3、数据重建由哪几种电路构成？其任务是什么？
判决电路和时钟恢复电路；把线性通道输出的升余弦波形恢复成数字信号 4、 高阻抗前置放大器的输入电阻为4 M?，它与光检测器的偏置电阻Rb相匹配，CT = 6 pF，计算未均衡时带宽；若采用互阻抗，Rf=100 k?，反馈环路的增益G = 400，计算其带宽。
第6章3节作业
1、光接收机中存在哪些噪声？图示这些噪声分布。
散粒噪声和热噪声，散粒噪声包括光检测器的量子噪声、暗电流噪声、漏电流噪声和APD倍增噪声。热噪声主要指负载电阻RL产生的热噪声，放大器对噪声亦有影响。
量子噪声(或散弹噪声)：来自单位时间内到达光检测器上信号光子数的随机性，因此它与信号电平有关。在采用APD作光检测器时，倍增过程的统计特征产生附加的散弹噪声，它随倍增增益而增加。 暗电流噪声：当没有光信号照射光检测器时，外界的一些杂散光或热运动亦会产生一些电子—空穴对，光检测器还会产生一些电流，这种残留电流称为暗电流Id，暗电流也要产生散粒噪声。
漏电流噪声：光检测器表面物理状态不完善和加有偏置电压，也会引起很小的漏电流噪声，但这种噪声并非本征性噪声，可通过光检测器的合理设计，良好的结构和严格的工艺降低。 热噪声：热噪声是在有限温度下，导电媒质内自由电子和振动离子间热相互作用引起的一种随机脉动。一个电阻中的这种随机脉动，即使没有外加电压也表现为一种电流波动。在光接收机中，前端负载电阻中产生的这种电流波动将叠加到光检测器产生的光电流中。
放大器噪声：前端的前置放大器要增加噪声，而且其影响远远超过后级元器件产生的噪声。
2、分解式4.4.19，写出PIN光接收机与APD光接收机的信噪比表达式，分析在何种条件下
何种光接收机信噪比占优势。 解：（1）S/RPIN=
① 散粒噪声限制下
S/RPIN=
SNR随入射功率线性增加，只与量子效率、光子能量和带宽有关
② 热噪声限制下 S/RPIN=
SNR随入射功率平方倍变化，增加负载电阻可以提高信噪比 （2）S/RAPD=
①散粒噪声限制下 S/RAPD=
SNR下降了Gx倍 ② 噪声限制下 S/RAPD=
SNR降低了G2倍
散粒噪声限制下：APD的SNR降低了GX倍，PIN占优。 热噪声限制下：APD的SNR提高了G2 倍，APD占优。
3、有一个光纤通信系统，光源为LED，输出功率：10mW，工作波长850nm，LED与光纤的耦合损耗为14 dB。系统光纤的总损耗20 dB，其他损耗10 dB。PIN光电二极管的R 0＝0.5 A／W，ID=2 nA，负载电阻RL=50 ?，接收带宽Be=10 MHz，T=300 K．计算接收光功率、检测信号电流、散弹噪声和热噪声功率，最后计算其信噪比。 解：LED输出功率=10mw=10dbm
接受光功率：PR=10dbm—14db—20db—10db=-34dbm=0.4μw 光电流：IP=R0PR=（0.5A/w）（0.4x10-6w）=2x10-7A=0.2μA 由于暗电流（2nA）< ?is2??2eIPBe?2?1.6?10?19(C)?0.2?10?6(A)?107(Hz) ?0.064?10?17(A2)电路噪声： ?ic2???4kTFnBeRL4?1.38?10?23?300?1?10?106 50?331.2?10?17(A2)信噪比 S2IP?R4kTFnBe2eIPBe?RL(0.2?10?6)2 ?0.064?10?17?331.2?10?170.04?10?12??12(?10.8dB)331.264?10?17 第4章4节作业 1、光接收机的灵敏度是怎样定义的？ 是描述其准确检测光信号能力的一种性能指标，定义为接收工作于某一误码率（BER）条件下所需要的最小平均接受光功率。对于模拟接收机，定义为接收机工作于给定信噪比所要求的的最小平均接受光功率。 2、误码率如何定义? 通常标准要求是多少？ 定义为接收机判决电路错误确定一个比特的概率，1x10-6的BER代表每百万比特中平均有一个错码。标准为BER小于等于10-9，这是通常实际光波系统的系统规范。 