光纜在桿塔上的具體懸掛點(diǎn)，這樣來避免光纜受更強(qiáng)的電場作用。ADSS光纜在不同的電力路線采用不同的護(hù)套，最常見的ADSS護(hù)套有兩種，PE護(hù)套和AT護(hù)套。PE護(hù)套，普通的聚乙烯護(hù)套，用于350KV及以下電力線路。AT護(hù)套，抗電痕護(hù)套，用于110KV及以上電力線路。

2.3 OPGW光纖復(fù)合地線

OPGW光纜，OpticalFiberCompositeOverheadGroundWire（也稱光纖復(fù)合架空地線）。把光纖放置在架空高壓輸電線的地線中，用以構(gòu)成輸電線路上的光纖通信網(wǎng)，這種結(jié)構(gòu)形式兼具地線與通信雙重功能，它具有兩種功能：一是作為輸電線路的防雷線，對輸電導(dǎo)線抗雷閃放電提供屏蔽保護(hù)；二是通過復(fù)合在地線中的光纖來傳輸信息。OPGW是架空地線和光纜的復(fù)合體，但并不是它們之間的簡單相加。

OPGW光纜主要在500kV、220kV、110kV電壓等級線路上使用，受線路停電、安全等因素影響，多在新建線路上應(yīng)用。OPGW光適用高壓超過110kV的線路，檔距較大(一般都在250m以上)；易于維護(hù)，對于線路跨越問題易解決，其機(jī)械特性可滿足線路大跨越；OPGW外層為金屬鎧裝，對高壓電蝕及降解無影響；OPGW在施工時必須停電，停電損失較大，所以在新建110kV以上高壓線路中應(yīng)該使用OPGW；OPGW的性能指標(biāo)中，短路電流越大，越需要用良導(dǎo)體做鎧裝，則相應(yīng)降低了抗拉強(qiáng)度，而在抗拉強(qiáng)度一定的情況下，要提高短路電流容量，只有增大金屬截面積，從而導(dǎo)致纜徑和纜重增加，這樣就對線路桿塔強(qiáng)度提出了安全問題。常見的OPGW結(jié)構(gòu)主要有三大類，分別是鋁管型、鋁骨架型和(不銹)鋼管型。

2.4 OPPC光纖復(fù)合相線

光纖復(fù)合架空相線OPPC（OpticalPhaseConductor）是一種新型的電力特種光纜，是將光纖單元復(fù)合在相線中的光纜，具有相線和通信的雙重功能，OPPC光纜的設(shè)計適用任何新建的中低壓輸電線路，主要用于110kV以下電壓等級線路，尤其是35kV以下的配電線路，有些是可不架設(shè)地線的，因此不可能安裝OPGW。在所有的電網(wǎng)中，唯有相線是必不可少的，為了滿足電力監(jiān)控或光纖聯(lián)網(wǎng)的要求，OPPC與OPGW技術(shù)比較接近，在傳統(tǒng)的相線結(jié)構(gòu)中以合適的方法加入光纖單元，就成為光纖復(fù)合相線。

2.5 MASS金屬自承光纜

金屬自承光纜MASS(MetalAerialSelfSupporting)。從結(jié)構(gòu)上看，MASS與中心管單層絞線的OPGW相一致，如沒有特殊要求，金屬絞線通常用鍍鋅鋼線，因此結(jié)構(gòu)簡單，價格低廉。MASS是介于OPGW和ADSS之間的產(chǎn)品。MASS作為自承光纜應(yīng)用時，主要考慮強(qiáng)度和弧垂以及與相鄰導(dǎo)/地線和對地的安全間距。它不必像OPGW要考慮短路電流和熱容量，也不需要像OPPC那樣要考慮絕緣、載流量和阻抗，更不需要像ADSS要考慮安裝點(diǎn)場強(qiáng)，其外層金屬絞線的作用僅是容納和保護(hù)光纖。在破斷力相近的情況下，雖然MASS比ADSS重，但外直徑比中心管ADSS約小1/4，比層絞ADSS約小1/3。在直徑相近情況下，ADSS的破斷力和允許張力卻要比MASS小得多。

