《光纤通信技术》复习提纲V2_光纤通信复习提纲

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《光纤通信技术》复习提纲（2014版）

第一章 绪论

1．2． 光纤通信系统基本构成和各部分功能。光纤通信系统优缺点，频率间隔和波长间隔的转换，光纤通信容量的表

示方法，dBm与mW的换算。各代光纤通信系统特点。

3． 模拟信号到数字信号的转换，NRZ和RZ格式，多维调制与复用方式，比特率与波特率。

第二章 光信号的产生

1．2． 光纤通信对光源的要求，光源的两个最重要指标：光谱线宽和阈值电流。半导体发光的物理基础：三种跃迁过程，费米能级，粒子数反转，正向

偏置PN结，双异质结结构对半导体发光器件的性能改善，非辐射复合及其危害。

3．4．

5． LD、LED、SOA三者的联系与区别。LD的工作条件，阈值条件，纵模条件。LD的典型结构：宽面激光器、条形激光器（增益导引和折射率导引）、多量子阱等结构如何实现阈值电流的降低和输出功率的提高。

6．7．

8．9． 如何实现单纵模？DBR、DFB、外腔、C3腔、VCSEL的工作原理。LD噪声来源与线宽测量方法（延时自外差法）。LD的工作特性：P-I特性, 大信号调制的瞬态效应。APC和ATC电路工作原理

10． 直接调制与外调制的异同点。MZM外调制器的工作原理和典型结构，功

率传递函数，推挽工作方式的特点，波形切割和相位调制格式的实现方法及占空比推导，I-Q调制的基本概念和性能特点。

第三章 光信号在光纤中的传播

1． 光纤基本参量计算：数值孔径，归一化频率，模场半径，相对折射率差，损耗系数单位的转换，瑞利散射的特点，光纤通信的三个工作窗口。

2． 光信号在光纤中的基本传播方程推导思路，损耗、色散、非线性等损伤

来源在方程中的表征。

3． 色散系数D和色散斜率S的表达式，啁啾高斯光脉冲受光纤色散作用时

脉冲形状与宽度的变化规律。考虑光源谱宽作用时，不同条件下因色散所致脉冲展宽而带来的限制（两大类、四小类）。偏振模色散所致光信号损伤的作用机理。

4． 各种非线性效应（SRS、SBS、SPM、XPM、FWM）的产生机理、功率

预算及抑制方法。

5． 各种光纤的特点：G.651、G.652、G.653、G.655、大有效面积光纤、DCF、全波光纤、少模光纤、多芯光纤、高非线性光纤等。

第四章 光信号的探测与恢复

1．2． 光探测器的性能指标：响应速度和响应度，响应度和量子效率的转换。光探测器的设计思想，PN、PIN、双异质结PIN、APD、SAM-APD、SAGM-APD、SAGCM-APD每一种的特点。

3．4． 光接收机三部分的设计思想：前端、线性通道、判决。光接收机噪声分析，散粒噪声、热噪声、放大器噪声指数、APD过剩噪

声。

5．6．

7．8．

9． PIN和APD接收机信噪比分析。数字光接收机误码率分析，灵敏度求解，APD最佳倍增因子。数字光接收机的极限灵敏度分析。功率代价的意义和来源。相干探测的优点（线性、全场参数、高灵敏度），偏振、相位分集相干光

接收机的基本结构和工作原理，典型DSP算法。

第五六章 系统和前沿知识

1．2．

3． 光纤通信系统典型拓扑结构。光纤通信系统功率预算和上升时间预算。DWDM技术，光放大技术，前向纠错技术等。