2022年光纤通信技术知识点简要.docx
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1、_归纳总结汇总_ - - - - - - - - - 光纤通信 . 名师总结优秀学问点a. 本征吸取损耗:紫外吸取损光纤中存在色散, 损耗和色散是光纤最重要的传输特性:损耗限耗,红外吸取损耗b.杂质吸取损1. 光纤结构光纤是由中心的纤_精品资料_ 芯和外围的包层同轴组成的圆制系统的传输距离, 色散就限制耗 c.原子缺陷吸取损耗(2)散第 1 页,共 6 页柱形细丝; 纤芯的折射率比包层系统的传输容量 . 射损耗 a 线性散射损耗: 瑞利散稍高,损耗比包层更低,光能量7. 色散是在光纤中传输的光信射,光纤结构不完善引起的散射主要在纤芯内传输; 包层为光的号,由于不同成分的光的时间延损耗( 3)弯
2、曲损耗 a.宏弯:曲传输供应反射面和光隔离,并起迟 不 同 而 产 生 的 一 种 物 理 效率半径比光纤的直径大得多的肯定的机械爱护作用;设纤芯和应 . 色散的种类:模式色散、材弯曲b.微弯:微米级的高频弯包层的折射率分别为n1 和 n2,料色散、波导色散. 曲,微弯的缘由:光纤的生产过光能量在光纤中传输的必要条8. 波导色散纤芯与包层的折射程中的带来的不均;使用过程中件是 n1n2 ;率差很小, 因此在交界面产生全由于光纤各个部分热胀冷缩的2. 光纤主要有三种基本类型: 突反射时可能有一部分光进入包不同;导致的后果:造成能量辐变 型 多模 光纤 ,渐 变型 多模光层之内, 在包层内传输肯定
3、距离射损耗 . 与宏弯的情形相同,模纤 , 单模光纤 . 相对于单模光纤后又可能回到纤芯中连续传输;场直径大的模式简洁发生微弯而言,突变型光纤和渐变型光纤进入包层内的这部分光强的大损耗的纤芯直径都很大, 可以容纳数小与光波长有关, 即相当于光传12. 柔性光纤的优点:1. 对光的百个模式,所以称为多模光纤输路径长度随光波波长的不同约束增强2. 在任意波段均可实3.光纤主要用途:突变型多模光而异; 有肯定谱宽的光脉冲入射现单模传输: 调剂空气孔径之间纤只能用于小容量短距离系统;光纤后, 由于不同波长的光传输的距离3. 可以实现光纤色散的渐变型多模光纤适用于中等容路径不完全相同, 所以到达终点敏捷
4、设计4. 削减光纤中的非线量中等距离系统; 单模光纤用在的时间也不相同, 从而显现脉冲性效应 5. 抗侧压性能增强大容量长距离的系统;1.55 m展宽;详细来说,入射光的波长13. 光纤的制作要求 (1)透亮(2)色散移位光纤实现了10 Gb/s 容越长, 进入包层中的光强比例就能将其拉制成沿长度方向匀称量的 100 km 的超大容量超长距越大, 这部分光走过的距离就越分布的具有纤芯-包层结构的细离系统; 色散平整光纤适用于波长;这种色散是由光纤中的光波小纤维;( 3)能经受住宅需要分复用系统, 这种系统可以把传导引起的, 由此产生的脉冲展宽的工作环境; 光纤是将透亮材料输容量提高几倍到几十倍
5、;三角现象叫做波导色散;拉伸为细丝制成的;芯光纤有效面积较大,有利于提9. 偏振模色散: 实际光纤不行避14. 光纤预制棒简称光棒,是一高输入光纤的光功率,增加传输免地存在肯定缺陷,如纤芯椭圆种在横截面上有肯定折射率分距离;偏振保持光纤用在外差接度和内部残余应力,使两个偏振布和芯 /包比的的透亮的石英玻收方式的相干光系统,这种系统模的传输常数不同,这样产生的璃棒; 依据折射率的不同光棒可最大优点是提高接收灵敏度,增时间推迟差称为偏振模色散或从结构上分为芯层和包层两个加传输距离;双折射色散;部分,其芯层的折射率较高,是4. 分析光纤传输原理的常用方10. 损耗的机理包括吸取损耗和由高纯 SiO2
