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文檔簡介

2.所謂場是指在空間或一部分空間中的分布。3.梯度既有大小又有方向,是一。4.積分形式的麥克斯韋方程為。5.變化電場和變化磁場的相互激發(fā),從而形成了的傳播。6.相位常數(shù)是。7.光的全反射是指的全反射,此時折射波是。波導是指/9.光纖是11.光纖通信是以作為傳輸信號,是以作為傳輸線路。12.在光纖通信中起主導作用的是和。14.在光纖中,纖芯是由稍高的構成,它的作用是15.目前實用的光纖通信系統(tǒng)普遍采用的是的光纖通信系16.強度調(diào)制直接檢波光纖數(shù)字通信系統(tǒng)是由、、*17.目前在光纖通信系統(tǒng)中采用的調(diào)制方式是。近,色散位移單模光纖是在處,實現(xiàn)和.20.均勻光纖的導光原理為,它的數(shù)值孔徑表示了定義式為,也可表示為。21.均勻光纖的光路長度的表示式為,對于長度和折射率確定的光纖來說,光路長度隨著的變化而變化,從而不同光線經(jīng)過光纖22.采用非均勻光纖的目的是為了,這樣會在光纖中近似產(chǎn)生現(xiàn)象,這需要纖芯折射率服從分布。23.在非均勻光纖中,處的折射率最大,因而此處的達到最大值,即表示該點捕捉光線的能力最。24.光纖中產(chǎn)生衰減的主要原因是和。25.色散系數(shù)的定義式為。26.所謂模場是指,模場直徑是描述。27.松套光纖的優(yōu)點是耐好,防強,成纜時,光28.緊套光纖的緩沖層是為了而設置的,但是它的抗*29.單模光纖的色散包括色散和色散,此外,系統(tǒng)所使用的光源與光纖色散相互作用,給系統(tǒng)引進了的干擾和噪聲主要有三種,30.一般光纖分為單模光纖和多模光纖,單模光纖的芯徑為,存在色散和色散,傳輸?shù)幕J恰?1.在單模光纖中所存在的基模是,它的歸一化截止頻率為,單模傳輸條件是。*33.按照纖芯折射率分布的不同,光纖可分為、,按照傳輸模式的多少來分,可分為、。*34.階躍型光纖的相對折射指數(shù)差的表達式為。35.光纖的數(shù)值孔徑是的物理量。37.頻域中以半功率點來確定光纖的帶寬,即為光纖。*38.所謂線極化波是指,39.在弱波導光纖中,光射線幾乎與平行,因此,弱波導光纖中的E和H分布是一種。*40.導波的徑向歸一化相位常數(shù)U是表明,而波導的徑向歸一化衰減常數(shù)W是表明。41.漸變型光纖中,纖芯折射率是,包層折射率是。*42.漸變型光纖的本地數(shù)值孔徑的定義為.43.漸變型光纖子午線的軌跡方程是.*44.平方律型折射指數(shù)分布光纖的折射指數(shù)表示式為.45.單模光纖是.在階躍型單模光纖中,只傳輸模.*46.單模光纖的雙折射是指.47.光纖色散的概念是.48.多縱模激光器在高速調(diào)制下的輸出譜線呈譜線,各譜線功率總49.在采用多縱模激光器的光纖通信系統(tǒng)中,激光器的譜線特性和相互作用,產(chǎn)生了一種叫的現(xiàn)象,它限制了和。50.一條光纜,一般由、和構成。常用的52.在熱平衡條件下,一個電子占據(jù)一個能級的幾率為53.激活物質(zhì)是指。55.諧振腔的諧振條件是。56.光纖通信中半導體光源的主要作用是,常用的種類有和57.發(fā)光二極管與激光器在結構上的根本區(qū)別是,它所發(fā)的光是。58.光發(fā)送機的消光比是,它將使光纖系統(tǒng)產(chǎn)生,使接收靈敏度。59.光電檢測器在光纖通信系統(tǒng)中的作用是,常采用的半導體光電檢60.光接收靈敏度的定義是。61.比特率即,定義為。62.暗電流是指。63.光電檢測器引入的噪聲有、、。64.響應度R0和η之間的關系式為。65.APD管是在二極管P-N結上加。66.