光纖復(fù)習(xí)總結(jié)

第一章光纖的基本理論1光纖的結(jié)構(gòu)纖芯、包層、涂覆層纖芯和包層的作用纖芯：位于光纖中心，直徑2a為5?75pm,作用是傳輸光波。包層：位于纖芯外層，直徑2b為100?150pm,作用是將光波限制在纖芯中。3?階躍光纖纖芯折射率和包層折射率的定性關(guān)系為了使光波在纖芯中傳送，應(yīng)對材料進(jìn)行不同摻雜，使包層材料折射率n2比纖芯材料折射率n1小，即光纖導(dǎo)光的條件是n1〉n2。4?按照支持的模式數(shù)量對光纖進(jìn)行分類單模光纖：單模光纖在給定的工作波長上只傳輸單一基模。多模光纖：多模光纖纖芯內(nèi)傳輸多個模式的光波。對光纖中傳輸?shù)墓獠捎蒙渚€光學(xué)分析法的前提：光纖尺寸與光波長的定性關(guān)系射線光學(xué)理論：當(dāng)光波導(dǎo)尺寸遠(yuǎn)大于光波長時，可忽略光波長用光射線代表光能量傳輸路線的方法。波動光學(xué)理論：求解滿足邊界條件的麥克斯韋方程組的光場。6?階躍光纖的子午光線傳輸路徑（以最大入射角為臨界角分析各種情況）7?數(shù)值孔徑的定義，計算，及其與光纖聚光能力、模式色散的定性關(guān)系數(shù)值孔徑：表征光纖的聚光能力NA=sin° 二n2-n2-n辿由此可以看出，n、n差別越大，即&越大，光纖收集射線的能力越強(qiáng)。max 12 1 1 2最大群時延差與相對折射率差△成正比，使用弱導(dǎo)波光纖有助于減少模式色散。時延差限制了多模階躍折射率光纖的傳輸帶寬?！髟酱?，模式色散越大，限制光纖傳輸帶寬8?漸變折射率光纖對階躍光纖的哪個缺點(diǎn)進(jìn)行了改善（采用漸變折射率光纖的目的是減小多模光纖的模式色散）、同樣的入射角，傳輸路徑變短（入射角為零除外），從而減小最大群時延差。、離軸心越遠(yuǎn)，傳播速度越快（v=c/n），進(jìn)一步減小最大群時延差。適當(dāng)選擇折射率分布，可以使不同入射角的光線有大致相等的光程。階躍光纖的歸一化頻率計算（只有特定入射角的光波才會在光纖中傳遞能量）2兀V=\:U2+W2=n2-n2ka=2Ankak=一勺1 2 10 0九0u—導(dǎo)波的歸一化徑向相位常數(shù)，W—導(dǎo)波的歸一化徑向衰減常數(shù)，a—光纖的半徑，A—光纖的相對折射率差，n1—纖芯折射率，九0—工作波長V—8值情況下的幾點(diǎn)結(jié)論：、W—8：W>0，光纖導(dǎo)波。、U=pmn為使得Jm（x）=0的第n個根。、V-8：場完全集中在纖芯中，包層中的場為零。光場在包層中服從第二類修正貝塞爾函數(shù)迅速衰減，光場在纖芯內(nèi)服從貝塞爾函數(shù)振蕩傳播單模傳播條件：從光纖的歸一化頻率角度分析W2=0—V2=U2+W2=U2c cW2=0—V2=U2+W2=U2c c2兀na、2Aa*2A—九=——1 V—?dú)w一化截止頻率九一截止波長c c2兀V=—nc九1c1—Vc結(jié)論：對于某一光纖，每個模式都有一個相應(yīng)的截止波長，當(dāng)光波波長小于截止波長九<九時，該模式可傳輸。c0VVVy（LP,）=2.404831LP模式單模傳輸（歸-化頻率V必須大于歸-化截止頻率V才能傳播）c11 01 c11?光纖中某個傳播模式能在光纖中傳導(dǎo)的條件，即入射光波頻率與該模式對應(yīng)得截止頻率的定性關(guān)系“V2 2兀 -階躍光纖中導(dǎo)?？倲?shù)：MQ2V=廠n￡'2A0結(jié)論：光纖的芯徑越大，纖芯的折射率越大，相對折射率差越大，工作頻率越高，支持的傳輸模式數(shù)量越多。