Методические указания по подготовке к аттестационному экзамену по специальности 210401 «Физика и техника оптической связи»

11

Взаимодействие бегущих электромагнитных волн с активной

с. 112 - 151;

средой. Закон Бугера. Условия усиления и генерации колеба-

[3], с. 140 –

ний в квантовых системах.

160.

Оптические резонаторы и селекция мод. Оптические резона-

[1], с. 101 –

торы. Структуры электрических полей. Схемы оптических ре-

2

зонаторов. Резонатор на основе интерферометра Фабри-Перо,

127;

[2],

с.

спектральные характеристики. Интерференционные фильтры.

165

– 210;

[3], с. 161 –

Перестраиваемые резонаторы. Селекция продольных и попе-

167.

речных мод.

Типы и режимы работы лазеров. Теоретические основы. Ста-

[1], с. 127 –

141,

327

–

3

ционарные режимы лазеров. Оптимальная обратная связь.

400;

[2],

с.

Импульсные режимы. Синхронизация мод. Типы лазеров (га-

279

– 319;

зовые, твердотельные, жидкостные) и методы их накачки.

[3], с. 170 –

183.

Материалы полупроводниковой микро- и оптоэлектроники.

Гетеропереходы.

4

Одно-, двух-, трех- и четырехкомпонентные полупроводники.

[1],

с. 194

–

Диаграмма связи постоянной кристаллической решетки и ши-

204.

рины запрещенной зоны двойных и тройных полупроводни-

ков. Зонная инжекция. Гетеропереходы (согласованные и

псевдоморфные).

Полупроводниковые источники излучения.

Полупроводниковые лазеры и светоизлучающие диоды на

двойных гетеропереходах (GaAs и InP): устройства, характе-

[1], с. 401 –

5

ристики, параметры. Лазеры с распределенной обратной свя-

470;

[2],

с.

зью и распределенными брэгговским отражением. Лазеры на

квантоворазмерных эффектах и сверхрешетках. Оптические

461 – 478.

усилители: полупроводниковые и волоконные. Шумовые ха-

рактеристики лазеров.

Модудяция оптического излучения. Непосредственная моду-

[1], с. 471 –

ляция полупроводникового лазера по цепи питания. Внешние

492;

[2],

с.

6

модуляторы: электрооптические и акустооптические. Пара-

236

– 241;

метры и характеристики модуляторов. Осуществление разных

[3], с. 184 –

видов модуляции. Дефлекторы.

206.

Фотодиоды и фотоприемные устройства.

Характеристики фотодиодов (ФД). Основные типы ФД: pin- и

[2], с. 496 –

7

лавинные. Гетероструктурные ФД. Применение гетерострук-

525;

[2],

с.

турных транзисторов в качестве ФД. Фотоприемные устрой-

480 – 503.

ства. Шумовые характеристики ФД.

[1], с. 562 –

Элементы интегральной оптики.

565;

[2],

с.

8

Интегрально-оптические пассивные и управляющие элемен-

433

– 456;

ты. ИО устройства информатики.

[3], с. 105 –

118.

9

Основы нелинейной оптики.

[1], с. 302 –

Нелинейная поляризация. Генерация высших гармоник. Па-

315;

[2],

с.

12

раметрические взаимодействия. Самофокусировка. Многофо-

396 – 429;

тонные эффекты. Рассеяние Релея, комбинационное и вынуж-

[3], с. 218 –

денное рассеяние. Оптические солитоны.

244.

Оптическая голография.

Запись и считывание голограмм. Опорный и предметный пуч-

[1], с. 565 –

10

ки. Типы голограмм. Объемные голограммы. Пространствен-

ный период и ориентация объемной решетки. Условие Брэгга.

570.

Перспективы использования голографии.

Рекомендуемая литература:

№

Тема

Литература

темы

1

2

3

Достоинства ВОЛС перед другими направляющими система-

[4], с. 14-

ми. Классификация линий связи. Сравнительная оценка

1

средств передачи информации с использованием электриче-

23; [9], с. 8-

ских направляющих систем и ВОЛС. Принципы построения

15

волоконно-оптических сетей.

Оптические направляющие среды передачи (ОНСП). Класси-

[4], с. 26-

2

фикация оптических волноводов (ОВ). Планарный волновод.

49; [5], с. 9-

Основы теории ОНСП

32

Основные характеристики распространения сигнала по ОВ.

[1], с. 118-

Затухание сигналов в ОВ. Окна прозрачности и диапазон длин

3

волн. Три вида поглощения. Затухание за счет макро- и мик-

152; [4], 51-

роизгибов

62

Дисперсия и полоса пропускания ОВ. Виды дисперсии. Меж-

[9], с. 176-

4

модовая, материальная, и внутримодовая (волноводная) дис-

188, с. 196-

204; [4], с.

персия. Пропускная способность ОВ

63-81

13

Оптические характеристики одномодовых ОВ. Основные ти-

[9], с. 189-

5

пы и области применения одномодовых ОВ. Затухание и

хроматическая дисперсия одномодового ОВ. Нелинейные эф-

196, 226-

235

фекты в ОВ. Методы компенсации дисперсии.