判決器和時鐘恢復電路和起來構成。68.光纖數(shù)字傳輸系統(tǒng)的誤碼性能用來描述,定義為69.光纖數(shù)字傳輸系統(tǒng)的抖動定義是,抖動的程度目前大多用來表示,其符號為。70.抖動容限的定義是。71.并聯(lián)系統(tǒng)的可靠度每個元件的可靠度,而且并聯(lián)的元件越多,系統(tǒng)72.摻餌光纖放大器的工作波長范圍在,與光纖的窗口一1.畫出光纖通信系統(tǒng)組成方框圖。2.畫出松套光纖結構示意圖。3.畫出緊套光纖結構示意圖。4.畫出層絞式光纜結構示意圖。5.畫出骨架式光纜結構示意圖。6.畫出帶狀式光纜結構示意圖。*7.畫出數(shù)字光纖通信光發(fā)射端機的方框圖,并簡述各部分主要作用。*8.畫出數(shù)字光纖通信光接收端機的方框圖,并簡述各部分主要作用。*9.畫出數(shù)字光纖通信光中繼器的方框圖,并簡述各部分主要作用。10.畫出光接收機中脈沖再生電路原理方框圖,并簡述各部分主要作用。11.試畫出PIN光電二極管的結構示意圖。12.試畫出APD雪崩光電二極管的結構示意圖13.請畫出外加正偏壓后P-N結形成的能帶分布。14.請畫出激光器輸出特性曲線,并標明激光區(qū)。15.請畫出用LED管進行模擬信號內(nèi)調(diào)制原理圖。16.請畫出用LD管進行數(shù)字信號內(nèi)調(diào)制原理圖。*1.什么是弱導波光纖?為什么標量近似解法只適用于弱導波光纖?2.請簡述階躍型折射率分布光纖和梯度型折射率分布光纖的不同導光原理。*3.試證明:階躍型光纖的數(shù)值孔徑為什么等于最大射入角的正弦?4.數(shù)值孔徑的定義是什么?請用公式推導出其計算式:*6.為什么說采用漸變型光纖可以減少光纖中的*8.光與物質(zhì)間的作用有哪三種基本過程?說明各具有什么特點?12.請寫出費米分布函數(shù)的表達式,并說明式中各符號的含義。15.請寫出誤碼率的三種性能分類及定義。19.請用公式推導出串聯(lián)系統(tǒng)總的故障率等于各部件故障率之和。1.在空氣中行進的光入射到一個玻璃板上,入射光線與玻璃表面之間的夾角為35°角,此時發(fā)生折射,且折射光線與反射光線彼此成90°角,問這種玻璃的折射率是多大?*2.弱導波階躍型光纖芯子和包層的折射指數(shù)分別為n1=1.5,n2=1.48,試計算:光纖4.階躍型光纖,若n1=1.5,λ0=1μm,若Δ=0.015.已知階躍光纖的n1=1.62,n2=1.52,試計算:(1)數(shù)值孔徑NA(2)歸一化頻率(3)入射光線的激勵角范圍此光纖中傳輸?shù)膶?shù)是多少?若要實現(xiàn)單模傳輸,纖芯半徑應為多少?10.某光纖通信系統(tǒng),其發(fā)送光功率為-4dBm,光接收機靈敏度為-40dBm,設備富余度為6dB,光纜富余度為0.1dB/km,光纖接頭損耗為0.2dB/km,且不考慮色散的影響,求當無光纜配線架時,如果希望最長中繼距離為60km,此時的光纜的衰減系數(shù)為多大?標稱波長為1310nm,光譜寬度為2nm,發(fā)送光功率為-2.3dBm,接收靈敏度為-38dBm,動態(tài)范圍≥20dB。采用的光纜其固有損耗為0.4dB/km,接頭損耗為0.1dB/km,光連接器衰減為1dB,光纖色散系數(shù)≤2.0ps/nm·km,光纖富余度為0.1dB/km。若考慮1dB色散代價(ε取0.1155dB設備富余度,試計算在系統(tǒng)設設備種類設備種類②平均無故障時間。13.若上題中平均故障率修復時間為4小時,求系統(tǒng)的失效率。設備,轉換設備的故障率為200fit(一端②若系統(tǒng)的設計壽命為20年,則在此間系統(tǒng)的中斷通信時間。15.如果在無備用系統(tǒng)情況下,容許5000km光纖通信系統(tǒng)雙向全程每年4次全程故16.