【正文】 7. 說明碼分復(fù)用區(qū)別于其他復(fù)用方式的特點(diǎn)。4. 相干光系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)有哪些？解：接收靈敏度高；頻率選擇性好；可采用多種調(diào)制解調(diào)方式，具有很大的靈活性及選擇余地；可以抑制級(jí)聯(lián)光放大器中產(chǎn)生的嚴(yán)重噪聲。試問在哪些節(jié)點(diǎn)需要波長變換器？12345678ABCDGFEH解：任何沒有公共路徑的邏輯連接可以使用相同的波長。解： a）p=3，k=2，即由2列組成，每列32=9個(gè)節(jié)點(diǎn)，共有節(jié)點(diǎn)18個(gè)。3． WDM系統(tǒng)對(duì)光源的要求是什么？有哪些器件可以作為WDM系統(tǒng)的光源器件？解：WDM系統(tǒng)中要求光源的波長具有穩(wěn)定性、可重復(fù)性和精確性。一般的OADM節(jié)點(diǎn)可以用四端口模型來表示，基本構(gòu)成如下： Main inputADMMain output群路接口(W)dropAdd 基本功能包括三種：下路需要的波長信道，復(fù)用進(jìn)上路信號(hào)，使其它波長信道盡量不受影響地通過。 請(qǐng)畫出用SDXC構(gòu)成的自愈網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖。段開銷是為了保證信息凈負(fù)荷正常靈活的傳送所必須附加的字節(jié)。，優(yōu)于1103，都不屬于嚴(yán)重誤碼秒，因此SES=0%。7 畫圖比較（）下面兩個(gè)速率為100Mbit/s的系統(tǒng)其損耗受限的最大傳輸距離。6 一個(gè)二進(jìn)制傳輸系統(tǒng)具有以下特性：? 單模光纖色散為15ps/（nm?km）。解：m==（32）=。 在Req=75Ω時(shí)，計(jì)算三種噪聲極限下的載噪比并畫圖如下圖，可見在任何接收光功率電平下，熱噪聲都超過量子噪聲而成為起決定作用的噪聲因素。因而當(dāng)有調(diào)制信息（“1”或“0”）的泵浦波注入SOA時(shí)，此時(shí)，泵浦信號(hào)將調(diào)制SOA的載流子密度，從而調(diào)制增益（“無”或“有”），同時(shí)，注入的CW探測波的強(qiáng)度變化也受增益變化影響而按泵浦信號(hào)的調(diào)制規(guī)律變化，用帶通濾波器取出變換后的λs信號(hào)，即可實(shí)現(xiàn)從λp到λs的波長變換。噪聲，EDFA的噪聲主要有信號(hào)光的散射噪聲，ASE噪聲，以及信號(hào)ASE，ASEASE差拍噪聲等。因此，在SBA中信號(hào)與泵浦光必定反向傳輸。反向泵浦：優(yōu)點(diǎn)是當(dāng)光信號(hào)放大到很強(qiáng)的時(shí)候，泵浦光也強(qiáng)，不易達(dá)到飽和，從而獲得較高增益。受激拉曼光纖放大器，原理：利用光纖媒質(zhì)中傳輸高功率信號(hào)時(shí)發(fā)生的非線性相互作用拉曼效應(yīng)，頻率為ωp和ωas的泵浦光和信號(hào)光通過WDM合波器輸入至光纖，當(dāng)這兩束光在光纖中一起傳輸時(shí)，泵浦光的能量通過受激拉曼散射轉(zhuǎn)移給信號(hào)光，使信號(hào)光得到放大。通過改變腔長L或腔內(nèi)的折射率n來改變?yōu)V波器的中心波長。解：在寬帶光纖耦合器中，通常通過改變?nèi)廴诶F工藝，使耦合器輸出端口的分光比不受波長的影響。內(nèi)部損耗主要是由于光纖的波導(dǎo)特性和幾何特性差異導(dǎo)致的損耗，包括纖芯的直徑、纖芯區(qū)域的橢圓度、光纖的數(shù)值孔徑、折射率剖面等。外調(diào)制優(yōu)點(diǎn)：可以減小啁啾；缺點(diǎn)：比較復(fù)雜，成本較大5. 假定接收機(jī)工作于1550nm，帶寬為3GHz，前置放大器噪聲系數(shù)為4dB，接收機(jī)負(fù)載為RL=100Ω，溫度T=3000K，量子效率為η=1，=，Gm=1，試計(jì)算接收機(jī)靈敏度。解：， A/W波長越長，頻率越低，光子能量越低，對(duì)于同等的入射光功率則光子數(shù)量就越多，則電子空穴對(duì)也就越多，那么光生電流也就越大。解：見書中圖。5. 什么是粒子數(shù)反轉(zhuǎn)？什么情況下能實(shí)現(xiàn)光放大？解：粒子數(shù)反轉(zhuǎn)是高能級(jí)上的粒子數(shù)量大于低能級(jí)上的粒子數(shù)的狀態(tài)，是一種非平衡狀態(tài)。