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通信⼯程《光纤通信》考试题（含答案）1、1966年7⽉，英籍华⼈（⾼锟）博⼠从理论上分析证明了⽤光纤作为传输介质以实现光通信的可能性。
2、光在光纤中传输是利⽤光的（折射）原理。
3、数值孔径越⼤，光纤接收光线的能⼒就越( 强)，光纤与光源之间的耦合效率就越( ⾼)。
4、⽬前光纤通信所⽤光波的波长有三个，它们是：（0.85µm、1.31µm、1.55µm）。
5、光纤通信系统中最常⽤的光检测器有：（PIN光电⼆极管；雪崩光电⼆极管）。
6、要使物质能对光进⾏放⼤，必须使物质中的( 受激辐射)强于( 受激吸收)，即⾼能级上的粒⼦数多于低能级上的粒⼦数。
物质的这⼀种反常态的粒⼦数分布，称为粒⼦数的反转分布。
7、在多模光纤中，纤芯的半径越( ⼤)，可传输的导波模数量就越多。
8、光缆由缆芯、( 加强元件(或加强芯) )和外护层组成。
9、（波导⾊散）是指由光纤的光谱宽度和光纤的⼏何结构所引起的⾊散。
10、按光纤传导模数量光纤可分为多模光纤和( 单模光纤)。
11、PDH的缺陷之⼀：在复⽤信号的帧结构中，由于( 开销⽐特 )的数量很少，不能提供⾜够的运⾏、管理和维护功能，因⽽不能满⾜现代通信⽹对监控和⽹管的要求。
12、光接收机的主要指标有光接收机的动态范围和（灵敏度）。
13、激光器能产⽣激光振荡的最低限度称为激光器的（阈值条件）。
14、光纤的（⾊散）是引起光纤带宽变窄的主要原因，⽽光纤带宽变窄则会限制光纤的传输容量。
15、误码性能是光纤数字通信系统质量的重要指标之⼀，产⽣误码的主要原因是传输系统的脉冲抖动和（噪声）。
⼆、选择题：（每⼩题2分，共20分。
1-7:单选题，8-10：多选题）1、光纤通信是以（A ）为载体，光纤为传输媒体的通信⽅式。
A、光波B、电信号C、微波D、卫星2、要使光纤导光必须使（ B ）A、纤芯折射率⼩于包层折射率B、纤芯折射率⼤于包层折射率C、纤芯折射率是渐变的D、纤芯折射率是均匀的3、（D ）是把光信号变为电信号的器件A、激光器B、发光⼆极管C、光源D、光检测器4、CCITT于（C）年接受了SONET概念，并重新命名为SDH。
光纤通信复习题答案1. 光纤通信中，光纤的类型主要有哪两种？答案：光纤通信中，光纤的类型主要有两种，分别是单模光纤和多模光纤。
2. 光纤通信中，光信号的调制方式有哪些？答案：光纤通信中，光信号的调制方式主要包括幅度调制（AM）、频率调制（FM）、相位调制（PM）以及脉冲编码调制（PCM）。
3. 光纤通信中，光放大器的作用是什么？答案：光纤通信中，光放大器的作用是放大光信号，以补偿光纤传输过程中的损耗，从而延长通信距离。
4. 光纤通信中，色散是如何产生的？答案：光纤通信中，色散是由于光纤中不同波长的光信号传播速度不同，导致信号到达接收端的时间不同而产生的。
5. 光纤通信中，波分复用（WDM）技术是如何实现的？答案：光纤通信中，波分复用（WDM）技术是通过在同一根光纤中同时传输多个不同波长的光信号来实现的，这样可以大幅度提高光纤的传输容量。
6. 光纤通信中，光时分复用（OTDM）技术的原理是什么？答案：光纤通信中，光时分复用（OTDM）技术的原理是将时间划分为多个时隙，每个时隙传输一个光脉冲，通过这种方式实现多个光信号在同一光纤中的高速传输。
7. 光纤通信中，光纤的损耗主要由哪些因素造成？答案：光纤通信中，光纤的损耗主要由散射损耗、吸收损耗和非线性损耗等因素造成。
