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光纤通信复习（各章复习要点）
第一章 光纤的基本理论
1、光纤的结构以及各部分所用材料成分
2、光纤的种类
3、光纤的数值孔径与相对折射率差
4、光纤的色散
5、渐变光纤
6、单模光纤的带宽计算
7、光纤的损耗谱
8、多模光纤归一化频率 ，模的数量
第二章 光源和光发射机
1、光纤通信中的光源
2、LD的P-I曲线，测量Ith做法
3、半导体激光器的有源区
4、激光器的输出功率与温度关系
5、激光器的发射中心波长与温度的关系
6、发光二极管一般采用的结构
7、光源的调制
8、从阶跃响应的瞬态分析入手，对LD数字调制过程出现的电光延迟和张弛振荡的瞬态性质分析（p76）
9、曼彻斯特码
10、DFB激光器
第三章 光接收机
1、光接收机的主要性能指标
2、光接收机主要包括光电变换、放大、均衡和再生等部分
3、光电检测器的两种类型
4、光电二极管利用PN结 的什么效应
第四章 光纤通信系统
1、光纤通信系统及其网管OAM
2、SDH系统
3、再生段距离的设计分两种情况
4、EDFA
第五章 无源光器件和WDM
1、几个常用性能参数
2、波分复用器的复用信道的参考频率 和最小间隔
3、啁啾光纤光栅
4、光环形器的各组成部分的功能及工作原理
其他
1、光孤子
2、中英文全称：DWDM 、EDFA 、OADM 、SDH 、SOA

第一章 习题
一、 单选题
1、阶跃光纤中的传输模式是靠光射线在纤芯和包层的界面上（B）而是能量集中在芯子之中传输。
A、半反射 B、全反射 C、全折射 D、半折射
2、多模渐变折射率光纤纤芯中的折射率是（A）的。
A、连续变化 B、恒定不变 C、间断变换 D、基本不变
3、目前，光纤在（B）nm处的损耗可以做到0.2dB/nm左右，接近光纤损耗的理论极限值。
A、1050 B、1550 C、2050 D、2550
4、普通石英光纤在波长（A）nm附近波导色散与材料色散可以相互抵消，使二者总的色散为零。
A、1310 B、2310 C、3310 D、4310
5、非零色散位移单模光纤也称为（D）光纤，是为适应波分复用传输系统设计和制造的新型光纤。
A、G.652 B、G.653 C、G.654 D、G.655
6、目前，通信用光纤的纤芯和包层绝大多数是由（ ）材料构成的。
A．多成分玻璃　　B．石英　　C．石英和塑料　　D．塑料 
7．光纤相对折射指数差的定义为（ ）。
A． B.
C. D.
二、多项选择题
1、根据光纤横截面折射率分布不同，常用的光纤可以分成（AB ）
A、阶跃光纤 B、渐变光纤 C、单模光纤 D、多模光纤
2、光纤损耗因素主要有本征损耗、（ABCD）和附加损耗等。
A 、制造损耗 B、连接损耗 C、耦合损耗 D 、散射损耗
3、光纤通信所使用的低损耗窗口是（AC）和1310nm波段
A、850nm波段 B、1050nm波段 C、1550nm波段 D、2650nm波段
4、根据色散产生的原因，光纤色散的种类主要可以分为（ABC）
A、模式色散 B、材料色散 C、波导色散 D、偏振模色散
5、单模光纤可以分为（ABCD）
A、非色散位移单模光纤 B、色散位移单模光纤
C、截止波长位移单模光纤 D、非零色散位移单模光纤
三、判断题
1、光纤是圆截面介质波导。（√）
2、在多模阶跃光纤的纤芯中，光按曲线传输，在纤芯和包层的街面上光发生反射。（×）
3、在渐变光纤中，光射线的轨迹是直线。（×）
4、光纤的折射率分布采取双曲正割函数的分布，所有的子午射线具有完善的自聚焦性质。（√）
5、在高强度电磁场中光纤对光的影响会变成线性。（×）
6、四波混频是指由2个或3个不同波长的光波混合后产生新的光波的现象。（√）
7、为了保证单模传输，光纤的纤径较小，一般其芯径为4-10u m。（√）
四、填空题
1、光纤中可以传输的模式数量的多少取决于光纤的 工作波长 、光纤横截面折射率的分布和结构参数 。
2、光缆的基本结构: 加强件、缆芯、外护层。
3、光纤通信中常用的三个低损耗窗口的中心波长： ， ， ；
最低损耗窗口的中心波长是在： 。
4、光纤的典型结构是多层同轴圆柱体，它由 、 和 三部分组成。
5、光纤的数值孔径表征光纤的 ，纤芯和包层折射率为n1，为n2，则相对折射率差为 。
6、光纤的色散分为 色散、 色散和 色散。