6、 材料掺杂折射率较法:几何光学法 .麦克斯韦波动方散射损耗两部分;吸取损耗是高的高纯 GeO2 材料构成的, 包程法由 SiO2 材料引起的固有吸取和层由高纯 SiO2 材料构成;制作5. 几何光学法分析问题的两个由杂质引起的吸取产生的;散射方法 : 外部气相沉积法;气相轴动身点 : 数值孔径时间延损耗主要由材料微观密度不相沉积法; 改进的化学气相沉积迟. 通过分析光束在光纤中传播匀称引起的瑞利散射和由光纤法; 等离子化学气相沉积法;的空间分布和时间分布. 几何光结构缺陷 如气泡 引起的散射产15. 光缆基本要求:爱护光纤固学 法 分 析 问 题 的 两 个 角生的; 瑞利散射损耗是光纤的固有
7、机械强度的方法,通常是采纳度 : 突变型多模光纤渐有损耗, 它打算着光纤损耗的最塑料被覆和应力挑选;光纤从高变型多模光纤 . 低理论极限;温拉制出来后, 要立刻用软塑料6. 产生信号畸变的主要缘由是11. 光线的损耗: ( 1)吸取损耗:进行一次被覆和应力挑选,除去- - - - - - -_归纳总结汇总_ - - - - - - - - - 断裂光纤, 并对成品光纤用硬塑名师总结优秀学问点两个连接器的物理接触面;和插入法; 另一种是测量光纤的_精品资料_ 料进行二次被覆; 二次被覆光纤后向散射光功率,称后向散射2 9光 纤 连 接 器 的 损 耗 表 达第 2 页,共 6 页有紧套、松套、大
8、套管和带状线法; 2 带宽测量 光纤带宽测量式 : NA引起的损耗端面间隙光纤四种, 应力挑选条件直接影有时域和频域两种基本方法;时引起的插损回波损耗主观因响光纤的使用寿命;域法是测量通过光纤的光脉冲素损耗:端面划伤、尘粒、定位16. 光缆一般由缆芯和护套两部产生的脉冲展宽,又称脉冲法;不准;分组成, 有时在护套外面加有铠频域法是测量通过光纤的频率30 光纤连接器的组成由跳线、装; 1. 缆芯 缆芯通常包括被覆响应,又称扫频法; 3 色散测尾纤或尾缆、适配器组成;光纤 或称芯线 和加强件两部量 光纤色散测量有相移法、 脉冲31. 光插头的组成 1 光纤或单分;被覆光纤是光缆的核心,决时延法和干
9、涉法等;芯光缆 2 插针体 3 外部零件定着光缆的传输特性;加强件起23 光纤的熔接工艺步骤 1 将32. 光纤连接器的技术指标:插着承担光缆拉力的作用,通常处待熔接的光纤端头切割成平整入损耗:光通过连接器后,光功在缆芯中心,有时配置在护套且垂直于轴线的端率损耗的大小;回波损耗:光通中 ; 光 缆 的 基 本 型 式 : 层 绞面; 2 利用微调装置将两过连接器后, 后向反射光与入射式骨架式中心束管式带状根光纤调准直; 3 利用电弧放光的比值;重复性:重复插拔后式 2. 护套护套起着对缆芯的电将两根光纤熔接在一起;插损的变化值, 1000 次插拔后,机械爱护和环境爱护作用,要求2 4光 纤 熔
10、 接 引 起 损 耗 的 原小于 0.1dB ;互换性: 插头和适具有良好的抗侧压力性能及密配器按肯定的规章互换后,插入因 1 光纤轴线的横向相对误差封防潮和耐腐蚀的才能;依据使(错位); 2 两根光纤的纤芯损耗的变化值, 互换性小于 0.2用条件光缆可以分为:室内光直径不同; 3 两根光纤的性能dB ;缆、架空光缆、埋地光缆和管道参数不同; 4 光纤端头之间的33. 光纤连接器的分类1 按光光缆等;相对距离; 5 角向相对偏离;纤的模式分单模、多模光纤连接护套通常由聚乙烯或聚氯乙烯25 光纤连接器是光纤技术应用器 ; 2 按插针体的端面分端面PE或 PVC 和铝带或钢带构中使用量最大的光无源
11、器件,和一般都是加工成球面、精抛球面成;光纤接头一样, 光纤连接器也是和斜球面等; PC、SPC 、APC ;18. 依据使用条件光缆可以分对两光纤端面进行对接,所不同APC: 将端面抛磨成与插针体中为:室内光缆、架空光缆、埋地的是光纤接头是永久性的熔接,心线成 80 角;3 按连接器的类光缆和管道光缆等19. 光缆特而光纤连接器是暂时性连接,具型分 FC 、SC、ST: 目前应用最性 1. 拉力 特 性 2. 压力特性有使用的敏捷性; 损耗是它们重广泛的三种 ,体积比较大; FC: 螺3. 弯曲特性4. 温度特性20. 成要的光学参数;纹锁紧式SC: 插拔式 /咬合式 S以下为光无源器件T:
