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1、学习必备 欢迎下载 第一章信息与信号 1.信息的概念：信息是事物的特征状态及与其他事物的关联（广）。信息是能够用来消除不确定性的东西。它是信息获得者从“不知”到“知”的过程中，对事物从不确定到确定的一个度量。2.信息的基本特征：共享性（传递不使原信息减少）可传递控制作用衍生以物质状态被存储语法语义语用 3.信息量是事物的某个确定状态所排除的可能状态的度量。如果一个随机事件有 2 个等概率的可能状态，那么当一个状态出现时，这个事件所处状态包含的信息量定义为 1 比特（bit）。4.信号的物理性：确定信号与随机信号时间相关与时间无关、实时与非实时频谱周期连续信号非周期线状离散谱，周期离散信号周期线
2、状离散谱 信号的维数/信号的信息性：模拟信号与数字信号信息的时间特性 5.功率谱密度函数 w/Hz，6，.数字信号 占空比/T 消光比 20dB 以上 7 全网的同步概念：.全网的时钟频率相同（时钟同步）；全网的时刻一致（帧同步）。同步方式：时钟同步，帧同步。异步方式：时钟同步，帧可以不同步 8.帧定位方法：信号（物理）方法，发送帧定位信号/信息方法定义一个特定的字符串（起始字段）作为起始定位标识 9.包（分组/帧）是一串连续的比特码流；目的：保证可靠性的前提下提高实时性 10.干扰（串扰）是有一定眭禄的不含信息的信号或含有不是通信系统所需信息的信号。分：外部干扰（空间（广播雷电）、引线）内部
3、干扰。11.狭义噪声：一种完全无规律的信号，不含任何信息，一般来自系统内部，加性噪声：热噪声、有源器件散弹噪声量子噪声白噪声高斯白噪声 三角噪声/乘性噪声：非线性失真噪声 量化噪声 第二章光通信的一般概念 1.通信：通信是信息的发出者按照双方事先一致同意的协定以某种方式经过某种途径将信息传递给接收者的全过程。两大问题（传输和交换）计算机网络七层协议：物数网传会表应。通信要素：信源、信宿、信息的承载方式 2.通信系统基本组成（早期/后期）3.通信的基本要求：实时性：建立通信耗时、信息传递耗时；可靠性：通信系统（故障率、自愈能力）与信息传递的可靠性（通信质量）；通信质量：模拟通信：失真度（线性、非
4、线性）、信噪比；数字：误码率丢包率时间延迟 4.光通信：以光信号作信息载体。无纤光通信（大气光通信。外层空间光通信）、光纤通信 5.光纤通信优点：光波频率很高，光纤传输的频带很宽，故传输容量很大，传输损耗小不受电磁干扰，保密性好；耐高温、高压、抗腐蚀，工作可靠；光纤材料来源丰富，可节约大量有色金属(如铜、铝)，且直径小、重量轻。6.光信号基本特征：是频率极高的电磁波相位和偏振方向不能直接检测出来是强度调制的光信号 7.相干长度:在这段长度内，光有稳定的相位关系。相干时间：光有稳定的相位关系的时间t=1/f=-/c 8 光纤信道基本特征：实际光信道（传输光路）包括光纤、光有源器件和光无源器件。带
5、宽 1.2 到 1.6 um 20 亿个话路，几乎没有噪声。光信道噪声主要来源于光源和探测器相位敏感和偏振不稳定。使用调相方式会降低信噪比。(4)光纤信道的组网灵活性问题：光信号可复制性差(5)光纤通信系统的保护监测问题：将光路的参数变换成电信号后进行监测。但是经电光转换后，原有的光信号的许多特性将消失。(6)光能和其他形式的能量转换效率低，结构复杂价格高(7)供电问题 9.光纤通信基本组成：第三章传输光路 1.传输光路：指的是从光信号的产生到接收的整个光通路。要求:没有光能的损失没有色散和脉冲展宽（延迟问题）光强的响应是线性的偏振不敏感性、相位稳定性 2.射线理论：光是一种频率很高的电磁波，