光纖的損耗特性對光纖通信系統(tǒng)的影響在光纖通信系統(tǒng)中，光纖損耗是限制無中繼通信距離的重要因素之一。它在很大程度上決定著傳輸系統(tǒng)的中繼距離。損耗系數(shù)的定義，及計算損耗系數(shù)：單位長度（km）光纖引起的光功率衰減。10pa（九）=igr（dB/km）a（九）—波長九處的衰減系數(shù)；p—輸入光纖的光功率；P—光纖輸出的光功率；L—光纖的長度LP i 00

光纖的三個低損耗窗口分別位于哪個波段850nm波段一短波長波段、1310nm波段和1550nm波段一長波長波段光纖的色散分類，及光纖色散對光纖通信系統(tǒng)的影響光纖的色散是在光纖中傳輸?shù)墓庑盘栯S傳輸距離增加，由于不同頻率成分或不同傳播模式的光傳輸時延不同引起的脈沖展寬的物理效應(yīng)。（色散主要影響系統(tǒng)的傳輸容量，也對中繼距離有影響。）模式色散、材料色散、波導(dǎo)色散、偏振模色散（單模光纖中）光纖的色散引起傳輸信號的畸變，使通信質(zhì)量下降，從而限制了通信質(zhì)量和通信距離。光纖的非線性效應(yīng)產(chǎn)生的原因原因：單位體積的光功率密度過大第2章光源和光發(fā)射機(jī)1?自發(fā)輻射'受激輻射'受激吸收的原理自發(fā)輻射：處在高能級E2上的電子按照一定的概率自發(fā)地躍遷到低能級E1上，并發(fā)射一個頻率為V的光子特點(diǎn)：處于高能級電子的自發(fā)行為，與外界激勵作用無關(guān)；自發(fā)輻射可以發(fā)生在導(dǎo)帶和價帶之間，因此光譜范圍很寬。（典型應(yīng)用：發(fā)光二極管）受激輻射：處在高能級e2上的電子在外來光場的感應(yīng)下（外來感應(yīng)光子的能量hv=e2-E1）發(fā)射出一個和感應(yīng)光子一模一樣的光子，而躍遷到低能級E1特點(diǎn)：感應(yīng)光子的能量等于兩個躍遷能級之差；受激輻射產(chǎn)生的光子與外來感應(yīng)光子全是同光子，不僅頻率相同，而且相位、偏振方向、傳播方向都相同，因此它們是相干的；受激輻射過程實(shí)質(zhì)上是對外來入射光的放大過程。（典型應(yīng)用：半導(dǎo)體激光器）受激吸收：處在高能級e2上的電子在感應(yīng)光場作用下（感應(yīng)光子的能量hv=e2—E1），吸收一個光子而躍遷到高能級e2特點(diǎn)：受激吸收時需要消耗外來光能；受激吸收過程是一種外來入射光子被吸收，生成電子一空穴對的光電轉(zhuǎn)換過程。（典型應(yīng)用：光電二極管）粒子數(shù)反轉(zhuǎn)的概念設(shè)介質(zhì)中低能級E1上的電子密度為N］，高能級e2上的電子密度為n2，當(dāng)n2>N時，受激吸收過程占主導(dǎo)地位，光波經(jīng)過介質(zhì)時強(qiáng)度按指數(shù)規(guī)律衰減，光波被吸收。所有處于熱平衡狀態(tài)下的介質(zhì)對入射光束都有吸收作用。N2>N］的情況是一種處于非熱平衡狀態(tài)下的反常情況，稱之為粒子數(shù)反轉(zhuǎn)分布，這種情況必須通過外界的泵浦才能實(shí)現(xiàn)。實(shí)現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)分布的條件：（A）激勵（又稱泵浦）一光激勵、電激勵、化學(xué)激勵、熱激勵。