光纤通信习题解答[借鉴].ppt

* 精品PPT·编辑可用 精品PPT·编辑可用 光纤放大器：向光纤中掺杂少量稀土元素后就可成为激活介质，进而可构成光纤放大器以放大光信号。 半导体光放大器：利用受激辐射对进入增益介质的光信号进行直接放大（相当于光直接放大器），其结构相当于一个处于高增益状态下的无谐振腔的半导体激光器。 精品PPT·编辑可用 精品PPT·编辑可用 * 精品PPT·编辑可用 精品PPT·编辑可用 * 精品PPT·编辑可用 精品PPT·编辑可用 * 精品PPT·编辑可用 精品PPT·编辑可用 配色花哨 文字多 套用模板 套用模板 逻辑不清 内容空洞 太土 太杂 太乱 太繁 “ ” 精品PPT·实用可编辑 Chap.2 No.1 光纤产生衰减的原因是什么？衰减对通信有什么影响？……则该光纤的衰减系数α为多少？ 光纤产生衰减的原因包括吸收、散射和辐射。衰减会导致信号功率损失，造成接收困难。 α (1550nm)＝10lg(Pin/Pout)/L=10lg(4/3)/5≈0.25dB/km * Chap.2 No.2 光脉冲在光纤中传输时，为什么会产生瑞利散射？瑞利散射损耗的大小与什么有关？ 瑞利散射是由于光纤内部的密度不均匀引起的，从而使折射率沿纵向产生不均匀，其不均匀点的尺寸比光波波长还要小。光在光纤中传输时，遇到这些比波长小，带有随机起伏的不均匀物质时，改变了传输方向，产生了散射。瑞利散射损耗的大小与 成正比。 * Chap.2 No.7 何谓模式截止？光纤单模传输的条件是什么？单模光纤中传输的是什么模式？其截止波长为多大？阶跃折射率光纤中线性极化模LP11模对应的是什么矢量模？ 对每一个传播模来说，在包层中它应该是衰减很大，不能传输。如果一个传播模，在包层中不衰减，也就是表明该模是传过包层而变成了辐射模，则就认为该传播模被截止了。所以一个传播模在包层中的衰减常数W=0时，表示导模截止。 单模光纤传输条件：归一化频率V≤2.4048 单模光纤中传输的是LP01模，对应的矢量模是HE11模。 截止波长由下式计算 LP11模对应的矢量模是TE01，TM01，HE21。 * Chap.2 No.10 某阶跃折射率光纤的参数为……试问该入射光线在光纤中是成为传导模还是辐射模？为什么？ 此题包括光在空气与纤芯分界面以及纤芯与包层分界面两次反射，可以先由纤芯/包层分界面全反射条件求出临界角，再利用三角关系计算入射角，或直接利用教材上公式 ，将n1＝1.5，n2＝1.485代 入 可知，最大接收角为12.22°，而入射角大于临界角，所以入射光纤不满足全反射条件，不能传输，是辐射模。 * Chap.3 No.1 比较半导体激光器和发光二极管的异同。半导体激光器（LD）有哪些特性？半导体发光二极管（LED）有那些特性？ 解答题 LD和LED都可以用作通信光源。 LD原理是受激辐射，而LED是自发辐射。 LD是阈值器件，需要较完善的驱动和外围电路，发散角较小,其发出的光谱线窄，适宜于高速率系统； LED没有阈值，结构简单，但其发散角较大,谱线较宽，适用于要求较低的场合。 * LED:优点-线性度好,无阈值;温度特性好;结构简单、价格低、寿命长、使用简单。 缺点-自发辐射荧光，谱线宽；与光纤耦合效率低。 应用范围-短距离小容量低速光通信。 LD:优点-有谐振腔的受激发光，谱线窄；与光纤耦合效率高；有阈值条件，需加偏置（加偏置可提高LD的调制速率）。 缺点-温度特性差；线性度较差；寿命较短。 应用范围-长距离大容量高速光通信。 * Chap.3 No.2 为什么LD要工作在正向偏置状态？何谓激光器的阈值电流？激光器的阈值电流与激光器的使用温度、使用时间有什么关系？ LD加正向偏置电压用以克服PN结中自建场的影响，从而降低势垒，以形成粒子数反转分布。 激光器阈值电流指满足克服谐振腔内损耗而产生激光的最小的外加激励电流。 激光器的阈值电流与温度和使用时间成正比关系。 * Chap.3 No.6 在光纤通信系统中对LD驱动电路和偏置电路有什么要求？在LD驱动电路中为什么一定要加偏置电流？偏置电流应加多大才合适？若偏置电流加得过大或过小对LD的调制特性会产生什么影响？ 对LD驱动电路和偏置电路的要求是 输出的光脉冲峰值保持恒定 光脉冲的通断比应＞＞10 激光发射的时间必须远短于码元时间 采用阻尼电路以避免张驰振荡 因为LD是阈值器件，只有外加驱动电流超过阈值后才能发出激光，为使得较小的数据电流ID亦可产