第三章思考题与习题
1. 光有哪三种跃迁方式, 它们分别与什么管子相对应?
2. 为什么发光二极管的发射谱线宽, 发散角大, 而半导体激光器的发射谱线窄, 发散角小?
3. 试分析光通过介质时, 在什么情况下:(1)光波被吸收;(2)光波被放大; (3)光波强度保持不变。
4. 半导体激光器的基本工作原理是什么,它是怎样发射激光的?(半导体激光器发射激光需要什么条件?)
5. 半导体激光器的发射光子的能量近似等于材料的禁带宽度, 已知某GaAs、InGaAsP 材料的禁带宽度分别为1.43eV、0.96eV, 求它们的发射波长。
6. 比较半导体激光器(LD)和发光二极管(LED)的异同。 7、工作波长λ0=0.85μm的GaAlAs激光器, 其激活材料的折射率为n=3.55,腔尺寸为L=500 μm, W= 10 μm, d=1μm, ηi=0.7, αi=10/cm, r1=0.99, r2=0.90。求阈值电流。
8、一半导体激光器,阈值电流Ith=60mA,τsp=2×10-9s, τph=2×10-12s,注入幅度为90mA的阶跃电流脉冲,
求:(1)瞬态过程中张驰振荡的频率和衰减时间;(2)电光延迟时间。 9、对8题中的半导体激光器, 若加直流预偏置电流I0=55mA, 调制脉冲幅度Im=35mA, 求此时的电光延迟时间,并与8题中的电光 延迟时间相比较。
10. 简要说明光电检测器的工作原理。
11. 试说明为什么APD存在一个最佳的雪崩增益?
12. 什么是暗电流?
13、比较PIN与APD的异同点。
14. 已知(1)SiPIN 光电二极管, 量子效率η=0.7, 波长λ=0.85um; (2)Ge光电二极管, 量子效率η=0.4, 波长λ=1.6um; 计算它们的响应度。
15、 一光电二极管, 当λ=1.3 μm时, 响应度为的0.6A/W, 计算它们的量子效率。
16、一个Ge光电二极管, 入射光波长λ=1.3 μm, 在这个波长下吸收系数α=104/cm, 入射表面的反射率R=0.05, P+接触层的厚 度为1 μm, 它所能得到的量子效率为多少?
17. 常见的光无源器件有那些?其主要功能和作用是什么?
18. 光纤连接器、光耦合器、光开光、光衰减器是怎样分类的?
19. 光隔离器工作原理是什么?
20. 光纤活动连接器的结构有那两种?
21. 耦合器的结构类型有那三种?
22. 光衰减器的工作机理有那三种?
23. 光纤放大器是怎样分类的?
24. 光纤放大器的主要功能是什么?
25. 掺铒光纤放大器的工作原理及主要应用是什么?
第四章 思考题与习题-1
1. 一个IM-DD光缆通信系统的基本组成框图是什么? 各部分的功能是什么?
2. 请给出数字光纤通信系统中光发射机的原理方框图, 并简述各部分的主要作用。
3. 一个光发射机中有哪些调制方式? 目前光纤通信中常用的调制方式是什么?
4、. 一个实用的激光器组件包括哪些部分? 其框图为何?
5. 请给出数字光纤通信系统中光接收机的原理方框图, 并简述各部分的主要作用。
6. 接收系统中有哪些噪声?
7. 数字光接收机量子极限的含义是什么?
8. 数字光纤通信系统中线路编码的作用是什么?常用的线路编码有哪些?
9. 光缆通信系统的性能参数有哪些?
10. 什么是消光比?
11. 什么是误码率、灵敏度、动态范围?
12. 某发射极发射功率-3dBm,光纤线路长40km,线路损耗0.5dB/km,接收机灵敏度为-29dBm,动态范围为20dB,问接收机能否接收到该信息。
13. 光缆通信系统有哪些传输制式? SDH的主要内容和特点是什么?
14. SDH的标准速率等级STM-1是多少(155.520Mb/s)?其帧结构如何?
15. 光缆通信系统的主要性能指标是什么?(误码率、抖动、可靠性与可用性)
16. 我国光缆通信系统的辅助系统包括哪些? 其主要作用是什么?
17. 试简单说明光纤通信系统中监控系统的作用?
18.告警处理系统中告警信号分为哪两种?