8. 光纤通信中，光纤的非线性效应有哪些？答案：光纤通信中，光纤的非线性效应主要包括自相位调制（SPM）、交叉相位调制（XPM）、四波混频（FWM）和受激拉曼散射（SRS）等。
9. 光纤通信中，光纤的连接方式有哪些？答案：光纤通信中，光纤的连接方式主要有熔接、机械接续和光纤连接器连接等。
10. 光纤通信中，光纤的维护和检测方法有哪些？答案：光纤通信中，光纤的维护和检测方法包括光纤端面的清洁、光纤损耗的测量、光纤的弯曲半径检测以及光纤的折射率分布测量等。
光纤通信期末考试试题（简答）1、（开卷90分钟内完成, 1~5题每题6分, 6~15题每题7分, 共100分）光纤的结构分别由哪三部分构成, 各部分作用是什么？光纤由纤芯、包层和涂覆层3部分组成。
2、其中纤芯: 纤芯位于光纤的中心部位。
直径d1=4μm～50μm, 单模光纤的纤芯为4μm～10μm, 多模光纤的纤芯为50μm。
纤芯的成分是高纯度SiO2, 作用是提高纤芯对光的折射率（n1）, 以传输光信号。
包层: 包层位于纤芯的周围。
直径d2=125μm, 其成分也是含有极少量掺杂剂的高纯度SiO2。
略低于纤芯的折射率, 即n1＞n2, 它使得光信号封闭在纤芯中传输。
涂覆层: 光纤的最外层为涂覆层, 包括一次涂覆层, 缓冲层和二次涂覆层。
涂覆的作用是保护光纤不受水汽侵蚀和机械擦伤, 同时又增加了光纤的机械强度及可弯曲性, 起着延长光纤寿命的作用。
涂覆后的光纤其外径约1.5mm。
光缆的结构分别由哪三部分构成, 各部分作用是什么？光缆由缆芯、护层和加强芯组成。
3、其中缆芯就是套塑光纤, 护层对已成缆的光纤芯线起保护作用, 避免受外界机械力和环境损坏。
护层可分为内护层和外护层。
内护层用来防潮。
外护层起抗侧压、耐磨、抗紫外线、防湿作用, 隔离外界的不良影响。
加强芯主要承受敷设安装时所加的外力。
光纤的三个传输窗口是什么？光纤中的导波属于TM/TE/TEM/近似TEM波？0.85μm、1.31μm、1.55μm。
光纤中得电磁场近似为横电磁波（TEM波）什么是归一化频率V, V取值多少时光纤单模传输？什么叫光纤的截止波长？光纤的归一化频率V 是一个综合性参数, 及光纤的结构参数（纤芯的折射率n1、半径a、折射率相对差△）和工作波长l0有关。
其数值大小决定了弱波导光纤中电磁场的分布和传输情况。
光纤单模传输的条件是0<V< 2.4。
光纤的截止波长lc是一组数组波长, 表示不同导模刚好截止不传（波长大于该值时, 相应的电磁场模式不能沿光纤有效传输）。
光纤通信考试试题及答案光纤通信技术作为现代通信领域的重要支柱，对于提高通信效率、保障信息安全具有重要意义。
下面我们将给大家介绍一些光纤通信的考试试题及答案，希望能帮助大家更好地了解光纤通信技术。
一、选择题：1. 光纤通信中常用的传输介质是：A. 铜线B. 空气C. 光纤D. 红外线答案：C. 光纤2. 光纤通信中的“光”是指：A. 可见光B. 紫外线C. X射线D. 红外线答案：D. 红外线3. 光纤通信系统中，光信号的发射器和接收器之间传输的信号是：A. 电信号B. 声波信号C. 光信号D. 磁信号答案：C. 光信号4. 光纤通信的主要优点是：A. 传输距离短B. 传输速度慢C. 传输带宽窄D. 传输容量大答案：D. 传输容量大5. 光纤通信系统中常用的调制方式是：A. 幅度调制B. 频率调制C. 相位调制D. 光强调制答案：C. 相位调制二、判断题：1. 光纤通信系统只能传输声音信号，不能传输视频信号。
【错误】2. 光纤通信系统比传统铜线传输系统更易受电磁干扰。
【错误】3. 光纤通信系统的传输速度远高于传统的铜线传输系统。