2.6 OPAC附加型光纜

無金屬捆綁式架空光纜AD-Lash(AllDielectricLashedCable)和無金屬纏繞式光纜GWWOP(GroundWireWrappedOpticalFiberCable)光纜有時被統(tǒng)稱為附加型光纜——OPAC，是在電力線路上建設(shè)光纖通信網(wǎng)絡(luò)的一種既經(jīng)濟(jì)又快捷的方式。

它們用自動捆綁機(jī)和纏繞機(jī)將光纜捆綁和纏繞在地線或相線上，其共同的優(yōu)點(diǎn)是：光纜重量輕、造價低、安裝迅速。在地線或10kV/35kV相線上可不停電安裝；共同的缺點(diǎn)是：由于都采用了有機(jī)合成材料做外護(hù)套，因此都不能承受線路短路時相線或地線上產(chǎn)生的高溫，都有外護(hù)套材料老化問題，施工時都需要專用機(jī)械，在施工作業(yè)性、安全性等方面問題較多，而且其容易受到外界損害，如鳥害、槍擊等，因此在電力系統(tǒng)中都未能得到廣泛的應(yīng)用。但在國際上，這類技術(shù)并沒有被淘汰或放棄，仍在相當(dāng)?shù)姆秶鷥?nèi)應(yīng)用。

2.7 光纖復(fù)合電纜

光纖復(fù)合電纜主要與OPPC類似，將光纖單元復(fù)合與電纜中，讓電纜具有相線和通信的雙重功能。光纖復(fù)合電纜有光纖復(fù)合低壓電纜OPLC、光纖復(fù)合中壓電纜OPMC及現(xiàn)在開始在高壓電纜上使用的光纖復(fù)合高壓電纜（如110kV海底電力電纜、220kV海底電力電及部分陸纜）。

光纖復(fù)合低壓電纜OPLC（OpticalFiberCompositeLow-VoltageCable）是將經(jīng)過保護(hù)后的光纖單元置于電力線纜中，可用于額定電壓0.6/1kV及其以下電力系統(tǒng)中，同時解決光纖信息通信的問題。OPLC倡導(dǎo)的電力光纖到戶（PowerandFibertothehome，簡稱PFTTH），即配合無源光網(wǎng)絡(luò)（PON）技術(shù)，實現(xiàn)電信網(wǎng)、電力傳輸網(wǎng)、電視網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)等“多網(wǎng)融合”的概念完全符合我國現(xiàn)階段電信運(yùn)營商提出的“三網(wǎng)融合”建設(shè)的浪潮，因此可以通過OPLC構(gòu)建電信公共服務(wù)平臺，加速和節(jié)約我國光纖到戶建設(shè)。

光纖復(fù)合中壓電纜OPMC是額定電壓6kV～35kV供電系統(tǒng)用中壓智能復(fù)合電纜。光纖復(fù)合中壓電纜OPMC是一種光纖復(fù)合中壓電纜，包括纜芯、纜芯包帶層及外護(hù)套，纜芯內(nèi)具有電力傳輸導(dǎo)線和阻水填充物，每根電力傳輸導(dǎo)線由在導(dǎo)體外依次包覆導(dǎo)體屏蔽層、絕緣層、絕緣屏蔽層、金屬屏蔽層構(gòu)成，在纜芯內(nèi)設(shè)有由內(nèi)設(shè)光纖的松套管以及在松套管外依次包覆非金屬加強(qiáng)層、護(hù)套層而構(gòu)成的光纖通信單元，在纜芯包帶層與外護(hù)套之間依次設(shè)有內(nèi)護(hù)套、鋼帶鎧裝層。

光纖復(fù)合高壓電纜的使用也是一種發(fā)展趨勢，現(xiàn)在的海底電纜基本都是采用光纖復(fù)合高壓電纜，現(xiàn)在陸纜使用光纖復(fù)合高壓電纜也越來越多。下圖的35kV海纜圖截面圖。

