《光纤通信》习题册 第六章 画图题
图（a） 图（b） 图（c） 4. 阅读下图，按要求完成各题。
高能带
hv hv
输入光 hv 输出光
（1）上图为光的 机理过程图。
（2）实现上述过程需要两个条件：一是 ，这种状态
称为粒子数反转，可采用通过向半导体激光二极管注入 的方式来实现粒子数反转；二是半导体激光器必须存在 ，并在其内建立起确定的振荡，从而得到 的激光输出。（ （3）试依上图画出光的自发辐射（发光二极管）机理过程。 5. 阅读下图EDFA的结构，按要求完成各题。
掺铒光纤
输入 输出 光隔离器 波分复用器 光隔离器 滤波器 光信号 光信号 熔接点 泵浦源 图（a）
掺铒光纤
输入 输出 光隔离器 波分复用器 光隔离器 滤波器 光信号 光信号 熔接点 泵浦源 图（b）
（1） 是EDFA的核心部件，它以石英光纤作为基质，在纤芯中掺入固体
激光工作物质—— 。
（2）掺铒光纤的模场直径为3--6，比常规光纤小很多，这是为了提高信号光和泵浦光的能量密度，从而提高其 。但由于其芯径的减小其与常规光纤模场不匹配，解决方法有：①在纤芯中掺入 ；②在熔接时进行一定处理减小 （填英文缩写）的不匹配。
（3）实用的EDFA泵浦源都是LD，其泵浦波长有980nm和 nm；两种，
应用较多的是980nm泵浦源，其优点是 。
（4）其泵浦方式按泵浦所在位置分为三种：①如图（a）为 ；② 如
图（b）为 ；③双向泵浦。
（5）双向泵浦对信号的放大特性与信号传输方向 。（填“有关”或“无关”）
27
《光纤通信》习题册 第六章 画图题
6. 阅读下图，按要求完成各题。
（1）上图显然为 的工作原理。
（2）在掺铒光纤(EDF)中，铒离子(Er3+)有三个能级：能级1代表基态， 能量最低；
能级2是 ，处于中间能级；能级3代表 ， 能量最高。 （3）据图分析，请阐述该工作原理： 。
（4）从该工作原理可以看出，光放大是由于 的能量转换为信号光的结果。
为提高放大器增益， 应提高对 的吸收。 7. 阅读下图，按要求完成各题。
前置放大器主放大器 光信号再生码流 光检测器均衡器判决器
AGC时钟 偏压控制电路提取
（1）上图为 、直接检测方式的数字光接收机方框图。 （2）主放大器和AGC决定着光接收机的 。
（3）图中的均衡器目的是对放大器出来的 的电信号进行补偿，使输出
信号的波形适合于判决，以消除 ，减小误码率。
（4）图中的 和 就是我们所谓的再生电路，它的功能是从放大器输出的信号与噪声混合的波形中提取 ，并逐个地对码元波形进行取样判决，以得到原发送的码流。时钟提取的目的是为了 。 8. 阅读下图同学的，按要求完成各题。
增益 增益 G G R=0.3
R=0
O
频率w O
频率w
图（a） 图（b）
（1）SOA表示 ，它分为法布里-珀罗放大器FPA和行波放大器TWA
两大类。
（2）图（a）中 放大器的增益频谱是一条振荡的曲线，其R=0.3；同
样 放大器的增益频谱就为 型曲线，其R=0。且R代表
28
《光纤通信》习题册 第六章 画图题
的内容是 。
（3）图（b）中，是 放大器的带宽，通常该值不超过 GHz，同
样
是 放大器的带宽。
（4）SOA的增益依赖于输入信号的偏振状态的原因是 所致。
（5）一般减少SOA的偏振增益差可采用：①是有源区的横截面成 ；②通过 （选填“串联”或“并联”或“串联或并联”）两个SOA来补偿增益差。
29
《光纤通信》习题册 第七章 简答题练习
第七章 简答题练习
1. 激光器谐振腔内激光振荡是如何产生的？