【正确】4. 光纤通信系统的安全性比铜线传输系统更低。
【错误】5. 光纤通信系统的成本比铜线传输系统更高。
【正确】三、简答题：1. 请简要说明光纤通信系统的工作原理。
答：光纤通信系统是利用光纤作为传输介质，通过光信号的发射器将电信号转换为光信号并发送至接收器，再由接收器将光信号转换为电信号。
光信号的传输速度快、传输容量大，能够实现长距离、高速率的通信传输。
2. 请简要介绍光纤通信系统与铜线传输系统的区别。
答：光纤通信系统的传输速度快、传输容量大，信号传输稳定，抗干扰能力强，安全性高；而铜线传输系统速度慢、传输距离短、易受电磁干扰和窃听。
另外，光纤通信系统的成本相对较高，但具有长期性和稳定性，适合长距离、大容量通信。
以上就是关于光纤通信考试试题及答案的内容，希望对大家有所帮助。
光纤通信简答题1-2 光纤通信有哪些优点光纤通信具有许多独特的优点，他们是：1. 频带宽、传输容量大；2. 损耗小、中继距离长；3. 重量轻、体积小；4. 抗电磁干扰性能好；5. 泄漏小、保密性好；6．节约金属材料，有利于资源合理使用。
2-6 什么是光纤的色散？对通信有何影响？多模光纤的色散由什么色散决定？单模光纤色散又有什么色散决定答：色散是由于不同成分的光信号在光纤中传输时，因群速度不同产生不同的时间延迟而引起的一种物理效应。
对于多模光纤，主要是模式色散。
对于单模光纤，只有色度色散和偏振模色散。
2-7 光纤数值孔径的定义是什么？其物理意义是什么答：数值孔径（Numerical Aperture，NA ）定义为22121NA 2n n n （2.2.3）NA 表示光纤接收和传输光的能力，NA （或max ）越大，光纤接收光的能力越强，从光源到光纤的耦合效率越高。
对无损耗光纤，在max 内的入射光都能在光纤中传输。
NA 越大，纤芯对光能量的束缚能力越强，光纤抗弯曲性能越好。
但NA 越大，经光纤传输后产生的输出信号展宽越大，因而限制了信息传输容量，所以要根据使用场合，选择适当的NA 。
3-1连接器和跳线的作用是什么？接头的作用又是什么答：1,、连接器是把两个光纤端面结合在一起，以实现光纤与光纤之间可拆卸活动连接的器件。
2、跳线用于终端设备和光缆线路及各种光无源器件之间的互连，以构成光纤传输系统。
3、接头是把两个光纤端面结合在一起，以实现光纤与光纤之间的永久性固定连接。
3-2 耦合器的作用是什么？它有哪几种耦合器的功能是把一个或多个光输入分配给多个或一个光输出。
耦合器有T 形耦合器、星形耦合器、方向耦合器和波分耦合器。
3-6 简述马赫-曾德尔幅度调制器的工作原理答：最常用的幅度调制器是在LiN bO 3晶体表面用钛扩散波导构成的马赫-曾德尔（M-Z ）干涉型调制器，如图 3.5.5所示。
使用两个频率相同但相位不同的偏振光波，进行干涉的干涉仪，外加电压引入相位的变化可以转换为幅度的变化。
答：使用0.98 μm和1.48 μm的半导体激光泵浦最有效。
使用这两种波长的光泵浦EDFA时，只用几毫瓦的泵浦功率就可获得高达30~40 dB的放大器增益。
采用1 480 nm的InGaAs多量子阱（MQW）激光泵浦源，其输出功率可达100 mW，该波长的泵浦增益系数较高。
980 nm波长对EDFA泵浦，效率高，噪声低。
7-6 有几种光调制方法？各自的特点是什么答：在光通信系统中，有非相干调制和相干调制。
非相干调制有直接调制和外调制两种，前者是信息信号直接调制光源的输出光强，后者是信息信号通过外调制器对连续输出光的幅度或相位或偏振进行调制（见3.5节）。
