求一道光纤通信题答案

求一道光纤通信题答案,第1张

在铺设光纤线路时,各接点连接 *** 作只要按照规范去做这种就应该可以了,因为100公里光线损耗-20db+1dbX2+5个熔接点X0.02db+2个连接头X0.3db+2个适配器X0.2db=23.7db。按此结果,这样是没有问题的。

1. 利用光导纤维传输光波信号的通信方式称为光纤通信

2. 目前光纤通信的实用工作波长在近红外区,即0.8~1.8Чm的波长区,对应频率为167~375THz

3. 目前光纤通信的实用工作波长,0.85 1.31 1.55

4. 目前采用比较多的系统形式是强度调制/直接检波的光纤数字通信系统。

5. 光纤通信的优越性 (1传输频带宽,通信容量大 2)传输损耗小,中继距离长 3)抗电磁干扰的能力强 4)光纤线径细,重量轻,而且制作光纤的资源丰富。

6. 根据光纤中传输模式数量,光纤可分为单模和多模

7. 阶跃型光纤中的光射线主要有子午射线和斜射线。

8. sinΦ≤~n2 1-n2 2 射线理论中的光导条件

9. 数值孔径越大,就表示光纤扑捉射线的能力就越强,由于弱导波光纤的相对折射指数差△很小,因此其数值孔径也不大

10. 单模光纤在1.55处损耗就小,在.1.31时色散系数趋近于0,称为单模光纤材料零色散波长。

11. 光纤的损耗有1 吸收 2散射3 弯曲

12. 吸收损耗的大小与波长有关,本征吸收有两个吸收带1紫外吸收带2红外吸收带

13. 光纤中的色散有1模式 2材料 3 波导

14. 光不仅具有波动性,而且具有粒子性

15. E〈Ef,则f(E)〉1/2,说明该能及被电子占据的概率大于50% 若E>Ef,则f(E)<1/2,说明该能级被电子占据的概率小宇50%

16. 光可以内物质吸收,也可以从物质中发射。即自发辐射,受激吸收及受激辐射

17. 使工作物质产生粒子反转分布的外界激励源称为石水浦源。

18. 激光的产生:当P-N结上外加的正向偏压足够大时,将使得结区处于粒子数反转分布状态,即出现受激辐射大于受激吸收的情况,可产生光的放大作用,被放大的光在由P-N结构成的光学写真腔中来回反射,不断增强,当满足门或值条件后,即可以发出激光

19. 半导体材料的光电效应:光照射到半导体的P-N结上,若光子能量足够大,则半导体材料中价带的电子吸收光子的能量,从价带越过禁带到达导带,在导带中出现光电子,在价带中出现光空穴,即光电子——空穴对,又称光生载流子

20. 响应时间:半导体光电二极管产生的光电流随入射光信号变化快慢的状态。

21. 暗电流:在理想条件下,当没有光照射时,光电检测器应无光电流输出。但实际上由于热激励,宇宙射线或放射性物质的激励,在无光情况下,光电检测器仍有电流输出。

22. EDFA的主要优点1.工作波长处在1.53~1.56范围,与光纤最小损耗窗口一致。2.对掺铒光纤进行激励的石水浦源功率低,仅需几十瓦。3.增益高 噪声低 输出功率大,它的增益可达40dB,噪声系数可低至3~4dB,输出功率可达14~20dBm 4.连接损耗低,因为是光纤型放大器,因此与光纤连接比较容易,连接损耗可低至0.1Db

23. 光定向耦合器:在光纤通信系统或光纤测试中,如需要从光纤的主传输信道中取出部分光信号,作为监测,控制等使用;或需要把两个不同方向来的光信号合起来送入一根光纤中传输,在上述情况下,都要通过光定向耦合器来完成

24. 光隔离器是保证光信号只能正向传输的器件,避免线路中由于各种因素而产生的反射光再次进入激光器而影响激光器的工作稳定性

25. 雪崩倍增因子G:雪崩光电二极管还有一个与雪崩倍增效应对应的参量——雪崩倍增因子,在忽略暗电流影响条件下,它定义为G=Im/Ip 式中Im是雪崩增益时光电流平均值;Ip是无雪崩倍增时光电流的平均值, 一般APD的倍增因子G在40~100之间。PIN光电管因无雪崩倍增作用,所以G=1。