6、而光纤本身是一种介质波导。模式理论：光纤中光场可表达为一系列模式的线性组合。模耦合理论：非正规光波导各模式场的大小沿纵向不断变化，相当于各模式场之间互相传递能量，出现耦合。3.模式的概念：模式是满足亥姆霍兹方程的一个特解一格模式实际是正规光波导的光场沿横截面的一种特定分布模式是有序的许多模式线性组合构成了光波导中总的场分布模式在波导中传输最基本的物理量是传播常数 4.光纤的结构：芯层、包层、涂敷层、护套。光纤分类阶跃型 SIF 渐变型 GIF多模 MMF 单模 SMF 短波长，长波长，超长波长；单模技术规范：模场直径：8-11 微米（10%）；包层直径：125 加减 2 微米 5.ITU-T
7、分类：G.651 渐变型多模光纤/G.652标准单模光纤：在1310nm 波长工作时，理论色散值为零，衰耗大；在1550nm波长工作时，传输损耗最低，色散系数较大/G.653 色散位移单模光纤在 1550nm 波长，衰耗和色散皆为最小值，可实现大容量长距离传输。因出现四波混频效应(FWM),限制了它在WDM（波分复用）方面的应用/G.654:1550nm 波长最低衰减光纤，制造困难，价格昂贵，不实用/G.655非零色散位移光纤：克服了 G.652 光纤在 1550nm 处色散受限和 G.653 光纤在 1550nm 处出现四波混频效应的缺陷，适用于 WDM 系统/G.65X 色散补偿光纤 6.
8、光纤制造工艺流程：光纤预制棒生长、拉丝。MCVD 改进的化学气相沉积OVD棒外气相沉积VAD轴向气相沉积PCVD等离子体化学气相沉积 7.光缆主要性能：机械性能：抗拉强度、抗压、抗冲击和弯曲性能温度特性：高温和低温温度特性重量和尺寸 8.光缆结构：缆芯（妥善地安置光纤，使光纤在各种外力影响下仍能保持优良的传输性能）、加强元件（中心加强，外层加强。高杨氏模量，高弹性范围，高比强度，低线膨胀系数，抗腐蚀，柔软）和护层 9.光缆分类：使用条件（室内、架空、埋地、管道）；缆芯结构（层绞式、骨架式、中心束管式、带状式）10.光纤损耗：吸收损耗（本征、杂质、原子缺陷）散射损耗（线性（瑞利散射、波导散射）非
9、线性（受激布里渊、拉曼散射）弯曲损耗（宏弯微弯）11.光纤损耗系数=10lg(Pin/Pout)/L(dB/km)绝对电平P(dBm)=10lg(p mw/1mw),(dB)=Pin(dBm)-Pout(dBm)13.色散：光在传播过程中任何与频率（色）相关的现象。物理学中0 为正常色散 dn/d0 为正色散（反常色散）14.色散的影响:脉冲波形变化 形状、宽度、幅度、光载频相位变化.变化取决于光波导的性质和输入脉冲的类型.忽略高阶色散时，输入脉冲向高斯型脉冲演化.无啁啾的脉冲，正常色散（负色散）、反常色散（正色散），都使脉冲展宽，脉冲幅度下降.有初始啁啾，若C0单调展宽，否则先窄化再展宽。在
10、高阶色散的影响下，将导致脉冲出现不对称、振荡拖尾等形变.两段光纤：脉冲展宽不满足叠加原理 15.色散分类：材料色散：由于材料群折射率 N 随波长变化所引起的色散特性波导色散：材料色散为零条件下，由波导结构引起的色散剖面色散相对折射率差随波长变化而引起色散高阶色散也称为色散斜率,一阶色散随波长的变化率多模色散不同模式之间群速度差偏振模色散 16.光纤传输的非线性效应：弹性非线性（自相位调制 SPM、交叉相位调制 XPM、四波混频 FWM）受激非弹性散射（受激布里渊散射 SBS、受激拉曼散射 SRS）17.光纤连接方法：18.光纤连接器：插针：PC,APC,UPC 插座：FC,ST,SC。FC外部