圖中：

1.銅導(dǎo)體+阻水帶 2.導(dǎo)體半導(dǎo)電屏蔽 3.XLPE絕緣

4.絕緣半導(dǎo)電屏蔽 5.半導(dǎo)電阻水帶 6.合金鉛套

7.防腐層+PE護(hù)套

8.PP繩填充條成纜外徑 9.成纜包帶

10.PP繩+瀝青內(nèi)襯層 11.鋼絲鎧裝

12.PP繩+瀝青外被層+包帶 13.PP繩+瀝青外被層+包帶 光纖光纜基本知識45條 1.簡述光纖的組成。

答：光纖由兩個基本部分組成：由透明的光學(xué)材料制成的芯和包層、涂敷層。2.描述光纖線路傳輸特性的基本參數(shù)有哪些? 答：包括損耗、色散、帶寬、截止波長、模場直徑等。3.產(chǎn)生光纖衰減的原因有什么? 答：光纖的衰減是指在一根光纖的兩個橫截面間的光功率的減少，與波長有關(guān)。造成衰減的主要原因是散射、吸收以及由于連接器、接頭造成的光損耗。

4.光纖衰減系數(shù)是如何定義的? 答：用穩(wěn)態(tài)中一根均勻光纖單位長度上的衰減(dB/km)來定義。5.插入損耗是什么? 答：是指光傳輸線路中插入光學(xué)部件(如插入連接器或耦合器)所引起的衰減。6.光纖的帶寬與什么有關(guān)? 答：光纖的帶寬指的是：在光纖的傳遞函數(shù)中，光功率的幅值比零頻率的幅值降低50%或3dB時的調(diào)制頻率。光纖的帶寬近似與其長度成反比，帶寬長度的乘積是一常量。

7.光纖的色散有幾種?與什么有關(guān)? 答：光纖的色散是指一根光纖內(nèi)群時延的展寬，包括模色散、材料色散及結(jié)構(gòu)色散。取決于光源、光纖兩者的特性。

8.信號在光纖中傳播的色散特性怎樣描述? 答：可以用脈沖展寬、光纖的帶寬、光纖的色散系數(shù)三個物理量來描述。9.什么是截止波長? 答：是指光纖中只能傳導(dǎo)基模的最短波長。對于單模光纖，其截止波長必須短于傳導(dǎo)光的波長。10.光纖的色散對光纖通信系統(tǒng)的性能會產(chǎn)生什么影響? 答：光纖的色散將使光脈沖在光纖中傳輸過程中發(fā)生展寬。影響誤碼率的大小，和傳輸距離的長短，以及系統(tǒng)速率的大小。

11.什么是背向散射法? 答：背向散射法是一種沿光纖長度上測量衰減的方法。光纖中的光功率絕大部分為前向傳播，但有很少部分朝發(fā)光器背向散射。在發(fā)光器處利用分光器觀察背向散射的時間曲線，從一端不僅能測量接入的均勻光纖的長度和衰減，而且能測出局部的不規(guī)則性、斷點(diǎn)及在接頭和連接器引起的光功率損耗。

12.光時域反射計(OTDR)的測試原理是什么?有何功能? 答：OTDR基于光的背向散射與菲涅耳反射原理制作，利用光在光纖中傳播時產(chǎn)生的后向散射光來獲取衰減的信息，可用于測量光纖衰減、接頭損耗、光纖故障點(diǎn)定位以及了解光纖沿長度的損耗分布情況等，是光纜施工、維護(hù)及監(jiān)測中必不可少的工具。其主要指標(biāo)參數(shù)包括：動態(tài)范圍、靈敏度、分辨率、測量時間和盲區(qū)等。

13.OTDR的盲區(qū)是指什么?對測試會有何影響?在實際測試中對盲區(qū)如何處理? 答：通常將諸如活動連接器、機(jī)械接頭等特征點(diǎn)產(chǎn)生反射引起的OTDR接收端飽和而帶來的一系列“盲點(diǎn)”稱為盲區(qū)。