26. 雪崩光电二极管的倍增是具有随机性的。显然,这种随机性的电流起伏将带来附加噪声,一般称为倍增噪声

27. 雪崩光电二极管的雪崩倍增效应:是在二极管的P-N结上加反向电压,在结区形成一个强电场;在高场区内光生载流子被迫强电场加速,获得高的动能,与晶格的原子发生碰撞,使带价的电子得到了能量;越过禁带到导带,产生了新的电子——空穴新产生的电子——空穴对在强电场中又被加速,再次碰撞,又激发出新的电子——空穴对…..如此循环下去,像雪崩一样地发展,从而使光电流在管子内部获得了倍增

微细的光纤封装在塑料护套中,使得它能够弯曲而不至于断裂。通常,光纤的一端的发射装置使用发光二极管(light emitting diode,LED)或一束激光将光脉冲传送至光纤,光纤的另一端的接收装置使用光敏元件检测脉冲。

在日常生活中,由于光在光导纤维的传导损耗比电在电线传导的损耗低得多,光纤被用作长距离的信息传递。

通常光纤与光缆两个名词会被混淆.多数光纤在使用前必须由几层保护结构包覆,包覆后的缆线即被称为光缆.光纤外层的保护结构可防止周围环境对光纤的伤害,如水,火,电击等.光缆分为:光纤,缓冲层及披覆.光纤和同轴电缆相似,只是没有网状屏蔽层。中心是光传播的玻璃芯。

在多模光纤中,芯的直径是15μm~50μm, 大致与人的头发的粗细相当。而单模光纤芯的直径为8μm~10μm。芯外面包围着一层折射率比芯低的玻璃封套, 以使光线保持在芯内。再外面的是一层薄的塑料外套,用来保护封套。光纤通常被扎成束,外面有外壳保护。 纤芯通常是由石英玻璃制成的横截面积很小的双层同心圆柱体,它质地脆,易断裂,因此需要外加一保护层。

编辑本段

光纤系统的运用

高分子光导纤维开发之初,仅用于汽车照明灯的控制和装饰。现在主要用于医学、装饰、汽车、船舶等方面,以显示元件为主。在通信和图像传输方面,高分子光导纤维的应用日益增多,工业上用于光导向器、显示盘、标识、开关类照明调节、光学传感器等。

通信应用

光纤光导纤维可以用在通信技术里。1979年9月,一条3.3公里的120路光缆通信系统在北京建成,几年后上海、天津、武汉等地也相继铺设了光缆线路,利用光导纤维进行通信。

多模光导纤维做成的光缆可用于通信,它的传导性能良好,传输信息容量大,一条通路可同时容纳数十人通话。可以同时传送数十套电视节目,供自由选看。

利用光导纤维进行的通信叫光纤通信。一对金属电话线至多只能同时传送一千多路电话,而根据理论计算,一对细如蛛丝的光导纤维可以同时通一百亿路电话!铺设1000公里的同轴电缆大约需要500吨铜,改用光纤通信只需几公斤石英就可以了。沙石中就含有石英,几乎是取之不尽的。

医学应用

光导纤维内窥镜可导入心脏和脑室,测量心脏中的血压、血液中氧的饱和度、体温等。用光导纤维连接的激光手术刀已在临床应用,并可用作光敏法治癌。

另外,利用光导纤维制成的内窥镜,可以帮助医生检查胃、食道、十二指肠等的疾病。光导纤维胃镜是由上千根玻璃纤维组成的软管,它有输送光线、传导图像的本领,又有柔软、灵活,可以任意弯曲等优点,可以通过食道插入胃里。光导纤维把胃里的图像传出来,医生就可以窥见胃里的情形,然后根据情况进行诊断和治疗。

传感器应用

光导纤维可以把阳光送到各个角落,还可以进行机械加工。计算机、机器人、汽车配电盘等也已成功地用光导纤维传输光源或图像。如与敏感元件组合或利用本身的特性,则可以做成各种传感器,测量压力、流量、温度、位移、光泽和颜色等。在能量传输和信息传输方面也获得广泛的应用。

光纤艺术应用

由于光纤的良好的物理特性,光纤照明和LED照明已越来越成为艺术装修美化的用途。 应用如下: 

门头店名(标设)和LOGO采用粗光纤制作光晕照明。 

门头的局部轮廓采用Φ18(Φ14)的侧光纤进行照明。 

场所外立面局部采用光纤三维镜。 

采用艺术分布的光纤点阵,配置光纤照明YY-S150光纤扫描机。 

在草坪上布置光纤地灯。 

光纤瀑布、光纤立体球等艺术造型。


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