光纤通信习题解答.pptxVIP

Chap.2No.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.2No.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？01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。02

Chap.2No.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.2No.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？01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。02

Chap.3No.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。

应用范围-短距离小容量低速光通信。C应用范围-长距离大容量高速光通信。F缺点-自发辐射荧光，谱线宽；与光纤耦合效率低。BLD: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）。D缺点-温度特性差；线性度较差；寿命较短。ELED: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。A

Chap.3No.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.3No.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亦可产生足够的光输出，因此需要加偏置电流IB，IB的选取原则是略小于Ith。太小的IB需要较大的ID才能满足阈值条件；太大的IB会引起消光比性能下降，同时较高的电流也会产生较大的热量，以及寿命的缩短。

Chap.4No.1光纤通信系统对光检测器有什么要求？比较PIN和APD各自的特点。参见4.1，光纤通信系统对光检测器的基本要求是：波长段内响应度或灵敏度要高具有足够的带宽和响应速度由检测器引入的附加噪声必须最低，暗电流、漏电流和并联电导必须最小较低的偏压或偏流，具有高可靠性和长寿命较小的几何尺寸，便于与光纤及其他电路组装APD具有雪崩效应，倍增电流较大，但是噪声也较大。

Chap.4No.4何谓暗电流？暗电流是怎么产生的？暗电流的存在对信号的接收会产生什么影响？处于反向偏压下的半导体光电二极管，在无光照时仍有电流流过，这部分电流称为暗电流。光电检测器中的暗电流对光接收机灵敏度的影响与消光比的影响相似。暗电流与光源无信号时的残留光一样，在接