（B）合適的能級結(jié)構(gòu)直接帶隙半導(dǎo)體光源材料的禁帶寬度與光源發(fā)射光波的頻率之間的定量關(guān)系E<hv<eVg °激光激射的三個條件（1） .要產(chǎn)生足夠的粒子數(shù)反轉(zhuǎn)分布，即高能態(tài)粒子數(shù)足夠的大于處于低能態(tài)的粒子數(shù)；（2） .有一個合適的光學(xué)諧振腔能夠起到反饋?zhàn)饔?，使受激輻射光子增生從而產(chǎn)生激光震蕩；⑶?要滿足一定的閥值條件，以使光子增益等于或大于光子的損耗。5?半導(dǎo)體激光器的P/I特性（LD是一種閾值器件）閾值電流、功率線性度、光輸出飽和度、激光器效率、特征溫度6?在直流電流的激勵下，LD的光譜縱模數(shù)、譜寬與注入電流的定性關(guān)系在直流電流的激勵下，隨注入電流的增加縱模數(shù)減少，譜寬變窄7.溫度對LD發(fā)射波長的影響當(dāng)溫度增加時，峰值波長向長波段漂移。8?縱模決定了激光器的頻譜特性，橫模決定了光束的空間分布特性，它直接影響到與光纖的耦合效率。9?半導(dǎo)體發(fā)光二極管（LED）的P/I特性（不是閾值器件）。不是閾值器件，對溫度不敏感自發(fā)輻射，光譜較寬（幾十nm）半導(dǎo)體發(fā)光二極管的基本性質(zhì)：①發(fā)射譜線和發(fā)散角：光譜較寬，光纖色散嚴(yán)重；發(fā)散角大，與光纖的耦合效率較低；②響應(yīng)速度：調(diào)制速率低，適用于低速傳輸網(wǎng)絡(luò)。③熱特性：溫度特性較好，無需溫控電路。④壽命長，可靠性高。10.LD和LED的特點(diǎn)比較：是否溫度敏感，受激輻射還是自發(fā)輻射，光譜寬度（單色性），方向性LD、IEE"tt：-比LLE-'LP-比LLE-'LP-工忤原理:疋向偽骨的PN姑.自段相射，*相干光也藏輻射;植干光無諧置腔有諧茶聆CF-Pft>■P1特性曲統(tǒng)>1無闌備>1有圍嵐單雹性C光墻特性）好.方向性(ftUtft).差冰平,切1垂宜）好一金］冰刊皆…調(diào)制特性￡調(diào)制帶寬）-差J好?（mb二可達(dá)10GHz以丄溫慮特性軒.差，需拎<1,也控低髙中小tr中妬即高、?？偱R中長距宵乘蜒LED是因自發(fā)輻射而發(fā)光的，發(fā)射的光子頻率、相位、偏振狀態(tài)及傳播方向是無規(guī)律的，輸出具有較寬的頻率范圍的非相干光。LD是因?yàn)槭芗ぐl(fā)射而發(fā)光，發(fā)射的光子同頻、同相、同偏振方向，輸出相干光。光調(diào)制的概念在發(fā)送端將信息加載到光源輸出的光束上的過程。在光纖通信系統(tǒng)中，通常以電信號的形式呈現(xiàn)信息，故光調(diào)制是將電信號加載到光源輸出的光束上的過程。光調(diào)制的分類直接調(diào)制、間接調(diào)制直接調(diào)制原理原理：將要傳遞的信息轉(zhuǎn)變?yōu)轵?qū)動電流控制光源的發(fā)光過程。特點(diǎn)：強(qiáng)度調(diào)制（IM）;只適用于半導(dǎo)體光源；簡單方便，價格便宜，但動態(tài)譜線的展寬嚴(yán)重，不適合高速、長距離傳輸系統(tǒng)。間接調(diào)制原理原理：利用晶體的電光效應(yīng)、磁光效應(yīng)、聲光效應(yīng)和電吸收效應(yīng)等性質(zhì)來實(shí)現(xiàn)對激光輻射的調(diào)制。特點(diǎn)：啁啾小，適用于10Gb/s及更高速率傳輸系統(tǒng)；有些調(diào)制器偏振相關(guān)。