11、加强方式为金属套，紧固方式为螺丝扣，结构简单操作方便对微尘敏感 PC 对接端面为球面。插入损耗回波损耗大幅减小 SC 外壳矩形插拔销闩式紧固，价格低抗压强度高安装密度高 ST外壳圆形螺丝扣紧固，操作简便适用性强，互换性良好。LC模块化插孔闩锁机理。19.波分复用/解复用器：将若干路不同波长的信号复合后送入同一根光纤中传送，或者将在同一根光纤中传送的多波长信号分解后分送给不同的接收机。不存在分路损耗。熔锥耦合器型、干涉滤波型（介质膜型）、阵列光栅 AWG 20.偏振控制器：手动旋转光纤圈、挤压光纤型偏振控制器 第四章光发射机 1.光发射机的功能：电光变换输入的是双极性数字电信号(电压)，输出的是
12、“有光”、“无光”或“光平”高低代表的数字信号(功率)在光通信系统中，可能的承载信息的参量有光的强度、光的频率、光的相位、光的偏振.2.“IM-DD”（强度调制-直接检测）将输入的数字电信号转化为用光的强度表征信息的数字光信号 3.通信系统对光源的要求与光纤匹配：芯径小，几到几十微米，发光面积和体积，高的光耦合效率/波长要求：石英光纤低损耗区：1.21.6 微米/带宽要求/功率要求：大于 1mW电接口:高速调制：高速率的信号/光电集成（OEIC）/耐压、耗电（发光效率）可靠性要求 5.LED照明特点：1 发光效率高；2 寿命长;3 故障低 4 响应时间短;只有 60 钠秒 5 体积小、重量轻;
13、6 色彩鲜艳丰富;7 单色性好，没有污染；8 单个 LED的光通量小;9 平面发光，方向性强;10 控制方便。LED的光斑大，发散角大，耦合困难 6.LED基本原理没有光学谐振腔不论注入电流有多大，受激辐射都不能占优自发辐射过程,阈值无限大发射出普通的非相干光。7.直接调制：用电信号直接调制 LD或 LED的驱动电流，使输出光随电信号变化。这种方案技术简单，成本较低，容易实现。会引起激光器的谱线展宽,导致单模光纤色散增加,限制通信系统的容量/外调制：把激光的产生和调制分开，用独立的调制器调制激光器的输出光。调制速率高，技术复杂成本较高，适用大容量高速系统 8.间接调制：电光调制：普科尔（克尔）
14、效应，晶体的折射率与外加电场幅度成线性（非线性）变化/声光调制：声光（弹光）效应受超声波作用的晶体相当于形成了一个布拉格光栅，被介质中弹性波衍射的光波的强度、频率、方向等都随超声场变化/磁光调制：法拉第效应外加磁场引起线偏振光偏振方向旋转 9.为什么要外调制？对 LD进行直接强度调制会引起激光器的谱线展宽,导致单模光纤色散增加,限制通信系统的容量 10.电光调制的步骤：1.电光效应使得最初各向同性的介质，变成了各向异性介质 2.各向异性介质具有对于不同线偏振方向的光产生不同的相移的功能，因此通过电光效应可以构成调相器 3.利用两个偏振方向的调相器产生的相位差，再将它们进行干涉，就构成了一个与相
15、位差有关的调幅器 11.线路编码目的：1.从双极性信号转换为单极性信号 2.保证光端机同步，要有丰富的时钟分量，以便于时钟提取 3.使平均光功率稳定 4.误码检测，必须得留一些冗余 5.其他用途：勤务电话、定位码 12.编码方式：1B2B/5B6B/4B5B/8B10B/插 0 技术/扰码 课后题：1.含有信号的数字信号既有连续谱也有离散谱/2数字通信网同步问题，为什么要采用包通信：数字通信网中，同步系统确实存在收发端机之间具有一定的（相对不变）时间关系。同步系统包括载波同步、位同步、帧同步和网同步。如果同步有误差或失去同步，则数字通 信中就会出现大量的误码，甚至使整个通信中断。为了使整个通信