光纖中的盲區(qū)分為事件盲區(qū)和衰減盲區(qū)兩種：由于介入活動連接器而引起反射峰，從反射峰的起始點(diǎn)到接收器飽和峰值之間的長度距離，被稱為事件盲區(qū);光纖中由于介入活動連接器引起反射峰，從反射峰的起始點(diǎn)到可識別其他事件點(diǎn)之間的距離，被稱為衰減盲區(qū)。

對于OTDR來說，盲區(qū)越小越好。盲區(qū)會隨著脈沖展寬的寬度的增加而增大，增加脈沖寬度雖然增加了測量長度，但也增大了測量盲區(qū)，所以，在測試光纖時，對OTDR附件的光纖和相鄰事件點(diǎn)的測量要使用窄脈沖，而對光纖遠(yuǎn)端進(jìn)行測量時要使用寬脈沖。

14.OTDR能否測量不同類型的光纖? 答：如果使用單模OTDR模塊對多模光纖進(jìn)行測量，或使用一個多模OTDR模塊對諸如芯徑為62.5mm的單模光纖進(jìn)行測量，光纖長度的測量結(jié)果不會受到影響，但諸如光纖損耗、光接頭損耗、回波損耗的結(jié)果是不正確的。所以，在測量光纖時，一定要選擇與被測光纖相匹配的OTDR進(jìn)行測量，這樣才能得到各項性能指標(biāo)均正確的結(jié)果。

15.常見光測試儀表中的“1310nm”或“1550nm”指的是什么? 答：指的是光信號的波長。光纖通信使用的波長范圍處于近紅外區(qū)，波長在800nm～1700nm之間。常將其分為短波長波段和長波長波段，前者指850nm波長，后者指1310nm和1550nm.16.在目前商用光纖中，什么波長的光具有最小色散?什么波長的光具有具有最小損耗? 答：1310nm波長的光具有最小色散，1550nm波長的光具有最小損耗。17.根據(jù)光纖纖芯折射率的變化情況，光纖如何分類? 答：可分為階躍光纖和漸變光纖。階躍光纖帶寬較窄，適用于小容量短距離通信;漸變光纖帶寬較寬，適用于中、大容量通信。

18.根據(jù)光纖中傳輸光波模式的不同，光纖如何分類? 答：可分為單模光纖和多模光纖。單模光纖芯徑約在1～10μm之間，在給定的工作波長上，只傳輸單一基模，適于大容量長距離通信系統(tǒng)。多模光纖能傳輸多個模式的光波，芯徑約在50～60μm之間，傳輸性能比單模光纖差。

在傳送復(fù)用保護(hù)的電流差動保護(hù)時，安裝在變電站通信機(jī)房的光電轉(zhuǎn)換裝置與安裝在主控室的保護(hù)裝置之間多用多模光纖。

19.階躍折射率光纖的數(shù)值孔經(jīng)(NA)有何意義? 答：數(shù)值孔經(jīng)(NA)表示光纖的收光能力，NA越大，光纖收集光線能力越強(qiáng)。20.什么是單模光纖的雙折射? 答：單模光纖中存在兩個正交偏振模式，當(dāng)光纖不完全園柱對稱時，兩個正交偏振模式并不是簡并的，兩個正交偏振的模折射率的差的絕對值即為雙折射。

21.最常見的光纜結(jié)構(gòu)有幾種? 答：有層絞式和骨架式兩種。22.光纜主要由什么組成? 答：主要由：纖芯、光纖油膏、護(hù)套材料、PBT(聚對苯二甲酸丁二醇酯)等材料組成。23.光纜的鎧裝是指什么? 答：是指在特殊用途的光纜中(如海底光纜等)所使用的保護(hù)元件(通常為鋼絲或鋼帶)。鎧裝都附在光纜的內(nèi)護(hù)套上。