張弛振蕩危害的頻段張弛振蕩頻率一般在幾百M(fèi)Hz至2GHz的數(shù)量級第三章光接收機(jī)1?光接收機(jī)的分類直接檢測接收機(jī)、相干檢測接收機(jī)光信號在光纖中經(jīng)過長距離傳輸，會受到損耗、色散和非線性的影響，不僅幅度被衰減，而且脈沖的波形被展寬和變形。因此，光接收機(jī)的首要任務(wù)是：1?要能探測到微弱光信號，按照某種規(guī)律將光信號轉(zhuǎn)換成電信號（光電轉(zhuǎn)換）。2?要能對光電轉(zhuǎn)換生產(chǎn)的電信號進(jìn)行整形、放大以及再生。光電檢測器的功能光電檢測器負(fù)責(zé)對光進(jìn)行解調(diào)，實(shí)現(xiàn)將光信號轉(zhuǎn)換成電信號的光電轉(zhuǎn)換功能。光纖通信系統(tǒng)對光電檢測器的要求：⑴波長響應(yīng)要和光纖低損耗窗口（0.85pm、1.31pm和1.55pm）相一致;（2） 響應(yīng)度要高，在一定的接收光功率下能產(chǎn)生最大的光電流；（3） 響應(yīng)速度快，滿足高工作碼速要求；⑷噪聲要盡可能低，能接收極微弱的光信號；⑸性能穩(wěn)定，可靠性高，壽命長，功耗和體積小。光生電流由那兩部分組成，它們產(chǎn)生的機(jī)制是什么？光生電流由漂移電流和擴(kuò)散電流漂移電流：電子一空穴對在自建電場和外加電場的作用下，電子向N區(qū)漂移，空穴向P區(qū)漂移，形成漂移電流。擴(kuò)散電流：熱運(yùn)動引起PN結(jié)外的中性區(qū)的空穴和電子擴(kuò)散至PN結(jié)中，在高場力的驅(qū)使下運(yùn)動產(chǎn)生了與漂移電流方向相同的擴(kuò)散電流。產(chǎn)生漂移電流的條件⑴產(chǎn)生電子一空穴對：當(dāng)入射光子能量大于禁帶寬度hv>Eg能量；⑵產(chǎn)生電流：施加反向電壓。耗盡層寬度對光電檢測其的光電轉(zhuǎn)換效率和光電二極管響應(yīng)時間的影響光電轉(zhuǎn)換效率：盡量減小光子在表面層的反射率，增加入射到光電二極管中的光子數(shù)；盡量減小中性區(qū)的厚度，增加耗盡層的寬度，使光子盡可能多地在耗盡層被吸收。光電二極管的響應(yīng)時間：載流子穿越耗盡層需要時間，盡量減小中性區(qū)的厚度，增加耗盡層的寬度，不僅可以提高PIN的光電轉(zhuǎn)換效率，而且可以加快PIN的響應(yīng)速度；渡越時間與耗盡層寬度和反向電壓有關(guān)（增加反向電壓，減小耗盡層寬度）。反向電壓大小對光電二極管響應(yīng)時間的影響增加反向電壓，減小耗盡層寬度，響應(yīng)時間越快PIN的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：耗盡層的寬度，電場分布1?增加光電轉(zhuǎn)換效率： 2.提高響應(yīng)速度：（1）I層很寬，P+、N+區(qū)很薄。 I層是一個接近于本征半導(dǎo)體的低摻雜N區(qū)，反向電壓（2）P+區(qū)表面鍍有抗反射膜。 完全施加在I區(qū)，P+、N+為零場區(qū)8?光電二極管上截止波長與入射光波波長滿足什么條件時才會產(chǎn)生光生電流上截止波長：受激吸收的條件hv上截止波長：受激吸收的條件hv>E或九<gheE，所以上截止波長定義為:TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"he1.24/ 、入射光的波長必須小于某個臨界值，才會發(fā)生光電效應(yīng)。