16、系统或者通信网有序、准确、可靠的工作，必须保证全网的同步。同步作为一种信息按照其传输方式的不同，又可分为外同步法和自同步法两类/数字通信网中数据通信信息量很大时，会出现误码。误码率时数字通信可靠性的基本度 量。在数字通信中，把信息分为一个个的包传输，可以兼顾信息传输中的可靠性和实时性/3.0dBm 的光功率,光功率衰减了 6dB，则光强衰减到多少？单模光纤 0.35dBm/km 的损耗相当于光功率衰减公式P=P0exp(-aL)中衰减系数 等于多少 0dBm 的光功率是 1mw。由 d=Pin（dBm）-Pout（dBm）=6dB 则 Pout（dBm）=-6dBm换算成光功率为Pout=10
17、(-0.6)mw=0.25mw a=Pin（dBm）-Pout（dBm）/L，所以10lg（Pin/Pout）=aL，即P=P0*10(-aL)a=0.08/km/4.LD进行温度控制?温度不稳定什么坏处?在DWDM中如何利用这个特性温度的变化主要影响 LD 的输出光功率和发射激光的波长。阈值电流随着温度的升高而加大。在一定的温度范围内有关系式：Ith=I0eT/T0。温度对光功率影响的 P-I曲线见下图。由于温度的升高，LD 谐振腔的腔长将增加，禁带宽度变窄。由于谐振腔具有选频的作用，腔长的增加和禁带宽度变窄都是输出的激光波长增加。因此，温度的升高，LD的波长将向长波长的方向漂移。由于光纤的
18、特性尤其是光器件的特性，对波长都很敏感，所以激光器波长的不稳定会带来许多麻烦。但人们却可以利用它制成了可调谐的多波长激光器，可以用在 DWDM 中/5.激光器调制电路原理图各元件作用从左往右 T4T1T3T2T5，两个晶体管工作在开关状态,发射极连在一起,通过一个电流源形成一个正反馈。如，起始状态 T1导通，T2断开。这时 T1 的 be 电压因为某种原因下降时，会导致 Ik 下降，进一步将引起 C电位向低趋势发展，若这时 T2的基极电位保持不变，那么 T2的 be 电压就会向大的趋势发展，从而导致 Is 向大的趋势发展。这样，反过来使 C 点电位向高 的趋势发展，结果 T1 的 be 电压进
19、一步下降，会导致 Ik 也进一步下降。这就是一个正反馈。如此循环，使得 Ik 最终下降到零（关断），而 Is大到完全导通为止/6.PIN工作原理：半导体表面被反射，损失一部分光能/透过不能产生电子空穴对的表面，进一步消耗一部分光能/剩余的光能到达能够产生电子空穴对的耗尽区，产生电子空穴对；/最后剩余的一部分光能，透过耗尽区而消耗/7.功率 500W 频率 100MHz，50nW100Hz，500nW10MHz 放大电路:500W100MHz 功率较大速度快，选低阻抗。50nW100Hz 功率低速度慢，选高阻抗.500 nW 10MHz 选跨阻抗放大器/8.SOA.EDFA 比较：共点：都基于活
20、性介质，利用受激辐射机制直接放大/都可作为功率放大器中继放大器前置放大器补偿功率放大器;不同：SOA 是电泵浦 EDFA是光泵浦 SOA 噪声较大输出iipxI log2)()(nTtfatsnn2),(21lim)(TFTSxTd)(21SP01lg10PP学习必备 欢迎下载 功率较小偏振灵敏 EDFA 噪声较小输出功率较大频带宽效率高连接损耗小偏振不灵敏 SOA 有很好的非线性，体积小可集成 EDFA 体积较大/9.EDFA增益饱和现象原因，噪声起因，怎么克服：小信号工作区，增益与输入功率无关为常数。当输入功率增大到超出小信号工作区时，增益随输入功率增大而变化，当输入功率大到泵浦到上能级的
21、粒子不足以弥补受激辐射小号的粒子时，就会产生增益饱和现象。饵离子具有有限的激发态寿命，其中部分粒子会自发地返回基态，同时发射一个光子。此光子与受激辐射产生的光子不同，他与入射信号光不相关。这些自发辐射产生的光子在掺饵光纤的传播过程中，同样会产生受激辐射，结果得到了放大形成了背景噪声。可以加一级滤波器来减小自发辐射噪声，但不能完全克服/10.EDFA主要的几种跃迁，几种泵浦波长优缺点：1 从基态 15/2 到激发态 11/2，对应 980nm 波长受激吸收；215/2 到亚稳态 13/2 1480 受激吸收 3 从 13/2 到 15/2，1550受激辐射和自发辐射。1480n 泵浦光波长与 9
