系统1: 工作在850nm
(1)GaAlAs半导体激光器:0dBm(1mW)的功率耦合进光纤; (2)硅雪崩光电二极管:灵敏度-50dBm;
(3)渐变折射率光纤:在850nm处的损耗为3.5dB/km;
(4)连接器损耗:每个连接器为1dB. 系统2: 工作在1300nm
(1)InGaAsPLED: 0dBm(1mW)的功率耦合进光纤;
能级的Er3+被提升到高能级上，使掺饵光纤达到粒子数反转分布，
泵浦形式有同向泵浦、反向泵浦和双向泵浦三种； EDFA中的光耦合器的作用是将信号光和泵浦光合在一起，送入
掺饵光纤中进行光放大；
EDFA中的光隔离器的作用是防止光反射，保证系统稳定工作和 减小噪声，对它的基本要求是插入损耗小，反射损耗大。
3. 试比较下面两个速率为100 Mb/s的系统其损耗受限的最大传输距 离.(每个系统要求有6dB的系统富余度)
20000m光纤的最大时延差：
Ln1 n1 n2 1.50 (1.50 1.45) 20000 3.45s c n2 3 108 1.45
答：掺铒光纤放大器（EDFA）由掺铒光纤、泵浦光源、光耦合器
和光隔离器四部分构成。 掺铒光纤是EDFA的核心，以石英光纤为基础，添加一定比例 的 稀土离子Er3+作为增益介质，在泵浦光的激发下形成粒子数反转分 布，实现光的放大，工作波长为1.55um； EDFA中的泵浦光源为信号光的放大提供足够的能量，使处于低
(2)InGaAsPIN光电二极管:灵敏度-38dBm; (3)渐变折射率光纤:在1300nm处的损耗为1.5dB/km;
(4)连接器损耗:每个连接器为1dB.
0 ( 50) 2 6 L1 12km 3.5 0 ( 38) 2 6 L2 20km 1.5
第二章小 结
• 光纤的综述（结构特点、分类）
• 光纤的传输原理
– 几何光学方法（相对折射率差、数值孔径、模式色散） – 波动理论传输（传输模式、结构参数、单模条件）
• 光纤的传输特性
– 损耗（组成和特点） – 色散（色散系数） – 非线性效应
2 2 2 ( M m w )1/ 2
的光纤链路，如果PIN和APD接收机的灵敏度分别为-45dBm
和-56dBm,则在需要6dB的系统富余度时应选用哪一种接收机? 光纤通信
复习练习题
一. 选择题 1.光纤单模传输条件，归一化频率V应满足：[ B ] A V>2.405 B V<2.405 C V>3.832 D V<3.832 2.将光限制在有包层的光纤纤芯中的作用原理是[ C ] A.折射 B.在包层折射边界上的全反射 C.纤芯—包层界面上的全反射 D.光纤塑料涂覆层的反射 3.不属于无源光器件的是[ B ] A.光定向耦合器 B.半导体激光器 C.光纤连接器 D.光衰减器 4.光发射机的消光比，一般要求小于或等于[ B ] A.5％ B.10％ C.15％ D.20％ 5.EDFA中光隔离器的主要作用是[ B ] A.降低光放大器输出噪声 B.消除反射光的影响 C.提高光放大器增益 D.使光信号再生
(1) GaAlAs半导体激光器，工作波长850nm， 能将0dBm(1mW) 的功率耦合进光纤；
(2)有10段500m长的光缆，损耗为4dB/km，两端均有连接器；
(3)每个连接器的损耗为2dB； L 0 ( 45) 11 2 6 4.25km PIN 4 (4)一个PIN光电二极管接收机； 0 ( 56) 11 2 6 LAPD 7km 4 (5)一个雪崩式光电二极管接收机； 这个工程师想利用上述器件构成一个速率为20Mb/s的5km长
第五章小结
• 光同步数字传输网SDH
SDH与PDH相比的优点 SDH帧结构 SDH复用映射过程
• 数字光纤通信系统的技术指标（误码率、抖动和可靠性） • 数字光纤通信系统的设计
工作波长和器件的选择； 功率预算和色散预算。 光纤通信
第5章 数字光纤通信系统
第五章练习题
某工程师有以下器件可供选择：
驱动电路（调制电路、偏置电流） 控制电路（ATC和APC电路） 辅助电路（保护电路、无光告警电路和寿命告警电路） 性能指标（出纤光功率、消光比）

光接收机

前置放大器（低阻抗、高阻抗、跨阻抗型）
均衡与自动增益控制电路（AGC） 性能指标（信噪比、误码率、灵敏度和动态范围）
第5章 数字光纤通信系统
1. 一阶跃折射光纤在1300nm波长上其归一化频率V=26.6，纤芯半径为 25um， 求其数值孔径。 2. 一阶跃光纤芯和包层的折射率为n1=1.50, n2=1.45,求其相对折射率 差Δ. 在20000米光纤上,其模式色散引起的最大时延差为多大?
相对折射率差： n1 n2 1.50 1.45 0.033 n1 1.50
二. 简答题 1. 与电缆或微波等电通信方式相比，光纤通信有何优点？ 2. 光接收机中一般采用何种前置放大器，为什么? 3. 试画出SDH帧结构，并说明各部分功能。 4. 掺铒光纤放大器主要由几部分构成？各部分的作用是什么？ 二. 计算题
V 2a

2 n12 n2
NA
V 26.6 1.3 0.22 2a 2 3.14 25
• 光纤的连接和光缆
第3章 通信用光器件
第三章小结
• 光源
半导体激光器LD 半导体发光二极管LED
发光基理和基本特性
• 光检测器
PIN光电二极管
工作原理和基本特性
APD光电二极管
• 光无源器件
不同器件的工作原理
光纤通信
第四章小结

光发射机 源自线路编码（接口码形变换、扰码、线路编码）