九=——= （Um）入射光的波長必須小于某個臨界值，才會發(fā)生光電效應(yīng)。cEE（eV）g g只有波長小于上截止波長的光子才有足夠的能量驅(qū)使電子躍遷到導(dǎo)帶上，形成載流子。光電二極管利用半導(dǎo)體材料的光電效應(yīng)將入射光子轉(zhuǎn)換成電子一空穴對，形成光生電流。PIN光電二極管的響應(yīng)度的定義和計算響應(yīng)度：定義為光生電流與入射光功率之比。I平R=^p=o（MA/uW）/卩一光生電流 P0—入射光功率Phv P 00雪崩光電二極管（APD）的工作原理：光電效應(yīng)+碰撞電離APD的平均雪崩增益的定義和計算光電二極管的平均雪崩增益G的定義為:可見，APD的響應(yīng)度比PIN增加了G倍,G光電二極管的平均雪崩增益G的定義為:可見，APD的響應(yīng)度比PIN增加了G倍,P一般APD的倍增因子在40?100之間。要想獲得足夠的雪崩增益，反向偏壓必須在接近擊穿電壓L、時鐘i恢復(fù)1進(jìn)檢匕怖1*主啟均術(shù)1L、時鐘i恢復(fù)1進(jìn)檢匕怖1*主啟均術(shù)1i.譯碼放大1k—>-S~~?1器1k >AGCfefS*境性通道！整形、放大、再生I-直接檢測（DO）的數(shù)字光接收機(jī)框圖光檢測器：把接收到的光信號轉(zhuǎn)化成電信號。前置放大：對光電檢測器產(chǎn)生的微弱電流信號進(jìn)行放大。主放大器：提供高的增益，將前置放大器的輸出信號放大到適合于判決電路所需的電平。（主放大器的輸出信號一般為IV?3V（峰/峰值）。）均衡濾波：對主放大器輸出的失真的數(shù)字脈沖信號進(jìn)行整形，使之成為最有利于判決、碼間干擾最小的升余弦波形。AGC電路：控制主放大器的增益，在接收機(jī)平均入射功率很大時把放大器的增益自動控制在固定的輸出電平上。（變換成與輸入信號的峰值成比例的直流信號）判決器：判決均衡器輸出的碼是“0”還是“1”。13.光接收機(jī)靈敏度定義，計算定義：在一定誤碼率條件（BER=10—9）下，接收機(jī)能檢測到的最小平均信號光功率Pmin。在工程上常用相對功率值（dBm）來表示，即：S二101g(h)dBmr 10-3時鐘恢復(fù)：為了精確地確定“判決時刻”，需要從信號碼流中提取準(zhǔn)確的時鐘信息作為標(biāo)定，以保證與發(fā)送端一致。譯碼器：若判決結(jié)果為“1”，則由再生電路重新產(chǎn)生一個矩形地“1”脈沖；如果判決結(jié)果為“0”，則由再生電路產(chǎn)生一個“0”。如果在發(fā)射端進(jìn)行了線路編碼（或擾亂），在接收端需要有相應(yīng)的譯碼（或解擾）電路。功能:12.直接檢測光接收機(jī)的原理框圖及其各個模塊的功能功能:影響接收機(jī)靈敏度的主要因素：光電檢測其的散粒噪聲與放大器熱噪聲的影響（重要因素）比特速率對接收機(jī)靈敏度的影響：隨著比特速率的增加，放大器和均衡濾波器的帶寬增加，噪聲等效帶寬也隨之增大，造成光電檢測器和放大器引入的噪聲影響加劇，導(dǎo)致光接收機(jī)靈敏度下降。輸入波形對接收機(jī)靈敏度的影響：1.在比特速率一定的情況下，輸入脈沖波形越窄，所需的接收機(jī)靈敏度越高。2?在比特速率一定的情況下，發(fā)送歸零碼型時接收機(jī)所需的靈敏度比非歸零碼型要高。消光比對接收機(jī)靈敏度的影響：隨著消光比的增加，接收機(jī)靈敏度下降。14.光接收機(jī)的動態(tài)范圍定義，計算光接收機(jī)的動態(tài)范圍D：在保證系統(tǒng)的誤碼率指標(biāo)要求下，接收機(jī)的最低輸出光功率（用dBm來描述）和最大允許輸入光功率（用dBm來描述）之差。