22、80nm 相比，从能量转换效率看，1480nm 光的转换效率高。从光子的转换效率的角度看，980nm 的光子转换效率高。1480nm 存在较严重的自发辐射，所以噪声特性也不好/NRZ不含时钟频率，在 NRZ码中时钟提取，对 NRZ码预处理，将占空比为 100%的脉冲信号变为占空比等于或略小于 50%，一般预处理的脉冲宽度 0.4T-0.6T第五章光接收机与基本光纤数字通信系统 1.光接收机的作用是将传输光路中的光信号转换为电信号 2.光电效应：光检测器由半导体材料制成，当光照射到其表面时，价带中的电子吸收光子，获得能量的电子跃迁到导带，同时在价带中留下了空穴。在外加偏置电压的情况下，电子-空穴
23、对的运动形成了电流，这个电流常称为光电流。3.PN 结工作参数 4.提高量子效率的途径：减少光子在半导体表面的反射 r；减少光子在表面层（零电场 P 层）的吸收；增加耗尽层的长度，实现光子完全吸收并转换为电子-空穴对。5.PIN光电二极管结构 6.响应速度影响因素：光电二极管的结电容和负载电阻构成的 RC时间常数（结电容 Cd=A/w）载流子在耗尽层内的定向运动速度载流子在零电场区内的扩散运动速度 7.PIN 的噪声：量子噪声：由光子产生电子-空穴对的随机起伏造成的；功率谱密度为常数，可以看作为与频率无关，是一种白噪声；暗电流：带电粒子的热运动形成的电子空穴对。8.光接收机要求:较低的误码率较
24、高的接收灵敏度（较低的接受水平）较宽的带宽，技能接受较高速率的光信号码流较大的动态范围较低的输出噪声 9.三种光接收机前置放大电路：高阻抗放大（灵敏度高、动态范围低）低阻抗放大（提高了带宽，灵敏度低）跨阻抗放大（性能良好）10.半导体光电二极管等效电路：Ip:光电流，受到输入光功率的控制/Id:暗电流，可看作一个受控电流源，受电源电压的控制/Cd：结电容/Re 负载电阻 11.电压反馈并联输入放大器：指反馈的信号是取自输出端的电压，而这个反馈信号是通过并联方式加到输入端的（电阻 b,a,f）12.前置放大级的噪声源：光信号自身的噪声（光源噪声及光路中多次反射的噪声）、光探测器的噪声、负载电阻热
25、噪声、放大器件内部噪声。包括量子噪声、暗电流噪声、热噪声、放大器噪声、漏电流噪声、APD噪声 13.相同波形的周期性码流：每个码元都有相同的波形码元之间的时间间隔相同并设为 T，码元是相隔 T 时间随机的出现每个码元是宽度为 t 的脉冲,t/T为码元的占空比 14.时钟提取的一般原理：数字光接收机放大均衡器输出的信号是占空比 100%的 NRZ码流占空比为 100%的脉冲，在时钟信号频率点无频谱分量占空比为50%的脉冲在时钟信号频谱点的分量最大50%频谱中含有时钟信号频率点在内的多种频谱。15.周期性脉冲信号的频谱为：16、功率限制系统中的中继距离：L=(PT-PR-Me-2Ac-2Ad-Po
26、)/(Af+As+Mc)=(Ps-Pr-Me-2Ad-Po)/(Af+As+Mc);PT-发送光功率（dBm）；/PR-接收机理论灵敏度（dBm）/Ps-入纤功率，LD光源，-3、-6、-9dBm/Pr-接收机灵敏度（dBm）/Me-系统的设计富余度（dB）/Ac-连接器损耗（dB/个）；0.31dB/个/Af-衰减 常数（dB/km）:约为 0.4dB/km（1310nm）、0.25dB/km（1550nm）/As-平均每公里光纤接头损耗（dB/km）；一般在 0.1dB/km以下/Mc-光缆线路富余度（dB/km）；单模光纤一般取0.050.15dB/km/P0-光通道功率代价（dB）；一
