2020通信工程師傳輸與接入（無線）知識(shí)點(diǎn)解析：光纖通信系統(tǒng)概述

希賽小編為大家整理了2020通信工程師傳輸與接入（無線）知識(shí)點(diǎn)解析：光纖通信系統(tǒng)概述，以下為相關(guān)知識(shí)點(diǎn)內(nèi)容：

知識(shí)點(diǎn)一：光纖的結(jié)構(gòu)與分類 【考法分析】

本知識(shí)點(diǎn)主要要求考生了解光纖的結(jié)構(gòu)和分類，以填空題為主。【要點(diǎn)分析】

? 光纖的中心的纖芯，纖芯外面是包層，纖芯的折射率高于包層的折射率，從而形成 光波導(dǎo)效應(yīng)，實(shí)現(xiàn)光信號(hào)的傳輸。

? 按光纖纖芯折射率來分：階躍型光纖和漸變型光纖

按光纖傳輸模式來分：單模光纖和多模光纖，其中：單模光纖適合長距離，大容量的光 纖通信系統(tǒng)。

【備知識(shí)點(diǎn)撥】

熟記光纖的結(jié)構(gòu)和分類。

知識(shí)點(diǎn)二：光纖的傳輸特性【考法分析】

掌握光纖的傳輸特性，填空、判斷為主。每年考！

【要點(diǎn)分析】

? 光纖的傳輸特性包括：光纖的損耗和色散特性；光信號(hào)在光纖中傳輸時(shí)幅度會(huì)因 損耗而減小；波形則因色散產(chǎn)生越來越大的失真，使得脈沖展寬。

? 光纖色散是指不同頻率、不同模式的電磁波以不同群速度在介質(zhì)中傳播的物理現(xiàn)象。色散導(dǎo)致光脈沖在傳播過程中展寬，前后脈沖相互重疊，引起數(shù)字信號(hào)的碼間干擾， 也會(huì)限制光纖的較高信息傳輸速率。

? 在光纖傳輸理論中色散分為模式色散和頻率色散，頻率色散分為材料色散和波導(dǎo)色散。

? 在多模光纖中，模式色散占主導(dǎo)地位；單模光纖中不存在模式色散，會(huì)受到頻率色散的影響；嚴(yán)格的來講，對(duì)于高速大容量的光纖通信系統(tǒng)中還會(huì)受到偏振膜色散的影響。

? 光纖材料固有損耗產(chǎn)生的原因大致包括兩類：吸收損耗和散射損耗，其中前者主要包括本征吸收和雜質(zhì)吸收；后者包括線性散射損耗和非線性散射損耗。

? 光纖損耗用損耗系數(shù)α λ 來表示，單位為 dB/km，即單位長度（km）的光功率損耗 （dB）值。如果注入光纖的功率為 p（z = 0），光纖的長度為 L，經(jīng)長度 L 的光纖傳輸 后光功率為 p（z = L）（單位：mW）。由于光功率隨長度是按指數(shù)規(guī)律衰減的，定義α λ 為：

如果光纖的輸入和輸出光功率以 dBm 為單位，則光纖損耗用損耗系數(shù)α λ 表示：

【經(jīng)典例題】 已經(jīng)某單模光纖的工作波長在 1550nm，其傳輸損耗為 0．22dB/Km，傳輸長度為 25km， 光發(fā)射機(jī)的輸出光功率為 1mW，僅考慮光纖傳輸損耗的情況下，光接收機(jī)的接收光功率是多少？

試題答案

本題考查光纖的損耗概念及計(jì)算方法。光波在光纖中傳輸一段距離后能量會(huì)衰減，這就 是光纖損耗。光纖損耗限制了光纖最大無中繼傳輸距離。光纖損耗用損耗系數(shù)α（λ）表示， 單位為 dB/km。根據(jù) =（Po-Pl）/L 知道：帶入 =（Po-Pl）/L 有 0．22=（0-Pl）/25 求出 Pl=-5．5dBm。根據(jù)用 ，可以求出 Pl=10-0．55mW=0．28mW。