第二章 习题
一、填空题
1、（受激）辐射是半导体激光器的基本工作原理。
2、半导体激光器产生稳定的激光振荡必须满足一定的条件，即阈值（或者振幅）条件和（相位）条件。
3、发光二极管是非相干光源，它基本工作原理是（自发）辐射。
4、半导体激光器是一种（PN结）构成的二极管结构。
5、受激辐射过程实质上是对外来入射光的（放大）过程。
6、受激辐射产生的光子与感应光子是全同光子，不仅频率相同，而且（相位 ）、（偏振方向）、（传播方向）都相同，故它们是相干的。
7、目前光通信光源：（LD）、（LED）。
8、半导体激光器的P-I特性是指它的 （输出功率P）随（注入电流I）的变化关系。
9、有源区是实现（粒子数反转分布）、（光增益）的区域。
10、光波导的实现两种技术是（增益导引）和（折射率导引）。
11、ＤＦＢ激光器的发射波长主要由（光栅周期）决定。
1 2、激光器的横模决定了输出光束的（空间）分布。
13、由P-I关系法测量激光器的阈值电流有三种做法（双斜率法）、（反向延长法）和（二阶求导法）。
14、激光器阈值电流随温度的升高而（加大）。（选“加大”还是“减小”）。
15、边模抑制比SSR）是指发射光谱中，在规定的输出功率和规定的调制是（最高光谱峰值）强度与（次高光谱峰值）强度之比。
二、不定选择题
1、为了获得高辐射度，发光二极管一般采用（D）结构。
A、多同质 B、双同质 C、多异质 D、双异质
2、发光二极管的远场特性是距离器件输出端面一定距离的光束在（B）的分布。
A、时间上 B、空间上 C、磁场上 D、电场上
3、光纤通信中，光源的间接调制是利用晶体的（ABC）等性质来实现对激光辐射调制。
A、 电光效应 B、磁光效应 C、声光效应 D、场光效应
4、在光纤数字通信系统中，光发送机主要有ABC）、光源及其控制电路。
A、输入接口 B、线路编码 C、调制电路 D、输出接口
5、在光纤通信系统中编码调制是先将连续的模拟信号通过（ACD），转换成二进制脉冲代码，再用矩型脉冲的有、无来表示信号。
A、取样 B、过滤 C、量化 D、编码
三、判断题
1、半导体激光器的输出光功率不会随温度而变化。（×）
2、由于光二极管输出的是自发辐射光，并且没有光学谐振腔，所以输出光谱要比半导体激光器窄得多。（×）
3、光调制是用待发送的电信号控制光载波的某一参量，使之携带发送信息的过程，也就是完成电/光转换的过程。（√）
4、对于半导体光源，其输出光功率与注入电流成反比。（×）
5、激光器的发射心波长随温度的升高向长波长漂移。（√）
6、受激吸收是半导体光检测器的基本工作原理。（√）
7、光电二极管的线性饱和是指它有一定的功率检测范围，当入射功率太强的时，光电流和光功率将不成正比，从而产生非线性失真。（√）
四、简答
1、什么是粒子束反转分布？
2、构成激光器必须具备哪些功能部件？
3、有哪些方法实现光学谐振腔？与之对应的激光器类型是什么？
4、激光器激射的条件是什么？
5、在光纤通信中，对光源的调制可以分为哪两类？
6、半导体激光器的纵模随注入电流怎么变化？
7、半导体激光器的峰值波长随温度怎么变化？
8、对激光器进行强度调制会使发射谱线增宽，动态谱线展宽的原因是什么？
9、如图，从阶跃响应的瞬态分析入手，对LD数字调制过程出现的电光延迟和张弛振荡的瞬态性质分析。

第三章 习题
问答
1、数字光接收机分哪七个部分？
2、光接收机主要性能指标是？
3、光电检测器是主要由于光跃迁作用三个机理中的哪一个？
4、光纤通信所用的光电检测器一般通过什么来实现光电转换？
5、光纤通信常用的光电检测器有哪两种类型？
6、如何确定光电二极管上截止波长？
7、光电转换效率用什么来衡量？
8、简述雪崩光电二极管的工作原理？
9、光接收机的散粒噪声有哪些？
10、光功率计是不是光电检测器？

第四章 习题
一、 填空题
1、SDH的基本速率为（155.52 Mb/s），称为同步传输模式基本模块STM-1。 更高的速率表示为STM-N， 其速率是STM- 1的（N）倍。
2、光纤传输系统OAM是指系统/网络（运行）、（管理）、（维护）。
3、根据ITU-T的G.702建议，PDH的基群速率有两种，即（PCM30/32路系统）和（PCM24路系统），我国和欧洲各国采用（PCM30/32路系统），其中每一帧的帧长是（125） μs ，共有（32）个时隙，每个时隙包含（8） bit， 所以每帧有（256） bit， 码速率为（2.048 Mb/s）。
4、再生段距离的设计可以分为两种情况： 一为（损耗受限系统）；二为（色散受限系统）。
5、什么是定时抖动？漂移？产生漂移的主要原因？
6、光放大器是基于（受激辐射或受激散射）原理实现入射光信号放大的一种器件。
7、 EDFA的增益通常为15～40 dB。 增益大小与多种因素如（光纤中的掺铒浓度）、（泵浦光功率）、（光纤长度）、（泵浦光的波长）等因素有关联。
8、EDFA泵浦光源的波长为（980nm）或（1480nm），EDFA的工作波长（1550nm）。
9、PDFA泵浦光源的波长为（1017nm），PDFA的工作波长（1.3 μm）。
10、 SOA的放大原理。工作在什么波长范围？
11、半导体光放大器(SOA)中的交叉增益调制(XGM)技术的原理。
12、半导体光放大器中的交叉相位调制（XPM）技术原理。
13、设计应用：某光纤传输系统的应用场合为长距离局间通信（目标距离40km~80km），使用已敷设的G.652光缆，工作波长为1550nm，系统投入使用后两三年容量需求为2.5Gbit/s。
根据上述需求课选择采用L-16-2光接口，该光接口及相关各项参数如下：
最小发送光功率PT：-2dBm
最差接收灵敏度PR：-28dBm
允许最大色散值Dmax：1200ps/nm
光纤活动连接损耗Ac：0.2dB 计算损耗受限最大传输距离：
光纤/光缆平均衰耗Af：0.23dB/km
光纤/光缆色散系数D：17ps/nm*km
熔接接头平均损耗As：0.04dB/km 计算色散受限最大传输距离：
光缆线路富余度Mc：0.05dB/km

可确定此系统的最大再生段距离为70.6km，为色散限制系统