24.光纜護(hù)套用什么材料? 答：光纜護(hù)套或護(hù)層通常由聚乙烯(PE)和聚氯乙烯(PVC)材料構(gòu)成，其作用是保護(hù)纜芯不受外界影響。25.列舉在電力系統(tǒng)中應(yīng)用的特殊光纜。答：主要有三種特殊光纜：

地線復(fù)合光纜(OPGW)，光纖置于鋼包鋁絞結(jié)構(gòu)的電力線內(nèi)。OPGW光纜的應(yīng)用，起到了地線和通信的雙功能，有效地提高了電力桿塔的利用率。

纏繞式光纜(GWWOP)，在已有輸電線路的地方，將這種光纜纏繞或懸掛在地線上。

自承式光纜(ADSS)，有很強(qiáng)的抗張能力，可直接掛在兩座電力桿塔之間，其最大跨距可達(dá)1000m.26.OPGW光纜的應(yīng)用結(jié)構(gòu)有幾種? 答：主要有：1)塑管層絞+ 鋁管的結(jié)構(gòu);2)中心塑管+ 鋁管的結(jié)構(gòu);3)鋁骨架結(jié)構(gòu);4)螺旋鋁管結(jié)構(gòu);5)單層不銹鋼管結(jié)構(gòu)(中心不銹鋼管結(jié)構(gòu)、不銹鋼管層絞結(jié)構(gòu));6)復(fù)合不銹鋼管結(jié)構(gòu)(中心不銹鋼管結(jié)構(gòu)、不銹鋼管層絞結(jié)構(gòu))。

27.OPGW光纜纜芯外的絞線線材主要由什么組成? 答：以AA線(鋁合金線)和AS線材(鋁包鋼線)組成。28.要選擇OPGW光纜型號，應(yīng)具備的技術(shù)條件有哪些? 答：1)OPGW光纜的標(biāo)稱抗拉強(qiáng)度(RTS)(kN);2)OPGW光纜的光纖芯數(shù)(SM);3)短路電流(kA);4)短路時間(s);5)溫度范圍(℃)。

29.光纜的彎曲程度是如何限制的? 答：光纜彎曲半徑應(yīng)不小于光纜外徑的20倍，施工過程中(非靜止?fàn)顟B(tài))不小于光纜外徑的30倍。30.在ADSS光纜工程中，需注意什么? 答：有三個關(guān)鍵技術(shù)：光纜機(jī)械設(shè)計、懸掛點(diǎn)的確定和配套金具的選擇與安裝。31.光纜金具主要有哪些? 答：光纜金具是指安裝光纜使用的硬件，主要有：耐張線夾，懸垂線夾、防振器等。32.光纖連接器有兩個最基本的性能參數(shù)，分別是什么? 答：光纖連接器俗稱活接頭。對于單纖連接器光性能方面的要求，重點(diǎn)是在介入損耗和回波損耗這兩個最基本的性能參數(shù)上。

33.常用的光纖連接器有幾類? 答：按照不同的分類方法，光纖連接器可以分為不同的種類，按傳輸媒介的不同可分為單模光纖連接器和多模光纖連接器;按結(jié)構(gòu)的不同可分為FC、SC、ST、D4、DIN、Biconic、MU、LC、MT等各種型式;按連接器的插針端面可分為FC、PC(UPC)和APC.常用的光纖連接器：FC/PC型光纖連接器、SC型光纖連接器，LC型光纖連接器。

34.在光纖通信系統(tǒng)中，常見下列物品，請指出其名稱。AFC、FC 型適配器 ST型適配器 SC型適配器 FC/APC、FC/PC型連接器 SC型連接器 ST型連接器 LC型跳線 MU型跳線 單?；蚨嗄Ｌ€。