Конструкции и характеристики оптических кабелей связи.

Магистральные, зоновые, городские и объектовые кабели свя-

[1], с. 182-

зи. Система обозначений и маркировки отечественных и зару-

6

бежных ОК. Область применения, конструкция, механические

243; [3], с.

21-63; [5],

и электрические характеристики кабелей для: прокладки в

с. 70-97

землю; подвески на опорах; прокладки под водой и внутри

помещений

Коммутационно-распределительные устройства. Устройства

[4], с. 123-

7

ввода излучения. Разъёмные и неразъемные соединения.

132, 104-

121

Пассивные компоненты ВОЛС. Распределение сигналов в

[1], с. 259-

8

ВОЛС Неселективные оптические разветвители Спек-

тральные распределители оптического излучения Опти-

309; [4], с.

133-164

ческие аттенюаторы, изоляторы, циркуляторы

14

№

Тема

Литература

темы

Особенности передачи сигналов электросвязи по оптическим

[2], с. 264-

1

линейным трактам, методы модуляции и демодуляции опти-

280; [4], с.

ческой несущей. Современные волоконно-оптические линии

296-344; [5],

связи и предельные параметры ВОСП.

с. 7-43

Обобщенная структурная схема оптических систем передачи.

Понятие оптического линейного тракта. Структура информа-

ционного оборудования оконечной и промежуточной станций

[1], с. 70-89;

2

оптического линейного тракта. Одноволоконные и двухволо-

[2],

с.

281-

конные схемы организации двухсторонней связи. Полная

319

структурная схема оконечной станции первичной ЦВОСП.

Организация многоствольных линейных трактов с временным

и спектральным разделением стволов.

Аналого-цифровое и цифро-аналоговое преобразования сиг-

нала. Импульсно-кодовая модуляция (ИКМ). Нелинейное

[1], с. 40-69;

3

квантование сигнала по уровню. Адаптивные дифференци-

[4], с. 4-70

альные методы модуляции: АДИКМ, адаптивная дельта-

модуляция (АДМ).

Иерархический принцип построения цифровых телекоммуни-

[1], с. 118--

кационных систем передачи. Плезиохронные цифровые ие-

133;

4

рархии (ПЦИ), их особенности. Синхронная цифровая иерар-

[3];

хия (СЦИ), принципы формирования транспортных структур

[4], с. 110-

СЦИ, особенности топологии сети СЦИ

112

Структура цикла передачи первичной цифровой системы пе-

[1], с. 118-

редачи. Сверхцикл передачи. Способы объединения цифро-

133;

вых потоков. Синхронное и асинхронное объединение пото-

[2], с. 255-

5

ков, понятие о временной неоднородности, одно и двухсто-

262;

роннее согласование скоростей передачи объединяемых пото-

[3];

ков. Структура оборудования при двухстороннем согласова-

[4], с. 113-

нии скоростей. Система команд при двустороннем согласова-

176

нии. Фазовые флуктуации при ВГ

Виды синхронизации в ЦВОСП. Тактовая синхронизация, ра-

бота выделителя тактовой частоты (ВТЧ), фазовые флуктуа-

[1],

с.

90-

ции выделенного синхросигнала, способы улучшения пара-

117;

метров ВТЧ. Цикловая и сверхцикловая синхронизация.

6

Принцип скользящего поиска синхросигнала. Общий подход

[1], с. 209-

к описанию работы и оценки качества системы цикловой син-

260

хронизации. Структура адаптивного приемника синхросигна-

ла

Линейные и стыковые коды. Требования к линейным кодам в

ВОСП и критерии их выбора. Типы линейных кодов и их ос-

[1],

с.

161-

новные параметры. Линейные коды класса 1В2В. Коды NRZ,

180;

7

RZ, BI-L, BI-S. DBI, CMI, EP-1, EP-2, код Миллера, их алго-

[5],

с.

275-

ритмы образования, спектральные и временные характери-

294

стики. Цифровые суммы кодов и применения текущих цифро-

вых сумм в алгоритмах контроля ошибок на линии.

№

Тема

Литература

темы

1

2

3

Измерительные задачи, решаемые в процессе производства,

[1], с. 18-

строительства и эксплуатации оптических телекоммуникаци-

25; [2], с. 9-

1

онных систем. Виды измерений систем передачи: настроеч-

11.

ные, приемо-сдаточные, эксплуатационные плановые и экс-

плуатационные внеплановые. Статистическая оценка характе-

ристик погрешности измерений

Параметры, измеряемые в оптических телекоммуникацион-

[1], с. 26-

ных системах. Основные измеряемые параметры оптических

многомодовых и одномодовых волокон, оптических излучате-

30;

[2],

с.

2

лей и фотоприемных устройств, каналов и трактов оптических

12-25;

[3],

телекоммуникационных систем. Измеряемые параметры оп-

с. 384-386

тических усилителей

Основные методы и средства измерений параметров аппара-

[1], с. 30-

туры систем передачи. Методы измерения абсолютной опти-

57,

с.108-

3

ческой мощности, затухания оптических волокон. Принципы

122;

[2],

с.