12、 卡口旋转锁缆对光纤特性的影响1. 成缆的附加损耗2. 成缆可以改善光纤2 6光 纤 连 接 器 损 耗 的 分 类34 光纤耦合器是用来连接3 个的温度特性 3. 机械强度增加1 插入损耗; 2 回波损耗或 3 个以上的光接点; 光信号经21. 光纤的特性参数很多,基本过光纤耦合器后, 在多个输出端27 光纤连接器的插损机理光上可分为几何特性、 光学特性和纤公差引起的固有损耗:主要由口之间安排, 降低了每个信号输传输特性三类; 几何特性包括纤光纤制造公差,即纤芯尺寸、数出端的信号强度;芯与包层的直径、 偏心度和不圆值孔径及纤芯 /包层同心度等; 连3 5.光 纤 耦 合 器 的 性 能 参
13、数度;光学特性主要有折射率分接器加工装配引起的固有损耗:1 插入损耗 2 耦合比 3 附加布、数值孔径、模场直径和截止主要由光纤制造公差,即端面间损耗( 4)隔离度 A( 5)分光比波长;传输特性主要有损耗、带隙、轴线倾角及横向偏移等;T 宽和色散;28 光纤连接器的回损机理光纤36. 光隔离器是只沿一个方向传22.1 损耗测量光纤损耗测量端面菲涅耳反射引起的光能量输的光器件, 阻挡了后向反射和有两种基本方法: 一种是测量通损耗; 这种损耗发生在纤芯空气散射的光到达敏锐器件,比如激过光纤的传输光功率,称剪断法交界面, 有效的解决方法是设计光器和光放大器, 是一种光学单- - - - - - -
14、_归纳总结汇总_ - - - - - - - - - 行道器件; 光隔离器主要应用在名师总结优秀学问点光振荡,所以没有阈值; LED分为固定衰减器和可变衰减器;_精品资料_ 激光器或者是光放大器的输出43. 波长转换器:使信号从一个的工作特性( 1)光谱特性( 2)第 3 页,共 6 页端,以防止光纤线路中的后向反输出光功率特性(3)温度特性波长转换到另一个波长的器件;射光造成激光器或光放大器的波长转换器依据波长转换机理( 4 )耦合效率(5)调制特性工作不稳固性;可分为光电型波长转换器和全6 频率特性37. 光隔离器的性能参数要求光型波长转换器;48. 光电检测器是利用半导体材1 隔离度大,
15、单芯隔离器的典以下为有源器件料的光电效应实现光电转换的;型值是40dB; 2 插入损耗小,44. 光源器件:光纤通信设备的49. 雪崩光电二极管 (APD )AP单芯隔离器的典型值是0.2dB ;核心, 其作用是将电信号转换成D 的雪崩倍增效应, 是在二极管37. 就光纤材料而言,光敏性是光信号送入光纤; 光纤通信中常的 P-N 结上加高反向电压, 在结用的光源器件有半导体激光器区形成一个强电场;在高场区内指光纤材料的折射率在外部光的作用下发生永久性的转变;和半导体发光二极管两种;四小光生载流子被强电场加速,获得38. 光纤光栅就是利用光纤的光类:同质半导体激光器、异质半高的动能, 与晶格的原
16、子发生碰敏性,用特定波长的激光以特定导体激光器、 PIN 光电二极管、撞,使价带的电子得到了能量;方式照耀光纤, 导致光纤内部的雪崩光电二极管越过禁带到导带, 产生了新的电折射率沿轴向形成周期性或非45. 半导体激光器( LD)工作原子 空穴对; 新产生的电子 空周期性的空间分布, 从而把光纤理:用半导体材料做成的激光穴对在强电场中又被加速,再次做成具有精确掌握谐振波长的器,当激光器的P-N 结上外加的碰撞, 又激发出新的电子空穴光栅;正向偏压足够大时,将使得P-对 如此循环下去, 形成雪崩39. 光纤光栅的最基本原理是相N 结的结区显现了高能级粒子效应, 使光电流在管子内部获得位匹配条件:
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