PD101g(—max)dBmin低于這個動態(tài)范圍的下限（即靈敏度），將產(chǎn)生過大的誤碼；高于這個動態(tài)范圍的上限（即接收機(jī)的過載功率），在判決時亦將造成過大的誤碼。數(shù)字光接收機(jī)的動態(tài)范圍一般應(yīng)大于15dB。第四章光纖通信系統(tǒng)1?損耗受限系統(tǒng)的再生段長度主要由什么決定由S和R點(diǎn)之間的光通道損耗決定損耗受限系統(tǒng)的最大再生段距離或者稱作最大中繼距離可以用下式來估算：L=（P-P-2A-P）/（A+A+L+M）TOC\o"1-5"\h\z1 TR CP f Sf C其中，A=工a/nA=藝a/（n-1）f fi s sii=1 i=1色散受限系統(tǒng)的再生段長度主要由什么決定由S和R點(diǎn)之間的光通道總色散所決定色散受限系統(tǒng)最大無再生傳輸距離的最壞值可以用下式估算：L=DID\o"CurrentDocument"d SR m其中，D為選定的標(biāo)準(zhǔn)光接口的S和R點(diǎn)之間允許的最大色散值；D為允許工作波長范圍內(nèi)的最大光纖色散值，單位為ps/（nm?km）。SR m摻餌光纖放大器（EDFA）的泵浦光波長EDFA的工作波長窗口為1550nm窗口常用泵浦光的波長：980nm和1480nm摻餌光纖放大器放大光波波段摻餌光纖放大器的三種泵浦形式EDFA三種泵浦形式：同向泵浦反向泵浦雙向泵浦6?摻餌光纖放大器的三種基本應(yīng)用形式線路放大：也稱“在線”放大，是指將EDFA直接插入到光纖傳輸線路中對信號進(jìn)行中繼放大的應(yīng)用形式功率放大：指將EDFA放在發(fā)射光源之后對信號進(jìn)行放大的應(yīng)用形式前置放大：指將EDFA放在光接收機(jī)的前面以提高光接收機(jī)的接收靈敏度

7?喇曼光纖放大器（RFA）的工作原理：生成低頻斯托克斯光子和聲子的能級躍遷8?喇曼光纖放大器的放大光波波段這種放大器可以提供整個光纖波長波段的放大，通過適當(dāng)改變泵浦激光光波波長可達(dá)到在任意波段進(jìn)行光放大的寬帶放大器，甚至可以在1270nm?1670nm整個光纖波段內(nèi)提供光放大。9?摻餌光纖放大器和喇曼光纖放大器的比較：放大光譜譜寬，增益第五章波分復(fù)用技術(shù)1光波復(fù)用的基本原理（光波分復(fù)用技術(shù)是在一根光纖中同時傳輸多個波長光信號的一項(xiàng)技術(shù)。）在發(fā)送端將不同波長的光信號組合起來（復(fù)用），并耦合到光纜線路上的同一根光纖中進(jìn)行傳輸，在接收端又將組合波長的光信號分開（解復(fù)用），并作進(jìn)一步處理，恢復(fù)出原信號后送入不同的終端，因此將此項(xiàng)技術(shù)稱為光波長分割復(fù)用，簡稱光波分復(fù)用技術(shù)。2?光波復(fù)用的分類及其標(biāo)準(zhǔn)光頻分復(fù)用（OFDM）：光頻（信）道間距小于0.1nm的頻分復(fù)用（致密的WDM）。密集波分復(fù)用（DWDM）:光頻（信）道間距小于10nm的波分復(fù)用，D:Dense（密集）。粗波分復(fù)用（CWDM）：光頻（信）道間距大于10nm的波分復(fù)用，C:Coarse（粗），也稱稀疏波分復(fù)用。3?由中心波長和波段寬度計算光纖帶寬4.當(dāng)前主要的波分復(fù)用波長范圍光纖具有兩個低損耗窗口，即1310nm和1550nm。