3、光接收机的极限灵敏度如何表达？其中各参量表示什么？ 为每比特的平均光子数，B为比特流的速率。 3、引起光接收机灵敏度恶化因素是哪些？ 消光比引起的灵敏度恶化；强度噪声引起的灵敏度恶化；取棒时间抖动引起的灵敏度恶化。 4、假定接收机工作于1550nm，带宽为3GHz，前置放大器噪声系数为4dB，接收机负载为 RL＝1000?300K，响应度R?1.25A/W，M=5，碰撞电离系数kA＝0.7，，温度T＝?12BER＝10设计，试计算接收机的灵敏度。 第6章5节作业 1、图示数字光纤通信系统中的光电混合的中继器的原理图，并简述其功能。 为了满足长距离通信的需要，在光纤传输线路上每隔一定距离加入一个中继器，以补偿光信号的衰减和对畸变信号进行整形，然后继续向终端传送。 通常有两种中继方法：一种是传统方法，采用光—电—光转换方式，亦称光电光混合中继器；另一种是近几年才发展起来的新技术，它采用光放大器对光信号进行直接放大的中继器。 2、何为3R中继器？何为2R中继器？何为1R中继器？ 3R中继器：具有均衡放大，识别再生和再定时3种功能的中继器 2R中继器：具有均衡放大和识别再生2种功能的中继器 1R中继器：采用光放大器对光信号进行直接放大的中继器 5.1作业 1、光放大器有哪几种类？光纤型光放大器又分为哪几类？ 半导体光放大器(SOA)、光纤放大器（掺稀土元素）、非线性光纤放大器（光纤喇曼放大器FRA），最常用的是掺铒光纤放大器 光纤喇曼放大器、光纤布里渊放大器、光纤参量放大器、掺杂光纤放大器 2、光放大器在光波系统中有哪些可能的应用？图示说明。 线路放大器、光发送机功率放大器、光接收机前置放大器、局域网的功率放大器 3、掺铒光纤放大器（EDFA）有哪些优点？ 答：其优点为：高增益、高功率、宽带宽、低噪声、低串音、低插损等优良特性。 4、EDFA光放大器主要应用方式？ 答：主要做为发送机功率提升放大器、光接收机前置放大器和替代3R光电—电光中继器的光中继放大器。 5、掺铒光纤放大器（EDFA）的关键技术是什么？ 答：是掺铒光纤和泵铺源技术 5.2作业 1、掺铒光纤放大器的基本结构有哪几种？图示说明。 (a) 前向或正向泵结构EDFA； (b) 后向或反向泵结构EDFA； (c) 双向泵结构EDFA 2、EDFA中的噪声有哪几种？哪一种噪声对EDFA的性能影响最大？ EDFA的噪声主要有四种：信号光的散粒噪声、被放大的自发辐射（ASE，Amplified sponteneous Emission）、ASE光谱与信号光之间的差拍噪声（sig-sp）、ASE光谱间的差拍噪声(sp-sp)。 以上四种噪声中，后两种噪声影响最大，特别是第三种噪声，它是决定EDFA性能的重要因素。 第8章第1节作业 1、简述有哪些方式构成光纤通信系统？ 模拟和数字光波系统，线性和非线性光孤子光波系统，强度调制/直接检测与想干检测光波系统，单信道与多信道复用光波系统，陆地、海底和自由空间光波系统 2、根据图8.1(c)说明业务信号经过那些步骤完成传输。 1） 首先把经过PCM编码的语言信号，经过压缩编码的视频信号和由以太网交换机或路由器转发的数据信号等多媒体数字业务信号复用成更高速率等级的信号。 2） 为业务在SDH系统/网络中的传输与运营维护和管理（OAM），在数据流中插入运营维护管理开销，并为方便接收端进行定时提取进行扰码，以破坏数据流中的长连“0”和长连“1”。 3） 对半导体光源进行直接或外调制，完成电数字信号到光数字信号的转换。 4） 高速光数字信号经光纤传输，传输链路上通常接有1R或3R中继器。 5） 光信号到达接收端后，首先由光电检测器完成O/E转换，把光信号转换成电信号，并进一步放大均衡，然后提取时钟信号，在时钟信号作用下“判决再生”出数字信号。 6） 解扰并取出开销进行处理，或进行线路解码，同时处理OAM开销。 7） 解复用出各路数字业务信号。 第8章第2节作业 1、简述光纤通信系统发展情况并分别写出限制BL的因素。 ① 0.85μm光波系统, 采用低成本的多模光纤作为传输媒质。 限制BL主要的因素是光纤的模间色散。