近来，调制信号相位的正交相移键控（DQPSK）和既利用信号偏振又调制信号相位的偏振复用差分正交相移键控（PM-DQPSK）受到人们的高度重视，进行了深入的研究，并在40 Gb/s系统中得到了应用。
7-9 SDH采用何种复用技术答：同步数字制式（SDH）光纤传输系统采用电时分复用（TDM）技术。
时分复用（Time-Division Multiplexing，TDM）是采用交错排列多路低速模拟或数字信道到一个高速信道上传输的技术。
时分复用系统的输入可以是模拟信号，也可以是数字信号。
目前TDM通信方式的输入信号为数字比特流。
7-11 SDH 帧中的传送顺序是什么答：SDH的帧结构是块状帧，如图7.3.7所示，它由横向270 ⨯N列和纵向9行字节（1字节为8比特）组成，因而全帧由2 430个字节，相当于19 440个比特组成，帧重复周期仍为125 μs。
字节传输由左到右按行进行，首先由图中左上角第1个字节开始，从左到右，由上而下按顺序传送，直至整个9 ⨯270 ⨯N字节都传送完为止，然后再转入下一帧，如此一帧一帧地传送，每秒共8 000帧。
7-16 相干光通信的工作原理是什么答：在原理上，激光外差检测与无线电外差接收机的相似，是基于无线电波或激光光波的相干性和检测器的平方律特性的检测。
自考光纤通信试题及答案一、选择题（每题2分，共10分）1. 光纤通信中，光信号传输的介质是：A. 铜线B. 光纤C. 无线电波D. 微波答案：B2. 光纤通信中，光信号的调制方式不包括：A. 振幅调制B. 频率调制C. 相位调制D. 脉冲编码调制答案：D3. 光纤通信系统中，用于放大光信号的设备是：A. 光放大器B. 光调制器C. 光滤波器D. 光分路器答案：A4. 下列哪个参数不是光纤的特性参数？A. 模场直径B. 色散C. 衰减D. 带宽答案：D5. 光纤通信中，单模光纤的中心折射率比包层折射率高：A. 相等B. 略高C. 略低D. 明显高答案：D二、填空题（每题2分，共10分）1. 光纤通信中，光纤的损耗主要由________和________引起。
答案：材料吸收、散射2. 光纤通信系统中，________光纤能够限制光信号在光纤内部传播，减少光信号的损耗。
答案：单模3. 光纤通信中，________是指光信号在光纤中传播时，不同波长的光信号传播速度的差异。
答案：色散4. 在光纤通信系统中，________是一种用于连接不同光纤段的设备，以实现光纤的连续传输。
答案：光纤连接器5. 光纤通信中，________是指光纤中光信号的强度随着距离的增加而逐渐减弱的现象。
答案：衰减三、简答题（每题5分，共10分）1. 简述光纤通信的优点。
答案：光纤通信的优点包括传输距离远、传输速度快、抗干扰能力强、保密性好、体积小重量轻、能耗低。
2. 光纤通信中，色散对信号传输有什么影响？答案：色散会导致光信号在光纤中传播时波形展宽，从而影响信号的传输质量和传输距离，严重时可能导致误码率增加。
四、计算题（每题5分，共10分）1. 已知光纤的衰减系数为0.5dB/km，求光纤在10km处的衰减值。
答案：衰减值= 0.5dB/km × 10km = 5dB2. 已知光纤的色散参数为17ps/(nm·km)，波长为1550nm，求光纤在100km处的色散值。
一、单项选择题只有5.7.10.15.17.23没有答案。
1．目前，通信用光纤的纤芯和包层构成的材料绝大多数是( )。
A ．多成分玻璃B ．石英和塑料C ．石英D ．塑料2．不属于无源光器件的是( )。