2. 什么是光纤色散？光纤色散主要有几种类型？其对光纤通信系统有何影响？ 3. 按照纤芯剖面折射率分布不同，光纤可分为哪两种形式？解释其含义。 4. 实现光源调制的方法有哪些，请具体说明。
5. WDM系统的应用代码一般采用方式为：nWx-y.z，请解释代码8L8-16.3中每一项的具体含义。
6. 光接收机中主放大器的主要作用是什么？ 7. 简述掺铒光纤放大器(EDFA)工作原理。 8. 简述半导体的光电效应。
9. 简述光纤通信系统对光发射机的要求。 10. 简述构成激光器的三个基本条件。 11. 简述半导体激光器产生激光的机理。
12. 半导体激光器也由三个部分构成,试分别加以说明。 13. 简述形成光纤损耗的主要原因。 14. 简述光纤通信的优点。 15. 简述产生抖动的主要原因。 16. 简述光中继器的功能和类型
17. 简述线性偏振模LPmn的m、n的物理意义。 18. 简述雪崩光电二极管的雪崩倍增效应。
19. 简述光电检测器的响应度和量子效率描述的是什么？二者有什么联系？
20. 什么是渐变型光纤的最佳折射指数分布?写出平方律型折射指数分布光纤的折射
指数表达式。
21. 普通单模光纤的零色散波长大约为多少？色散位移光纤(DSF) 是利用什么原理
制成的？
22. 简述光接收机中噪声的主要来源。
23. 简述掺饵光纤放大器主要由几部分构成。
24. 光纤的数值孔径NA＝sinθmax它的含义是什么？
25. 比较半导体激光器（LD）和发光二极管（LED）的异同?
26. 什么是“四波混频”效应？“四波混频”对于WDM系统有何影响？为什么G.653光
纤不适宜使用在WDM系统中？
27. 激光器主要由哪几部分组成？说明各部分的功能。 28. 请简述光波分复用技术的基本原理及其主要特点。
29. 什么是光纤色散？光纤色散主要有几种类型？其对光纤通信系统有何影响？ 30. 什么是直接调制？什么是间接调制？各有何特点？
31. 画图分析说明掺铒光纤放大器主要由几部分构成？各部分的作用是什么？ 32. 光纤通信的优缺点各是什么？
33. 光纤通信系统由哪几部分组成？各部分的功能是什么？ 34. SDH体制有什么优点？
35. 简述未来光网络的发展趋势及关键技术。 36. 简述WDM的概念。
30
《光纤通信》习题册 第七章 简答题练习
37. 解释光纤通信为何越来越多地采用WDM+EDFA方式。 38. 全光网络的优点是什么？
39. 光与物质间的相互作用过程有哪些？
40. 什么是粒子数反转？什么情况下能实现光放大？ 41. 什么是激光器的阈值条件？
42. 由表达式E?hc/?说明为什么LED的FWHM功率谱宽度在长波长中会变得更宽
些？
43. 什么是雪崩增益效应？
44. 光检测过程中都有哪些噪声？
45. 光纤的连接损耗有哪些？如何降低连接损耗？
46. 讨论图所示平面阵列波导光栅的设计思想和方法。
47. 简述光耦合器和WDM分波器有什么不同？ 48. 光滤波器有哪些种类？滤波器应用在什么场合？
49. 光开关有哪些性能参数？在光纤通信中有什么作用？ 50. 简述F-P腔可调谐滤波器的工作原理。
51. 讨论光纤光栅在光通信中的应用？ 52. NLOM是否可作光开关？
53. 光放大器包括哪些种类？简述它们的原理和特点。EDFA有哪些优点？ 54. EDFA的泵浦方式有哪些？各有什么优缺点？
55. 简述FBA与FRA间的区别。为什么在FBA中信号与泵浦光必须反向传输？ 56. EDFA在光纤通信系统中的应用形式有哪些？ 57. EDFA的主要性能指标有哪些？说明其含义？
58. 分别叙述光放大器在四种应用场合时各自的要求是什么？ 59. 光接收机中有哪些噪声？
60. RZ码和NRZ码有什么特点？
31