某激光器的輸出光功率為500mw,問此功率可折合為多少dBm?1.大小、方向2.物理量3.矢量lslss6.均勻平面波在無限大介質(zhì)中傳播單位距離所產(chǎn)生的相位變化8.能量被局限在某個系統(tǒng)內(nèi)部或系統(tǒng)周圍并沿該系統(tǒng)導引的方向傳輸?shù)碾姶挪ā7彩悄芤龑Ш拖拗齐姶挪▊鬏數(shù)南到y(tǒng)。9.一種具有把光封閉在其中進行傳輸?shù)慕橘|(zhì)光導波。10.以光波作為載頻,以光導纖維作為傳光媒質(zhì)12.激光器,光纖13.直徑細、重量輕、不受電磁干擾、損耗低、傳輸頻帶寬、抗化學腐蝕14.折射率,石英玻璃,引入電磁波15.數(shù)字編碼強度調(diào)制直接檢波16.電、光發(fā)射端機,光中繼器,光、電接收端機,光纖,監(jiān)控系統(tǒng),備用系統(tǒng)19.直線、全反射、部分反射20.全反射原理,光纖收集光線的能力。NA=noSinφMax,NA=n12Δ。L21.S=,光線在光纖端面上的入射角φ,時間,模式色散。nn222.減少光纖的模式色散,自聚焦,平方律型折射指數(shù)分布。23.r=0,本地數(shù)值孔徑,強24.吸收損耗,散射損耗25.色散系數(shù)(τ(λ)---時延)26.光纖中基模場的電場強度隨空間的分布,單模光纖中光能集中的程度。27.側壓性能,水性能,不受力,28.減少外界側壓力的影響,側壓性能29.材料、波導、碼間干擾、模分配噪聲、啁啾聲31.LP01,0,0<VC<2.4048.35.光纖捕捉光射線能力36.本地38.波的電場矢量空間取向不變,即合成矢量的端點的軌跡為一直線的波,LP39.光纖軸線,近似的TEM波40.在纖芯中,導波沿徑向場的分布規(guī)律,在纖芯包層中,場的衰減規(guī)律41.漸變的,常數(shù)42.射入到纖芯中距光軸r處的光線的數(shù)值孔徑n2(r)-n2N245.在給定的工作波長上,只傳輸單一基模的光纖,LP0146.兩個相互正交的偏振光,β有不同的相位常數(shù)47.在光纖中,攜帶不同頻率成份和不同的模式成份的信號有不同的傳播速度,從而使光脈沖在時間上發(fā)生展寬的現(xiàn)象。48.多縱模,是一定的,是隨機的,能量隨機分配49.光纖色散,模分配噪聲,通信距離,容量50.纜芯,護層,加強件,層絞式,單位式,骨架式,帶狀式。51.自發(fā)輻射、受激吸收、受激輻射53.可以處于粒子數(shù)反轉分布狀態(tài)的物質(zhì)54.在光學諧振腔中,駐波沿軸向的分布狀態(tài)56.電光變換、LD、LED57.它沒有光學諧振腔、熒光58.全“0”碼時的平均輸出光功率與全“1”碼時的輸出光功率之比、噪聲、降低59.光電變換、PIN、APD60.在保證接收機達到給定的誤碼率或信噪比指標條件下,光接收機所需要的最低的輸入平均光功率Pmin。61.數(shù)字信號的傳輸速率,每秒傳送的比特數(shù)。62.在無光功率照射時,光電檢測器仍有的輸出電流63.量子噪聲、暗電流噪聲、雪崩倍增噪聲65.高反向電壓66.碼形成電路67.監(jiān)視、監(jiān)測、控制錯誤接收的碼元數(shù)傳輸?shù)拇a元總數(shù)68.誤碼率,BER=在某段時間內(nèi)傳輸?shù)拇a元總數(shù)69.數(shù)字信號的有效瞬間,與其理想時間位置的短時間偏離,數(shù)字周期,UI70.為使光纖通信系統(tǒng)在有抖動的情況下,仍能保證系統(tǒng)的指標,那么抖動應限制的71.大于,大72.1.53~1.56μm,最小衰減1.當光纖中纖芯折射率n1略高于包層折射率n2,它們的差別極小時,這種1nC=Sin-1n2,由此可得θ1→90°,亦即在弱導波光纖中,光射線1幾乎與光纖軸平行。