A ．光定向耦合器B ．半导体激光器C ．光纤连接器D ．光衰减器3．从射线理论的观点看，在阶跃型光纤中，入射子午光线形成波导的条件是：光线在光纤端面上的入射角φ必须满足的条件为( )。
A ． 21arcsin n n φ≥ B ． 0φ≤≤C ． φ>D ． 210arcsinn n φ≤≤ 4．为了使雪崩光电二极管正常工作，应在其P —N 结上加( )。
A ．高反向偏压B ．低正向偏压C ．高正向偏压D ．低反向偏压5．在光纤通信系统中，中继器的作用是( )。
A ．对传输光的接收与转发B ．对传输光的接收与放大C ．补偿经过光纤传输的光信号的衰减，并对失真的波形进行校正D ．补偿经过光纤传输的光信号的衰减，并对光进行分路转发6．为了得到较高的信噪比，对光接收机中的前置放大器的要求是( )。
A ．高增益B ．低噪声C ．低增益、低噪声D ．高增益、低噪声7．光源的作用是( )。
A ．产生输入光波信号B ．将电信号电流变换为光信号功率，即实现电-光转换C ．产生输入光功率D ．光波对电信号进行调制使其载荷信息在光纤中传输8．在下列数字光纤通信系统的传输码型中，不属于．．．插入比特码的是( )。
A ．mB1P B ．4B1H C ．5B6B D ．mB1C9．掺铒光纤放大器泵浦光源的典型工作波长是( ) 。
A ．1550 nmB ．1310 nmC ．980 nmD ．850 nm10．为防止反射光对光源的影响，应选用哪种器件？( )。
A ．光耦合器B ．光隔离器C ．光衰减器D ．光纤活动连接器11.目前光纤通信中所使用的光波的波长区域是( )。
A．红外区 B．远红外区C．紫外区D．近红外区12．下列现象是光纤色散造成的，是( )。
光纤通信试题及答案一、选择题1. 光纤通信中，光信号的传输介质是？A. 铜线B. 光纤C. 无线电波D. 卫星答案：B2. 下列哪项不是光纤通信的优点？A. 带宽大B. 抗干扰能力强C. 传输距离短D. 保密性好答案：C3. 光纤通信中，光信号的调制方式不包括以下哪项？A. 强度调制B. 频率调制C. 相位调制D. 振幅调制答案：D二、填空题1. 光纤通信的基本原理是利用_________传输光信号。
答案：光纤2. 光纤通信系统中，光信号的接收端设备通常称为_________。
答案：光接收机3. 光纤通信中，常用的光纤类型有单模光纤和_________。
答案：多模光纤三、简答题1. 简述光纤通信的基本原理。
答案：光纤通信的基本原理是利用光纤作为传输介质，通过激光器等光源产生光信号，然后通过光纤传输到接收端，接收端的光接收机将光信号转换为电信号，再经过解调等处理，还原成原始信息。
2. 光纤通信相比其他通信方式有哪些优势？答案：光纤通信相比其他通信方式具有传输带宽大、传输距离远、抗干扰能力强、信号损耗小、保密性好等优势。
四、计算题1. 假设光纤通信系统中，光信号的传输速率为10Gbps，光纤的损耗为0.3dB/km，求在100km距离上的信号损耗。
答案：根据损耗公式，损耗(dB) = 损耗系数(dB/km) × 距离(km)，所以信号损耗= 0.3dB/km × 100km = 30dB。
五、论述题1. 论述光纤通信在现代通信网络中的应用及其重要性。
答案：光纤通信在现代通信网络中扮演着极其重要的角色。
由于其高带宽、长距离传输能力以及抗干扰性等特点，光纤通信已成为长距离数据传输、宽带接入、数据中心互联等场景的首选技术。
随着互联网和大数据的快速发展，光纤通信的需求日益增长，其在保障信息传输的高效性、稳定性和安全性方面发挥着不可替代的作用。
四、简答题：1.简述影响光纤接续质量、造成光纤接续损耗的原因。