27、般不超过 1dB。/Ad-光缆配线架连接器损耗（dB/个）第六章基于电复用的光纤通信系统 1.复用段和再生段：2.电复用技术（先复用后变光）：对多个用户的电独立码流，以电信号的方式合成为一个多用户电码流；光复用技术（先变光后复用）：对多个用户的光独立码流，以光信号的方式合成为一个多用户光码流；光电复用技术：指不同的码流合成与分解实在光域中进行，而在中继再生时，需要进行光电光转换。3.时分复用方式：按固定时隙复用（同步方式）按帧复用（异步方式）4.北京至上海由 1463km，假定中继距离都相等，请提出一个适用于 155Mb/s 的传输方案，包括中继距离的确定，光源、光纤、光探测器的选择以及光功率
28、的估算等。方案估算：中继距离：L=（Ps-Pr-Me-2Ad-P0）/(Af+As+Mc)选用 Ps=-3dB 的 LD 激光器；灵敏度-45 的 PIN 探测器；Me 为系统设计富余度，取 Me=4dB；Ad 为光缆配线架连接器损耗，取 Ad=1dB/个；P0 为光通道功率代价，取 P0=0.8dB；工作在 1550nm 窗口，故取 Af=0.25dB/km；As 为平均每公里光纤接头损耗，取 As=0.08dB/km；Mc 为光缆线路富余度，采用普通单模光纤，取 Mc=0.1dB/km。解得 L=81.86km，则需要中继器 N=1463/81.86=17.87，即实际需要 18 个中继器
29、。5.简述数字信号在电域的三种主要复用技术，比较它们的优缺点。时分复用：不同的数据源在不同的时间段发送数据，这在一定程度上减少了终端的等待时间；（原理简单，易于实现 效率低）频分复用：把每个用户的独立码流，分别调制在不同频率的载波上，变成不同载频的独立码流，再把不同频率的码流变成多频率的码流，这种方式提高了传输码速。但对线路的频 率动态范围及接收机的处理速度和解调提出一定得要求；（效率高，能同时到达不同码流用户 易受噪声干扰，误码率高）码分复用：用不同的正交码组，传送不同的用户码流，经过调整后将两个独立的码组经过合成器成多码组码流，在终端进行相关运算，提取相应码组信息（基于正交码概念，速率高
30、技术上难以实现）6.PCM 的基本速率是多少？简述 PDH 的欧洲、美国、日本标准的速率体系。我国采用哪 一种标准？简单画出 SDH 体系 STM-1 的帧结构，它的速率是多少？PCM 基本速率：64Kb/s PDH 速率体系：欧洲标准：32 路话音，基本速率 2.048Mb/s；以 4 倍速率提高，分别为：8.448 Mb/s、34 Mb/s、144 Mb/s 美国标准：24 路话音，基本速率 1.5 Mb/s、6.3 Mb/s、45 Mb/s、/N*45 Mb/s 日本标准：1.5 Mb/s、6.3 Mb/s、32 Mb/s、100 Mb/s 我国的为欧洲标准：图：速率为 155520kb
31、/s 第七章光放大 1.光放大器解决的是光路损耗的功率补偿问题，能对光信号直接放大，省去了光电转换的麻烦。由增益介质、泵浦源、输入输出耦合结构组成。分类：半导体光放大器、掺杂光纤放大器、受激散射光纤放大器。2.光放大器基本结构：（a）半导体 SOA，电活性介质；（b）掺杂光纤 EFA，光活性介质；（c）受激散射光纤 FRA，光纤非线性效应 3.增益系数：0 频率处的增益系数:原子跃迁频率，由跃迁能带的带隙决定/g0:在 w0 处且输入平均光功率很小的增益系数，也称为峰值增益系数/Ps:为饱和功率，与粒子的驰豫时间有关/T 2:为增益介质的驰豫时间,一般 0.1ps1ns 4.全程放大倍数 G(