【備知識(shí)點(diǎn)撥】 熟記光纖的傳輸特性。光纖損耗系數(shù)計(jì)算題每年考，熟練掌握對(duì)數(shù)的運(yùn)算法則。

知識(shí)點(diǎn)三：常用的單模光纖 【考法分析】

掌握常用的單模光纖及其各自的特性！以填空題、判斷題為主。每年考！

【要點(diǎn)分析】

? G.652：常規(guī)單模光纖，零色散波長在 1310nm 附近，最低損耗在 1550nm 附近。

? G.653：色散位移單模光纖，在 1550nm 的色散為零和最低損耗，不利于多信道的 WDM 系統(tǒng)中傳輸，會(huì)發(fā)生四波混頻導(dǎo)致信道間發(fā)生串?dāng)_。

? G.655：非零色散位移單模光纖，在 1550nm 窗口保留了一定的色散，使得光纖同時(shí)具有 了較小色散和最小衰減。能夠避免四波混頻，G.655 光纖適用于 DWDM 系統(tǒng)中。

【備知識(shí)點(diǎn)撥】

熟記 G.652、G.653 和 G.655 三類光纖的中文名稱，各自特性及應(yīng)用場景。

知識(shí)點(diǎn)四：光纖的非線性效應(yīng)【考法分析】

掌握光纖的非線性效應(yīng)的分類，以填空題為主！

【要點(diǎn)分析】

? 單模光纖的非線性效應(yīng)分為受激散射效應(yīng)和非線性折射率效應(yīng)。

? 受激散射效應(yīng)包括受激拉曼散射（SRS）和受激布里淵散射（SBS）。

? 非線性折射率效應(yīng)可分為 3 大類：自相位調(diào)制（SPM），交叉相位調(diào)制（XPM）以及 四波混頻（FWM）。

【備知識(shí)點(diǎn)撥】

熟記光纖非線性效應(yīng)的分類

知識(shí)點(diǎn)五：光通信器件 【考法分析】

掌握光源和光檢測器的作用，以填空題為主！

【要點(diǎn)分析】

? 光源與光檢測器是光纖通信系統(tǒng)的主要器件。

? 光源用在光發(fā)送機(jī)中，主要功能是產(chǎn)生光載波，完成電光轉(zhuǎn)換（E/O）。

? 光檢測器用在接收機(jī)中，主要功能是完成光電轉(zhuǎn)換（O/E）。

【備知識(shí)點(diǎn)撥】

熟記光源和光檢測器的作用。

知識(shí)點(diǎn)六：光信號(hào)的調(diào)制 【考法分析】

了解光信號(hào)的調(diào)制，以判斷題為主。每年考！

【要點(diǎn)分析】

? 光信號(hào)的調(diào)制可分為直接調(diào)制（內(nèi)調(diào)制）和間接調(diào)制（外調(diào)制）兩大類。

? 直接調(diào)制（內(nèi)調(diào)制）會(huì)帶來啁啾效應(yīng)，使得光纖的色散增加，限制了容量的提高；

? 間接調(diào)制（外調(diào)制）在光源的輸出通路上外加光調(diào)制器對(duì)光波進(jìn)行調(diào)制，控制光信 號(hào)的有無，外調(diào)制可以減小啁啾

【備知識(shí)點(diǎn)撥】

熟記并區(qū)分直接調(diào)制和間接調(diào)制各自的含義，易混淆！

知識(shí)點(diǎn)七：光網(wǎng)絡(luò)的分層結(jié)構(gòu) 【考法分析】

了解光網(wǎng)絡(luò)的分層結(jié)構(gòu)！以填空題為主！

【要點(diǎn)分析】

? 光網(wǎng)絡(luò)作為傳輸網(wǎng)絡(luò)，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)營、管理和地理區(qū)域等因素分為 3 層：省際骨 干傳輸網(wǎng)、省內(nèi)骨干傳輸網(wǎng)和本地傳輸網(wǎng)；

? 一般把傳輸網(wǎng)中非干線部分的網(wǎng)絡(luò)劃歸為本地傳輸網(wǎng)；

? 本地傳輸網(wǎng)進(jìn)一步分為核心層、匯聚層和接入層

【備知識(shí)點(diǎn)撥】

熟記光網(wǎng)絡(luò)的分層結(jié)構(gòu)。