答：影响光纤接续质量、造成光纤接续损耗的原因：光纤的轴向错位、光纤端面切割角度不良、光纤端面不清洁、光纤的芯径或折射率不同、熔接机放电强度或光纤推进量不合适等。
2. 什么是光纤寿命?在施工过程中应注意哪些因素?答：光纤的使用寿命常称为光纤寿命。
从机械性能讲，寿命指断裂寿命。
在光缆施工中应注意张力，避免造成光纤断裂；应注意光纤接头盒中光纤余长处理和光缆预留等处的弯曲半径及可能产生光纤残余应力的各种状态。
同时，应注意光缆、光纤安装环境，高、低温影响和水、潮气浸入，以及减少光纤断裂等因素，延长光缆使用寿命。
3．请写出光缆中继段光纤线路衰耗值计算公式，并注明公式中字母的含义。
答：中继段光纤线路衰耗计算公式：YXLAcsmnnnααα++=∑=1（dB）式中：nα——中继段中第n段光纤的衰减系数（dB/km）；L n——中继段中第n段光纤的长度（km）；sα——固定连接的平均损耗（dB/个）；X——中继段中固定接头的数量；cα——活动连接器的插入损耗（dB/个）；Y——中继段活动连接器的数量。
4．什么是光缆配盘？答：光缆配盘是根据路由复测计算出的光缆敷设总长度以及光纤全程传输质量要求，选择配置单盘光缆，光缆配备是为了合理使用光缆，减少光缆接头和降低接头损耗，达到节省光缆和提高光缆通信工程质量的目的。
5．在工程中光纤连接损耗的监测为什么普遍采用OTDR？答：目前，工程中光纤连接损耗的监测普遍采用OTDR。
采用OTDR监测的优点是：OTDR 不仅能测量接头损耗，还能显示端头到接头点的光纤长度，继而推算出接头点至端局的实际距离，又能观测被接光纤段是否在光缆敷设中已出现损伤和断纤，这对现场施工有很好的提示作用。
6.简述光纤熔接法的操作步骤。
答：连接电源，并打开熔接机电源开关；选择熔接机的熔接程序；将热缩管事先套入被接光纤中，制备光纤端面（去除涂覆层、清洗裸纤、切割光纤端面）、光纤的熔接、接头的增强保护。
光纤通信简答题1-2 光纤通信有哪些优点光纤通信具有许多独特的优点，他们是：1. 频带宽、传输容量大；2. 损耗小、中继距离长；3. 重量轻、体积小；4. 抗电磁干扰性能好；5. 泄漏小、保密性好；6．节约金属材料，有利于资源合理使用。
2-6 什么是光纤的色散？对通信有何影响？多模光纤的色散由什么色散决定？单模光纤色散又有什么色散决定答：色散是由于不同成分的光信号在光纤中传输时，因群速度不同产生不同的时间延迟而引起的一种物理效应。
对于多模光纤，主要是模式色散。
对于单模光纤，只有色度色散和偏振模色散。
2-7 光纤数值孔径的定义是什么？其物理意义是什么答：数值孔径（Numerical Aperture，NA）定义为=（2.2.3）NA nNA表示光纤接收和传输光的能力，NA（或αmax）越大，光纤接收光的能力越强，从光源到光纤的耦合效率越高。
对无损耗光纤，在αmax 内的入射光都能在光纤中传输。
NA越大，纤芯对光能量的束缚能力越强，光纤抗弯曲性能越好。
但NA越大，经光纤传输后产生的输出信号展宽越大，因而限制了信息传输容量，所以要根据使用场合，选择适当的NA。
3-1 连接器和跳线的作用是什么？接头的作用又是什么答：1,、连接器是把两个光纤端面结合在一起，以实现光纤与光纤之间可拆卸活动连接的器件。
2、跳线用于终端设备和光缆线路及各种光无源器件之间的互连，以构成光纤传输系统。
3、接头是把两个光纤端面结合在一起，以实现光纤与光纤之间的永久性固定连接。
3-2 耦合器的作用是什么？它有哪几种耦合器的功能是把一个或多个光输入分配给多个或一个光输出。
耦合器有T 形耦合器、星形耦合器、方向耦合器和波分耦合器。
