"《光纤通信》刘增基 第二版 总结"
《光纤通信》是当今信息时代最重要的通信方式之一，通过光纤将信息传输到全球各个角落。刘增基第二版总结为我们提供了一个整体的认识光纤通信的机会。
光纤通信的优点：
1. 容许频带很宽，传输容量很大
2. 损耗很小，中继距离很长且误码率很小
3. 重量轻、体积小
4. 抗电磁干扰性能好
5. 泄漏小，保密性能好
6. 节约金属材料（有色金属），SiO2
提高光纤容量方式：
1. 提高波长速率
2. 增加复用波数
3. 偏振复用加倍
光纤通信应用：
1. 通信网
2. 数据网
3. 数据网有线电视网
4. 接入网 AN
5. 光纤传感器
光纤的基本类型：
1. 突变型多模光纤（Step-Index Fiber, SIF）
2. 渐变型多模光纤（Graded-Index Fiber, GIF）
3. 单模光纤（Single-Mode Fiber, SMF）
光纤的特性：
1. 数值孔径 NA
2. 时间延迟
3. 时间延迟差
麦克斯韦方程组：
k=2π/λ=2πf/c=ω/c
u^2=a^2(n1^2*k^2-β^2)
w^2=a^2*(β^2-n2^2*k^2)
v^2=u^2+w^2=a^2*k^2*(n1^2-n^2)
纤芯方程和包层方程：
(0≤r≤a)
(r≥a)
光纤传输模式的电磁场分布和性质取决于特征参数 u、w 和 β 的值。
光纤归一化频率：
光纤传输模式非常重要两种情况：一种是模式截止，另一种是模式远离截止。
光纤传输特性：
1. 几何特性
2. 光学特性
3. 机械特性
4. 传输损伤
5. 色散
6. 损耗
7. 非线性
色散：
1. 模式色散
2. 材料色散
3. 波导色散
色散用脉冲展宽表示：
Δτ=(Δτn^2+Δτm^2+Δτw^2)1/2
信号通过光纤后产生的脉冲展宽 σ= 或 Δτ= ，Δτ1 和 Δτ2 分别为输入脉冲和输出脉冲的 FWHM。
3dB 光带宽为 f3 dB=
传输常数：β=
群时延：（群折射率）
两个参量表示光纤色散：群速度 = ；相速度。
色散系数：D, .
电磁波在波导折射率：n2≤≤n1
偏振模色散 PMD：, 偏振模色散系数
色散与带宽关系：
光纤损耗：
输入输出功率关系：Po=Pi*exp(-αL) α= ，α 为损耗系数
吸收损耗：
1. 固有损耗
2. 红外损耗
3. 紫外损耗
4. 杂志损耗
散射损耗：
1. 锐利散射
2. 结构缺陷散射
光纤标准：
1. G.651 多模渐变型(GIF)光纤
2. G.652 常规单模光纤
3. G.653 色散移位光纤
4. G.654 用于海缆
5. G655 非零色散位移光纤
损耗的机理：
1. 吸收损耗
2. 散射损耗
瑞利散射：
1. 在介质中传播的光波，由于材料的原子或分子结构随距离变化而引起的散射。
2. 尺度远小于入射光波长的粒子所产生的散射现象。
单模传输条件为：V= ，对于给定的光纤(n1、n2 和 a 确定)，存在一个临界波长λc，当 λ<λc 时，是多模传输，当 λ>λc 时，是单模传输，这个临界波长 λc 称为截止波长
模式（mode）：在一定边界条件下电磁场方程之解。
弱导光纤：纤芯中最大折射率和均匀包层最小折射率之差很小的一类光纤。
光纤损耗测量方法：
1. 剪断法
2. 插入法
光纤损耗系数 ， L 为被测光纤长度(km)，