32、w)=expg(w)L.小信号下 P/Ps1,增益浦的半高宽度 5.光放大器的技 6.放大器噪声：噪声指数：Fnoise=(SNR)in/(SNR)out 自发辐射噪声:自发辐射跃迁是一种光子态不确定的随机跃迁，所以有很宽的频谱，形成噪声/差拍噪声：信号光与自发辐射光在光检测器中发生相 干混频，从而使检测器的光电流产生了一个差拍分 7.放大器应用分类：后置（功率放大）、线路（线性）、前置（低噪声）8 半导体放大器：优点：体积小，集成度高，电泵浦，有许多独特的非线性现象/缺点：不易制作，价格高，噪声大.有许多独特的非线性现象/应用：光信号处理,高速通信网中的光开关、光复用/解复用器和波长转换器等
33、非线性器件 9.SOA原理：电流将低能级离子激发到高能级，光子将高能级粒子激发到低能级，高能级粒子数减少，光子数增加，实现光放大。10.光功率变化：增益：忽略后两项；吸收：考虑第二项；自发辐射：考虑第三项 11.SOA噪声特性：散粒噪声、自发辐射噪声、各项拍噪声：（ASE ASE拍噪声，可用窄带滤波器滤除/信号自发辐射间的拍噪声，不可滤）12.对于一个孤立的脉冲（码型），这种失真与码元函数有关，称为码型效应/对于一段码流（它含有一定数量的连“0”和连“1”），这种失真与连“0”和连“1”的数目有关,称为图形（Pattern）失真.13.EDFA原理结构：和 SOA光放大原理相同，EDFA也是基
34、于活性介质掺铒光纤 EDF固有的受激辐射光放 大机制。三种跃迁：受激吸收：掺铒光纤 EDF中的铒离子，通过对泵浦光子 的受激吸收从低能级跃迁到高能级，实现粒子数反转。受激辐射：通入信号光，在信号光子的作用下，产生受 激辐射放大，自发辐射：产生自发辐射噪声 ASE 14.EDFA 的泵浦方式：如果泵浦源靠近信号发射端就是同向泵浦，如果泵浦源靠近输出端，则为反向泵浦结构，若发射端和输出端都有泵浦源则为双向泵浦。同向泵浦在输入端泵 浦功率大，输出端得泵浦功率小，容易饱和，所以不宜做为功率放大器，而反向泵恰恰相反，适合做功率放大器。但是噪声性能恰恰相反，因为噪声性能主要由前置放大器决定，同向泵皮噪声小
35、，反向泵浦则相反，噪声指数大，所以同向泵浦适合做为低噪声的前置放大器。双向泵浦则可以使整个EDF上的泵浦功率均衡，所以同时具有较大的输出功率和较低的噪声，线性范围宽，适合作为线路放大器 15.EDF能级及跃迁：16.小信号增益特性：实验发现：在每个泵浦功率下，存在一个最佳的光纤长度，在此长度下，信号增益最大。当超过这个光纤长度时，在这段光纤中没有足够的粒子反转，信号在光纤中会被吸收。16 缩略符：ADM 分/插复用器；AGC自动增益控制；AM 幅度调制；AMI交替反转码；APD雪崩光电二极管；ASE自发辐射噪声；ASK幅度键控；ATM 异步传输模式;AUG 指针；AWG光栅波导阵列/BER误码
36、率/CCD电荷耦合器件；CDMA码分多址；CRC循环冗余校验；CWDM 粗波分复用/DBR分布布拉格反射激光器；DFB分布反馈（激光器）；DH双异质结；DOP偏振度；DWDM 密集波分复用/EDF掺铒光纤；EDFA掺铒光纤放大器；EDFL掺铒光纤激光器/FET场效用管；FDDI光纤分布数据接口；FP-LD 法布里珀罗激光器；FP-SOA 法布里珀罗型半导体光放大器；FRA光纤拉曼放大器；FWHM半高全宽；FWM 四波混频/GVD群速度色散/IM 强度调制；IM-DD强度调制-直接检测；IP因特网协议；ITU-T 国际电信联盟/LD激光二极管；LED发光二极管/MCVD（法）改进的化学气相沉积；