построения и основные технические и метрологические ха-

26-40.

рактеристики оптических ваттметров и оптических тестеров.

Основные методы и средства измерений параметров аппара-

[1], с. 59-

4

туры систем передачи. Методы измерения числовой апертуры,

72,

с.94-

диаметра модового пятна, межмодовой и хроматической дис-

103;

[2],

с.

41-51;

[3],

персии, длины волны отсечки в одномодовых волокнах.

с. 393-402

17

Основные методы и средства измерений параметров трактов

[1], с. 192 -

цифровых телекоммуникационных систем. Измерители коэф-

5

фициентов ошибок. Особенности измерителей коэффициентов

220;

[2],

с.

ошибок в системах оптического диапазона. Методы измерения

90-104.

фазового дрожания.

Рефлектометр как многофункциональное средство измерений

[1], с. 18-

25;

[2],

с.

6

в оптических системах передач. Виды и методы измерений с

105-114;

помощью оптических рефлектометров. Технические и метро-

логические характеристики рефлектометров

[3],

с. 385-

393.

Системы удаленного контроля оптических кабелей. Органи-

[2], с. 115 -

7

зация измерений с закрытием и без закрытия связи. Основные

118.

направления автоматизации контроля волоконно-оптических

линий связи

№

Тема

Литература

темы

1

2

3

Основные принципы построения телекоммуникационных се-

тей. Коммуникационные и информационные сети. Первичные

и вторичные сети связи. Транспортные сети и сети доступа.

1

Телеинформационные и телематические службы. Модель те-

[1], с. 22-28

леинформационных служб. Взаимоувязанная сеть связи РФ

(ВСС). Системы распределения информации. Коммутация и

селекция. Сети с маршрутизацией. Сети с селекцией данных.

Сети управления электросвязью. Топология ИС

Стандартизация в телеинформатике. Открытые информаци-

2

онные системы. Эталонная модель взаимодействия открытых

[1], с. 28-80

систем (ЭМВОС). Стандарты ЭМВОС. Протоколы Internet.

Особенности стандартизации протоколов локальных сетей.

Сетевые структуры глобальных сетей

Основы теории телетрафика. Параметры сообщений и показа-

[1], с. 80-

3

тели качества обслуживания. Математическая модель теле-

145

трафика. Системы с явными потерями. Системы с ожиданием.

4

Российская телекоммуникационная сеть общего пользования

[1],.с.145-

18

.Телефонная сеть общего пользования (ТФОП) Автоматиче-

149

ские коммутируемые международная, междугородная и внут-

ризоновые телефонные сети.

Цифровая Сеть с Интеграцией Служб (ЦСИС). Основные по-

[1],

с.149-

5

казатели и Службы ISDN. Варианты доступа к сети ISDN.

206

Сигнализация в ISDN (системы DSS1, ОКС7 (SS7)).

Интеллектуальные сети (ИС). Услуги ИС. Будущее ИС.

Широкополосная цифровая сеть с интегрированными услуга-

ми Ш-ЦСИО (B-ISDN). Архитектура Ш-ЦСИО. Асинхронный

[1],

с.206-

режим передачи. Маршрутизация в сети АТМ. Сигнализации

6

в Ш-ЦСИО на технологии ATM. Категории и классы сервиса

235

Ш-ЦСИО. Виды услуг, предоставляемые пользователям Ш-

ЦСИО.

Сети с коммутацией меток.. Синхронизация цифровых сетей.

[1],

с.235-

7

Современная концепция построения систем синхронизации.

238

Структуры систем межузловой и внутриузловой синхрониза-

ции. Подсистемы QoS и TMN

Принципы коммутации в сетях связи. Методы коммутации

(коммутация временных каналов, быстрая коммутация кана-

лов, коммутация пакетов, быстрая коммутация пакетов,

[2], с. 22-38

8

ретрансляция кадров, ретрансляция ячеек). Цифровые кроссо-

[2], с. 87-91

вые коммутаторы. Узел интегральной коммутации (баньяно-

вая сеть, матричный коммутатор). Ретрансляционная система.

Базовая сеть. Оптический коммутатор.

Коммутация в ТФОП. Ступени искания. Коммутационные

приборы и их условные обозначения. Структуры коммутаци-

[2], с. 38-80

9

онного поля. Коммутационные поля АТСК, АТСКЭ, АТСЭ.

Коммутационный модуль станции АХЕ-10. Перспективы раз-

вития коммутационных систем.

Принципы сигнализации в ТФОП. Способы передачи линей-

ных сигналов и сигналов управления. Передача информаци-

онных сигналов. Международные системы сигнализации.

Система сигнализации R2. Специфика российских систем

[2], с. 91

10

сигнализации. Интерфейсы систем сигнализации. Протоколы

систем линейной сигнализации. Сигнализация "импульсный

челнок". Общий канал сигнализации (ОКС-7). Структура сиг-

нальных единиц в блоке МТР. Подсистема ISUP. Режимы ра-

боты сети сигнализации ОКС №7.