光纤通信总复习2013.ppt

光电子技术与光纤通信期末复习纲要 2013年12月 课程教学的核心内容 本课程的核心内容为光纤传输线理论 光源和光调制 光检测器与光接收机 光纤通信系统四大部分 要求掌握光电子技术与光纤通信有关的基本概念 基本技术原理 基本分析方法 考试形式 1 选择题10 2 20分 2 填空题10 1 10分 3 名词解释5 3 15分 4 简答题5 5 25分 5 分析计算10 3 30分 闭卷考试 考试期间允许使用计算器 第一章概述 光纤通信的三个主要通信窗口的情况 光纤通信系统的基本结构 光纤通信系统的主要特点 第二章光纤传输线理论 一 主要概念 1 单模光纤 多模光纤 2 子午光线 空间光线 3 相对折射率差 光纤的数值孔径 4 模式色散 材料色散 波导色散 5 光纤归一化频率 6 色散位移光纤 DSF 色散平坦光纤 DFF 色散补偿光纤 DCF 二 主要技术原理及分析 1 单模光纤的基本结构和主要特点 2 渐变折射率光纤与阶跃折射率光纤相比 为何能够做到色散比较小 时延比较小 3 有关数值孔径的导出及其物理意义和其相关计算 以及相对折射率差的计算方法 4 光纤模式色散 材料色散 波导色散各自产生的原因及其主要区别 5 单模光纤 多模光纤 渐变折射率光纤中光线传播的差异 6 光纤中传输损耗的相关计算 7 光纤的LP模分析理论 掌握主要结论 不深入分析过程 模式截止波长的计算及光纤单模传输条件的相关分析计算 8 色散补偿光纤进行色散补偿的基本原理 第三章光源与光发送机 一 主要概念 1 自发辐射 受激辐射 受激吸收 2 粒子数反转分布 3 泵浦源 F P谐振腔4 全同光子 微分量子效率 5 同质结 异质结 双异质结 同型异质结 反型异质结 6 半导体激光器的张驰振荡 码型效应 电光延迟时间 消光比 8 掺铒光纤放大器 二 主要技术原理及分析 1 自发辐射与受激辐射的相同之处和主要区别所在 2 一般激光器的结构组成及其各部分的主要功能及激光器的工作原理 3 利用相位平衡条件分析激光器的谐振频率 能够根据所给条件确定特定激光器的纵模分布 纵模间隔等 能够运用振幅平衡条件分析激光器工作的增益阈值条件 4 同质结 异质结半导体激光器二者的主要区别 5 双异质结激光器阈值电流密度较小的主要原因 6 发光二极管 LED 和半导体激光管 LD 的发光机制有何异同 7 稳态电光延迟时间与阈值电流的关系 8 何谓半导体激光器的张驰振荡 码型效应 其危害和消除办法各是什么 9 半导体激光器工作时为何要进行直流预偏置 10 激光器的内调制与外调制的工作原理 11 掺铒光纤放大器的基本原理及使用方式主要有那几种 第四章光检测器与光接收机 一 主要概念 1 光检测器的响应度和量子效率 2 量子噪声 暗电流噪声 倍增噪声 3 APD管雪崩增益 4 光接收机的极限灵敏度 二 主要技术原理及分析 1 光检测器的工作条件和参数 2 光检测器响应度 量子效率 倍增因子有关的分析计算 3 光电检测器与前置放大器的等效电路的组成 及其每个元件的含义 含噪声 4 量子噪声功率谱 暗电流噪声功率谱 电阻热噪声功率谱的计算方法 以及其通过放大器后的总的噪声功率计算 注意APD的特殊情形 7 光检测器的噪声功率计算8 模拟光接收机的信噪比计算 9 数字光接收机的误码率分析计算 10 数字光接收机误码率分析的高斯近似法分析的主要思想及其不足之处 CCITT 玻尔松尼克方法对它的改进思路 第五章光纤通信系统 一 主要概念 1 波分复用 WDM DWDM 2 复用 解复用 3 光纤通信系统的功率裕量 二 主要技术原理及分析 1 数字光纤通信的基本组成及其各组成部分的主要功能 2 数字光通信系统中常用的数字编码方