從波動理論講,導波是均勻平面波,即E和H與傳播方向(光射線指向)垂直,故弱導波光纖中的E和H分布是近似TEM波。其橫向場的極化方向不變。由于E(或H)近似在橫截面上,且空間指向基本不變,這樣就可把一個大小和方向都沿傳輸方向變化的E(或H)變?yōu)檠貍鬏敺较蚱浞较虿蛔兊臉肆縀(或H它將滿足標量的亥姆霍茲方程,進而求出弱導波光纖的近似解,這種方法稱為標量近似解法。2.階躍光纖中入射光線在纖芯和包層分界面上發(fā)生全反射,從而在纖芯中沿之字形的非均勻光纖中入射光線按折射定律在纖芯中傳輸?shù)侥骋稽c時發(fā)生全反射,折向光纖軸線,從而以曲線形式在光纖中傳輸。3.當光射線從空氣射向光纖端面時,發(fā)生折射,滿足折射定律nsinφ=nsinθ,此光線在纖芯中沿θ角方向前進,此光線若能在纖芯中傳輸,則需滿足全反射條件,即z 這些光線被光纖捕捉到了。而反映這種捕捉光線能力的物理量就定義為數(shù)值孔徑,所以數(shù)值孔徑等于最大射入角的正弦。tti若發(fā)生全反射,θ至少應等于θ,所以θ=90o—θ115.光纖的色散有材料色散、波導色散和模式色散。材料色散由光纖材料的折射率隨頻率的變化而變化引起的。波導色散由模式本身的群速度隨頻率的變化而變化引起的。模式色散由光纖中的各模式之間的群速度不同而引起的。的不同射線以同樣的軸向速度前進,產(chǎn)生自聚焦現(xiàn)象,從而減小光纖中的模式色散。7.材料色散是由于材料本身的折射率隨頻率而變化,使得信號各頻率成份的群速不同波導色散是對于光纖某一模式而言,在不同的頻率下,相位常數(shù)β不同,使得群速模式色散是指光纖不同模式在同一頻率下的相位常數(shù)β不同,因此群速不同而引起8.自發(fā)輻射、受激輻射、受激吸收自發(fā)輻射:可自發(fā)光,是非相干光,不受外界影響。受激輻射:吸收外來光子能量,發(fā)相干光,產(chǎn)生全同光子,產(chǎn)生光放大。受激吸收:吸收外來光子能量,不發(fā)光。9.為了補償激光器內(nèi)光學諧振腔存在的損耗,使激光器維持穩(wěn)定的激光輸出需要滿足的振幅平衡條件,就是閾值條件。10.光照射到半導體的P-N結上,使半導體材料中價帶電子吸收光子的能量,從價帶越過禁帶到達導帶,在導帶中出現(xiàn)光電子,在價帶中出現(xiàn)光空穴,總稱光生載流子。光生載流子在外加負偏壓和內(nèi)建電場的共同作用下,在外電路中出現(xiàn)光電流,這就實現(xiàn)了輸出電信號隨輸入光信號變化的光電轉換作用。11.量子噪聲,光電檢測器噪聲、雪崩管倍增噪聲,光接收機中的熱噪聲,晶體管噪式中f(E)——費米分布函數(shù),即能量為E的能級被一個電子占據(jù)的幾率。E——某一能級的能量值。T——絕對溫度Ef——費米能級13.由于光波的傳播是由大量光子傳播來進行的。這樣大量的光量子其相位和幅度都是隨機的。因此,光電檢測器在某個時刻實際接收到的光子數(shù)是在一個統(tǒng)計平均值附近浮動,因而產(chǎn)生了噪聲。這就是量子噪聲,這就是量子噪聲,這也是量子噪聲的形成原因。14.高速率的激光器,其譜線呈現(xiàn)多縱模譜線特性,而且各譜線的能量呈現(xiàn)隨機分配。因而單模光纖具有色散,所以激光器的各譜線(各頻率分量)經(jīng)光纖傳輸之后,發(fā)生不同的延時,在接收端造成脈沖展寬。又因為各譜線的功率呈現(xiàn)隨機分布,因此當它們經(jīng)過上述光纖傳輸后,在接收端取樣點得到取樣信號就會有強度起伏,至此引入了附加噪聲,這種噪聲就稱為模分配噪聲,這也是模分配噪聲產(chǎn)生的原因。16.所謂接收靈敏度是指滿足給定誤碼率(BER)的條件下,光端機光接口R的最小平所謂動態(tài)范圍是指在滿足給定誤碼

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