35.什么是光纖連接器的介入損耗(或稱插入損耗)? 答：是指因連接器的介入而引起傳輸線路有效功率減小的量值，對于用戶來說，該值越小越好。ITU-T規(guī)定其值應(yīng)不大于0.5dB.36.什么是光纖連接器的回波損耗(或稱反射衰減、回?fù)p、回程損耗)? 答：是衡量從連接器反射回來并沿輸入通道返回的輸入功率分量的一個量度，其典型值應(yīng)不小于25dB.37.發(fā)光二極管和半導(dǎo)體激光器發(fā)出的光最突出的差別是什么? 答：發(fā)光二極管產(chǎn)生的光是非相干光，頻譜寬;激光器產(chǎn)生的光是相干光，頻譜很窄。38.發(fā)光二極管(LED)和半導(dǎo)體激光器(LD)的工作特性最明顯的不同是什么? 答：LED沒有閾值，LD則存在閾值，只有注入電流超過閾值后才會產(chǎn)生激光。39.單縱模半導(dǎo)體激光器常用的有哪兩種? 答：DFB激光器和DBR激光器，二者均為分布反饋激光器，其光反饋是由光腔內(nèi)的分布反饋布拉格光柵提供的。40.光接收器件主要有哪兩種? 答：主要有光電二極管(PIN管)和雪崩光電二極管(APD)。41.光纖通信系統(tǒng)的噪聲產(chǎn)生的因素有哪些? 答：有由于消光比不合格產(chǎn)生的噪聲，光強(qiáng)度隨機(jī)變化的噪聲，時間抖動引起的噪聲，接收機(jī)的點(diǎn)噪聲和熱噪聲，光纖的模式噪聲，色散導(dǎo)致的脈沖展寬產(chǎn)生的噪聲，LD的模分配噪聲，LD的頻率啁啾產(chǎn)生的噪聲以及反射產(chǎn)生的噪聲。

42.目前用于傳輸網(wǎng)建設(shè)的光纖主要有哪些?其主要特點(diǎn)是什么? 答：主要有三種，即G.652常規(guī)單模光纖、G.653色散位移單模光纖和G.655非零色散位移光纖。

G.652單模光纖在C波段1530～1565nm和L波段1565～1625nm的色散較大，一般為17～22psnm?km，系統(tǒng)速率達(dá)到2.5Gbit/s以上時，需要進(jìn)行色散補(bǔ)償，在10Gbit/s時系統(tǒng)色散補(bǔ)償成本較大，它是目前傳輸網(wǎng)中敷設(shè)最為普遍的一種光纖。

G.653色散位移光纖在C波段和L波段的色散一般為-1～3.5psnm?km，在1550nm是零色散，系統(tǒng)速率可達(dá)到20Gbit/s和40Gbit/s，是單波長超長距離傳輸?shù)淖罴压饫w。但是，由于其零色散的特性，在采用DWDM擴(kuò)容時，會出現(xiàn)非線性效應(yīng)，導(dǎo)致信號串?dāng)_，產(chǎn)生四波混頻FWM，因此不適合采用DWDM.G.655非零色散位移光纖：G.655非零色散位移光纖在C波段的色散為1～6psnm?km，在L波段的色散一般為6～10psnm?km，色散較小，避開了零色散區(qū)，既抑制了四波混頻FWM，可用于DWDM擴(kuò)容，也可以開通高速系統(tǒng)。新型的G.655光纖可以使有效面積擴(kuò)大到一般光纖的1.5～2倍，大有效面積可以降低功率密度，減少光纖的非線性效應(yīng)。

43.什么是光纖的非線性? 答：是指當(dāng)入纖光功率超過一定數(shù)值后，光纖的折射率將與光功率非線性相關(guān)，并產(chǎn)生拉曼散射和布里淵散射，使入射光的頻率發(fā)生變化。

44.光纖非線性對傳輸會產(chǎn)生什么影響? 答：非線性效應(yīng)會造成一些額外損耗和干擾，惡化系統(tǒng)的性能。WDM系統(tǒng)光功率較大并且沿光纖傳輸很長距離，因此產(chǎn)生非線性失真。非線性失真有受激散射和非線性折射兩種。其中受激散射有拉曼散射和布里淵散射。以上兩種散射使入射光能量降低，造成損耗。在入纖功率較小時可忽略。

45.什么是PON(無源光網(wǎng)絡(luò))? 答：PON是本地用戶接入網(wǎng)中的光纖環(huán)路光網(wǎng)絡(luò)，基于無源光器件，如耦合器、分光器.