這些光纖的3dB帶寬分別是多少？解： 從圖中可以得到，這些光纖的3dB帶寬分別是 ， MHz， MHz第3章 光源和光檢測原來書上第3章的題目1. 計(jì)算一個(gè)波長為λ=1μm的光子能量，分別對(duì)1MHz和100MHz的無線電波做同樣的計(jì)算。（nm利用這個(gè)儀器，使用截?cái)喾y量損耗，試求光纖的損耗是多少dB/km？解：光檢測器輸出電壓與光功率成正比。解： 因此 將數(shù)值代入可得到：對(duì)1310nm、150μW的光信號(hào)，；對(duì)1550nm波長的100μW的光信號(hào)。（2） 光纖的數(shù)值孔徑NA。8. WDM光傳送網(wǎng)絡(luò)（OTN）的優(yōu)點(diǎn)是什么？答： （1）可以極大地提高光纖的傳輸容量和節(jié)點(diǎn)的吞吐量，適應(yīng)未來高速寬帶通信網(wǎng)的要求。3. 假設(shè)數(shù)字通信系統(tǒng)能夠在載波頻率1%的比特率下工作，？答：5GHz1％/64k＝781路 （3108/106）1％/64k＝3107路4. SDH體制有什么優(yōu)點(diǎn)？答：主要為字節(jié)間插同步復(fù)用、安排有開銷字節(jié)用于性能監(jiān)控與網(wǎng)絡(luò)管理，因此更加適合高速光纖線路傳輸。5. 簡述未來光網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展趨勢及關(guān)鍵技術(shù)。（2）OXC和OADM對(duì)信號(hào)的速率和格式透明，可以建立一個(gè)支持多種電通信格式的、透明的光傳送平臺(tái)。解：（1）= （2）NA== 4. 已知階躍光纖纖芯的折射率為n1=，相對(duì)折射指數(shù)差Δ=，纖芯半徑a=25μm，若λ0=1μm，計(jì)算光纖的歸一化頻率V及其中傳播的模數(shù)量M。10. 一段12km長的光纖線路，；（a） ，則發(fā)送端的功率至少為多少？（b） ，則所需的輸入光功率為多少？解：（a）利用 ，得到= （b） ，得到 =11. 考慮一段由階躍折射率光纖構(gòu)成的5km長的光纖鏈路，纖芯折射率n1=，相對(duì)折射率差Δ=：（a） 求接收端最快和最慢的模式之間的時(shí)間差；（b） 求由模式色散導(dǎo)致的均方根脈沖展寬；（c） 假設(shè)最大比特率就等于帶寬，則此光纖的帶寬距離積是多少？解：（a）=5***105=107 s （b）均方根脈沖展寬就是最快和最慢的模式之間的時(shí)延差，107 s （c）帶寬距離積為10（Mb/s）km12. 考慮10km長，NA=。因此 dB/km。km），此時(shí)單位長度光纖的3dB帶寬有多寬？解：根據(jù)公式 將數(shù)據(jù)代入得到B=。 解：光子的能量E=焦耳。 實(shí)現(xiàn)光放大的條件是粒子數(shù)反轉(zhuǎn)、光學(xué)腔、增益介質(zhì)。9. 一個(gè)GaAs PIN光電二極管平均每三個(gè)入射光子，產(chǎn)生一個(gè)電子空穴對(duì)。第4章 光發(fā)送機(jī)和光接收機(jī)1. 光接收機(jī)中有哪些噪聲？解：主要有三種。解：1010 A2 對(duì)于BER=107，γ≈7； ==1=*105 W=*102 mW = dbm6. 在考慮熱噪聲和散彈噪聲的情況下，設(shè)APD的FA(Gm)=Gxm x∈（0,1），推導(dǎo)APD的Gm的最佳值GOpt，此時(shí)APD接收機(jī)的SNR最大。采用較好的連接方法，改善連接器的性能。相反，在WDM器件中則改變?nèi)廴诶F工藝，使分光比隨波長急劇變化。 8. 討論光纖光柵在光通信中的應(yīng)用。特點(diǎn)：不需要粒子數(shù)反轉(zhuǎn)，能夠提供整個(gè)波段的光放大，主要問題在于所需泵浦的種類。雙向泵浦：結(jié)合了同向泵浦和反向泵浦的優(yōu)點(diǎn)，使泵浦光在光纖中均勻分布，從而使其增益在光纖中也均勻分布。5. 一個(gè)長250μm的半導(dǎo)體激光器做FP放大器，有源區(qū)折射率為4，則放大器通帶帶寬是多少？解：=（3108）/（24250106）=6. EDFA在光纖通信系統(tǒng)中應(yīng)用形式有哪些？解：主要有1）在寬帶光波分配系統(tǒng)中的應(yīng)用；2）作前置放大器，3）作功率放大器；4）作線路放大器。 8. 分別敘述光放大器在四種應(yīng)用場合時(shí)各自的要求是什么？解：在線放大器：用在線放大器代替光電光混合中繼器。