37、Modem 调制解调器；MSOH 复用段开销；MUX 同步复用器；M-Z马赫曾德（干涉仪）/NRZ（码）非归零码；NTC负温度系数/OCDM光码分复用；OEIC光电集除不确定性的东西它是信息获得者从不知到知的过程中对事物从不确定到确定的一个度量信息的基本特征共享性传递不使原信息减少可传递控制作用衍生以物质状态被存储语法语义语用信息量是事物的某个确定状态所排除的可能状比特信号的物理性确定信号与随机信号时间相关与时间无关实时与非实时频谱周连续信号非周线状离散谱周离散信号周线状离散谱信号的维数信号的信息性模拟信号与数字信号信息的时间特性功率谱密度函数数字信号占空比消光比同步帧可以不同步帧定位方法信号
38、物理方法发送帧定位信号信息方法定义一个特定的字符串起始字段作为起始定位标识包分组帧是一串连续的比特码流目的保证可靠性的前提下提高实时性干扰串扰是有一定眭禄的不含信息的信号或学习必备 欢迎下载 成；OSNR 光信噪比；OTDM 光时分复用；OVD（法）外部气相沉积法/PCM 脉冲编码调制；PCVD（法）等离子体化学气相沉积法；PDH准同步数字体系；PIN：P 型半导体-本征材料-N型半导体光电二极管；PMD 偏振膜色散；PSK相位移动键控调制；PWM 脉冲宽度调制/Q（值）优值/RC（时间常数）阻容电路的时间常数；RZ（码）归零码；RSOH再生段开销/SBS 受激布里渊散射；SDH同步数字体系；
39、SNR信噪比；SOA半导体光放大器；SPM 自相位调制；SRS受激拉曼散射；STM 同步传输复用/TE（模）横电（模式）；TM 横磁（模式）；TTL（电平）；TW-SOA 行波半导体光放大器/VAD（法）垂直气相沉积法；VCO 压控振荡器/WDM 波分复用/XPM交叉相位调制；XSP交叉偏振调制 习题；EDFA结构各部件作用：EDF掺耳光纤，作为增益介质，长度约在 2050m 之间。EDF采用掺铒离子的单模光纤作为 增益介质，受泵浦光激发产生粒子数反转，在信号光诱导下实现受激辐射放大/WDM 波分复用耦合器，在 EDF 输入侧的波分复用耦合器 WDM1 用于将泵浦光与信号光 耦合到掺铒光纤 E
40、DF内；在 EDF输出端的波分复用耦合器 WDM2用于将 EDF内的泵浦光与信号光分离，以便在信号光向传输光纤输出地时候，泵浦光不至于进入到传输光纤/Isolater 隔离器，在 EDFA输入端的光隔离器用于阻止 EDF 产生的噪声光反向沿光纤返回，避免损伤信号光的光源。输出端的隔离器用于防止在输出端可能的反射，一面放大器发生自激。有时，为了降低噪声输出，在 EDFA 的输出端再加上一个窄带滤波器，同时也进一步的降低了漏泄的泵浦光/Pump 泵浦源，泵浦源一般为具有较高的可靠性和高输出功率的半导体激光二极管，它的功率决定了 EDFA 的最大输出功率./PIN 参数大体水平：Ip：光电效应引起的
41、光电流，受输入光功率的控制 120nA（铟镓砷）/Id：暗电流，也可看作一个受控电流源，约 110nA硅，50500nAp锗/C：结电容约为 1.23PF（硅），25PF（锗），0.52PF（铟镓砷）/R：负载电阻/V：反向偏置电压，硅 4.510V 锗 610V 铟镓砷 5V 除不确定性的东西它是信息获得者从不知到知的过程中对事物从不确定到确定的一个度量信息的基本特征共享性传递不使原信息减少可传递控制作用衍生以物质状态被存储语法语义语用信息量是事物的某个确定状态所排除的可能状比特信号的物理性确定信号与随机信号时间相关与时间无关实时与非实时频谱周连续信号非周线状离散谱周离散信号周线状离散谱信号的维数信号的信息性模拟信号与数字信号信息的时间特性功率谱密度函数数字信号占空比消光比同步帧可以不同步帧定位方法信号物理方法发送帧定位信号信息方法定义一个特定的字符串起始字段作为起始定位标识包分组帧是一串连续的比特码流目的保证可靠性的前提下提高实时性干扰串扰是有一定眭禄的不含信息的信号或