第五篇：財務(wù)管理重要知識點(diǎn)總結(jié)

《財務(wù)管理》重要知識點(diǎn)

第1章 總論

P3 企業(yè)財務(wù)關(guān)系 P5 財務(wù)管理的目標(biāo)

第2章 財務(wù)管理的價值觀念

2.1 貨幣時間價值部分的全部計算

可分散風(fēng)險與不可分散風(fēng)險的區(qū)別（掌握各自的例子）資本資產(chǎn)定價模型的計算 證券估值的計算 股票投資的優(yōu)缺點(diǎn)

第4章 財務(wù)戰(zhàn)略與預(yù)算

財務(wù)戰(zhàn)略的綜合類型有哪些，各類型的特點(diǎn) SWOT 分析法的含義和因素分析 全面預(yù)算的特點(diǎn) 全面預(yù)算的構(gòu)成 全面預(yù)算的作用

籌資數(shù)量的預(yù)測：因素分析法

第5章 長期籌資方式

長期籌資的定義及動機(jī) 長期籌資的原則 長期籌資的類型 股票的含義和種類 普通股籌資的優(yōu)缺點(diǎn)

債務(wù)性籌資補(bǔ)償性余額的計算p157 長期借款籌資的優(yōu)缺點(diǎn) 決定債券發(fā)行價格的因素 債券發(fā)行價格的計算（包括溢價、折價、平價發(fā)行的決定因素，以及到期日短于發(fā)行期的債券價格的計算）

融資租賃的方式包括哪些？ 優(yōu)先股籌資的優(yōu)缺點(diǎn)p173

第6章 資本結(jié)構(gòu)決策

資本結(jié)構(gòu)的定義及意義 資本結(jié)構(gòu)的價值基礎(chǔ) 資本成本的概念 資本成本的作用

債務(wù)資本成本率的測算 股權(quán)資本成本率的測算

優(yōu)先股及留用利潤資本成本率的測算 綜合資本成本率的測算 營業(yè)杠桿和財務(wù)杠桿的定義 營業(yè)杠桿與財務(wù)杠桿系數(shù)的計算 營業(yè)杠桿與財務(wù)杠桿系數(shù)的意義

影響營業(yè)杠桿及財務(wù)杠桿利益與風(fēng)險的因素 聯(lián)合杠桿系數(shù)的測算 每股收益分析法的計算

第7章 投資決策理論

投資現(xiàn)金流的分析（計算）

折現(xiàn)現(xiàn)金流量方法（內(nèi)容、計算）非折現(xiàn)現(xiàn)金流量方法（內(nèi)容、計算）

第8章 投資決策實務(wù)

稅負(fù)對現(xiàn)金流的影響

第9章 短期資產(chǎn)管理

營運(yùn)資本的概念 營運(yùn)資本管理的原則 持有現(xiàn)金的動機(jī) 應(yīng)收賬款的功能 應(yīng)收賬款政策主要包含哪些內(nèi)容？各自包含的內(nèi)容又有哪些？（如信用條件，包含信用期限、折扣期限和現(xiàn)金折扣）存貨的種類包括哪些？ 存貨的功能？

存貨的成本包括哪些？

經(jīng)濟(jì)批量的計算（掌握到含現(xiàn)金折扣的情況即可。再訂貨點(diǎn)、不確定性等內(nèi)容不是重點(diǎn)）。什么是適時制管理，它的成功取決于哪些因素？

第10章 短期籌資管理

短期籌資的概念、特征與分類

短期籌資政策的類型（具體說明各種類型的含義和特點(diǎn)，并可以通過圖表列示。）自然性籌資的種類，每個種類下各有哪些形式。放棄現(xiàn)金折扣的資本成本的計算

第11章 股利理論與政策

股利的發(fā)放程序

股利政策的類型有哪些，各自的特點(diǎn)是什么，適用范圍。p367-370