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光纤|光纤复习课修改


按关键词阅读: 复习 光纤 修改

1、光纤通信,1、Numerical Aperture; 2、Fiber Loss; 3、Dispersion; 4、Mode Dispersion; 5、Polarization Mode Dispersion; 6、Normalized Frequency; 7、Extinction Ratio; 8、Spontaneous Emission; 9、Receiver Sensitivity; 10、Bit Error Rate; 11、Signal-to-Noise Ratio; 12、Noise Figure,一、名词解释,数值孔径( Numerical Aperture) 入射到光纤端面的 。

2、光并不能全部被光纤所传输 , 只是在某个角度范围内的入射光才可以 。
这个角度a的正弦值就称为光纤的数值孔径(NAsina) , 多模光纤 NA的范围一般在0.180.23之间 , 所以一般有sina=a , 即光纤数值孔径NAa 。
在光学中 , 数值孔径是表示光学透镜性能的参数之一 。
用放大镜把太阳光汇聚起来 , 能点燃纸张就是一个典型例子 。
若平行光纤照射在透镜上 , 并经过透镜聚焦于焦点处时 , 假设从焦点到透镜边缘的仰角为 , 则取其正弦值 , 称之为该透镜的数值孔径,光纤损耗( Fiber Loss) 光纤损耗(也可以称为信号衰减或信号损耗)是指光纤每单位长度上的衰减 , 单位为dBkm 。
它是光纤最重要的特性之一 , 因为它在很大程度上 。

3、决定了在无需信号放大和再生的条件下 , 光发送机和光接收机之间所允许的最大距离 。
光纤中光功率的吸收损耗 , 散射损耗以及辐射损耗是导致光信号衰减的几个主要的因素 。
吸收损耗与制造光纤的材料有关;散射损耗除了与材料有关以外 , 还与光纤的结构缺陷相关;辐射效应导致的损耗则是源于光纤几何形状的微扰(包括微观和宏观的,Dispersion色散 色散是光纤的传输特性之一 。
由于不同波长光脉冲在光纤中具有不同的传播速度 , 因此 , 色散反应了光脉冲沿光纤传播时的展宽 。
光纤的色散现象对光纤通信极为不利 。
光纤数字通信传输的是一系列脉冲码 , 光纤在传输中的脉冲展宽 , 导致了脉冲与脉冲相重叠现象 , 即产生了码间干扰 , 从而形成传输码的失误 ,。

4、造成差错 。
为避 免误码出现 , 就要拉长脉冲间距 , 导致传输速率降低 , 从而减少了通信容量 。
另一方面 , 光纤脉冲的展宽程度随着传输距离的增长而越来越严重 。
因此 , 为了避免误 码 , 光纤的传输距离也要缩短,模内色散: 1、材料色散 , 纤芯中材料的折射率随波长变化导致了这种色散(有时也称为色度色散 , 因为它与三棱镜分解光谱是同一种效应) 。
2、波导色散(结构色散) , 这种色散的原因是单模光纤只有约80%的光功率在纤芯中传播 , 20%在包层中传播的光功率其速度要更大一些 , 这样就出现了色散 。
模间色散(Mode Dispersion ): 光纤的模式色散只存在于多模光纤中 。
它产生是因为即使在同一频率点上 , 不同模式的群速率( 。

5、群实验)也不相同 。
每一种模式到达光纤终端的时间先后不同 , 造成了脉冲的展宽 , 从而出现色散现象 。
偏振模色散(PMD)又称光的双折射:单模光纤只能传输一种基模的光 。
基模实际上是由两个偏振方向相互正交的模场HE11x和HE11y所组成 。
若单模光纤存在着不圆度、微弯力、应力 等 , HE11x和HE11y存在相位差 , 则合成光场是一个方向和瞬时幅度随时间变化的非线性偏振 , 就会产生双折射现象 , 即x和y方向的折射率不同 。
因传播 速度不等 , 模场的偏振方向将沿光纤的传播方向随机变化 , 从而会在光纤的输出端产生偏振色散 。
PCVD工艺生产出的单模光纤具有极低的偏振模色散 (PMD,归一化频率(Normalized Fre 。

6、quency): 归一化频率是光纤的最重要的结构参数 , 它能表征光纤中传播模式的数量 。
就是把的采样频率设为1 , 其它的频率按它的百分比表示 。
有时频率的范围会非常的大 ,使用时会很不方便 , 将之归一化后就转换到0,1之间了 。
这样做实现了一个统一的标准 , 有利于比较各个频率的分布情况 。
归一化的另一个目的是防止数据的 溢出,消光比(Extinction Ratio) 对于数字脉冲光发射机 , 消光比这个指标很重要 , 它定义为 “0”脉冲时所发送的光功率p0和 “1”脉冲时所发送光功率p1之比 , 可用EXT表示 , 定义式如EXT=10lg(p1/p0)(dB),消光比的不足容易引起对码元的误判等一系列问题,自发辐射 。

7、( Spontaneous Emission ): 处于激发态的原子中 , 电子在激发态能级上只能停留一段很短的时间 , 就自发地跃迁到较低能级中去 , 同时辐射出一个光子 , 这种辐射叫做自发辐射 。


来源:(未知)

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