在這兩個低損耗窗口中均可進(jìn)行波分復(fù)用，但是由于目前的光放大器EDFA的工作波長范圍為1530?1565nm，因此目前波分復(fù)用的波長范圍為1530?1565nm。大容量超長距WDM大容量超長距WDM系統(tǒng)對光纖特性的要求:很小的衰減寬而平坦的光譜適當(dāng)?shù)纳⑤^大的有效面積很低的PMD理想的彎曲特性存在可做色散補(bǔ)償?shù)纳⒒ツ鎲卧取４笕萘縒DM系統(tǒng)超長傳輸技術(shù)新型光纖技術(shù)新型光調(diào)制技術(shù)分布式光放大技術(shù)前向糾錯編碼技術(shù)光孤子技術(shù)非色散位移光纖（常規(guī)單模光纖）的零色散波長零色散波長在1310nm附近色散位移光纖優(yōu)點(diǎn)：低損耗和底色散零色散區(qū)域和最低損耗區(qū)域都在1550nm附近；單波長超長距離傳輸?shù)淖罴衙劫|(zhì)在多波長情況下于1550nm區(qū)域有很強(qiáng)的FWM、SPM、XPM等非線性效應(yīng)，不適用于WDM系統(tǒng)。光時分復(fù)用的工作原理光時分復(fù)用（OTDM）：采用超短光脈沖在時間上間插復(fù)用的方法來提高單個波長的傳輸速率，其速率可達(dá)每秒幾百吉比特，大大超過了預(yù)計的電子速率的極限。OTDM技術(shù)把各個支路光信號變換成高速率、窄超短脈沖信號，然后間插到復(fù)用信道中已分配好的時隙上。光波分復(fù)用和光時分復(fù)用的區(qū)別：WDM擴(kuò)大了單根光纖中的傳輸容量，OTDM提高單個波長上的傳輸容量。量子通信的定義光既有粒子性又有波動性，即波粒二象性。利用光的量子性進(jìn)行通信，即量子通信。量子通信是量子理論和信息科學(xué)相結(jié)合的產(chǎn)物；利用光在微觀上的粒子特性，通過光子或糾纏的光子對作為信息載體；特點(diǎn)是，在理論上可實(shí)現(xiàn)超大容量的信息傳遞，并能生成理論上無法破譯的密鑰。量子通信的兩種實(shí)現(xiàn)方法直接傳遞量子態(tài)的通信方式：將信息轉(zhuǎn)換到粒子的量子態(tài)上，通過量子信道直接將粒子傳遞到對端。通過量子糾纏態(tài)的間接通信方式：在通信的雙方共享一對處于量子糾纏狀態(tài)的粒子，通過需發(fā)送的信息改變發(fā)送端的粒子狀態(tài)，進(jìn)而影響和改變在接收端的另一個粒子的狀態(tài)，于是實(shí)現(xiàn)信息的傳遞。例題：某光纖在1300nm處的損耗為0.6dB/km，在1550nm處的損耗為0.2dB/km。假設(shè)下面兩種光信號同時進(jìn)入光纖：1300nm波長的150W光信號和1550nm波長的100 W光信號，試問這兩種信號在（a）8km和（b）20km處得功率各是多少？并分別用dBm和W為單位表示。解：對于1300nm波長的光信號，在8km和20km處的功率各是P二P10-aL/10二150X10-0.48^W 150X10-1.20i '對于1550nm波長的光信號，在8km和20km處的功率各是P二P10-aL/10=100X10-0.24yW 100X10-0.6卩W0i '例題：一段10km長的光纖線路，如果在接收端保持0.3 W的接受光功率：⑻若光纖損耗為1.5dB/km，，則發(fā)送端的功率至少為多少？（b）若光纖損耗為2.5dB/km，，則發(fā)送端的功率至少又為多少？解：（a）根據(jù)損耗系數(shù)定義

(b)2-1、答:(2)(3)2-2(b)2-