3-6 简述马赫-曾德尔幅度调制器的工作原理答：最常用的幅度调制器是在L iN b O 3晶体表面用钛扩散波导构成的马赫-曾德尔（M-Z ）干涉型调制器，如图3.5.5所示。
使用两个频率相同但相位不同的偏振光波，进行干涉的干涉仪，外加电压引入相位的变化可以转换为幅度的变化。
在图3.5.5（a ）表示的由两个Y 形波导构成的结构中，在理想的情况下，输入光功率在C 点平均分配到两个分支传输，在输出端D 干涉，所以该结构扮演着一个干涉仪的作用，其输出幅度与两个分支光通道的相位差有关。
两个理想的背对背相位调制器，在外电场的作用下，能够改变两个分支中待调制传输光的相位。
由于加在两个分支中的电场方向相反，如图 3.5.5（a ）的右上方的截面图所示，所以在两个分支中的折射率和相位变化也相反，例如若在A 分支中引入π/2的相位变化，那么在B 分支则引入-π/2相位的变化，因此A 、B 分支将引入相位π的变化。
假如输入光功率在C 点平均分配到两个分支传输，其幅度为A ，在输出端D 的光场为()()()t A t A t A E ωφφωφωcos cos 2cos cos output =-++∝ （3.5.5）输出功率与2output E 成正比，所以由式（3.5.5）可知，当0=φ时输出功率最大，当2π=φ时，两个分支中的光场相互抵消干涉，使输出功率最小，在理想的情况下为零。
于是()()φφ2out out cos 0=P P （3.5.6） 由于外加电场控制着两个分支中干涉波的相位差，所以外加电场也控制着输出光的强度，虽然它们并不成线性关系。
3-11 光开关的作用是什么？主要分为哪两类答：光开关的功能是转换光路，以实现光信号的交换。
光开关可以分为两大类：一类是机械式光开关，也包括微机械光开关；另一类光开关是固体光开关。
4-1 简述半导体发光基理答：在构成半导体晶体的原子内部，存在着不同的能带。
如果占据高能带（导带）c E 的电子跃迁到低能带（价带）v E 上，就将其间的能量差（禁带能量）v c g E E E -=以光的形式放出，如图4.2.1所示。
这时发出的光，其波长基本上由能带差E ∆所决定。
能带差E ∆和发出光的振荡频率o v 之间有hv E =∆的关系，h 是普朗克常数，等于6.625⨯10-34 J ⋅s 。
由c v λ=得出1.2398hc E Eλ==∆∆（μm ） （4.2.1） 式中，c 为光速，E ∆取决于半导体材料的本征值，单位是电子伏特（eV ）。
4-11 半导体激光器的基本特性是什么答：半导体激光器的基本特性有阈值电流、温度特性、波长特性。
半导体激光器属于阈值性器件，即当注入电流大于阈值点时才有激光输出，否则为荧光输出。
半导体激光器的阈值电流th I 和输出功率是随温度而变化，另外，激光器的发射波长也随温度而变化。
激光器的波长特性可以用中心波长、光谱宽度以及光谱模数三个参数来描述4-17 LED 和LD 的主要区别是什么答：LED 本质上是非相干光源，它的发射光谱就是半导体材料导带和价带的自发辐射谱线，所以谱线较宽。
对于用GaAlAs 材料制作的LED ，发射光谱宽度约为30~50 nm ，而对长波长InGaAsP 材料制作的LED ，发射谱线为60~120 nm 。
因为LED 的光谱很宽，所以光在光纤中传输时，材料色散和波导色散较严重，这对光纤通信非常不利。
LD 有多模激光器和单模激光器之分。
多模激光器指的是多纵模或多频激光器，模间距为0.13~0.9 nm 。
通常高速传输系统用的半导体激光器的频谱宽度为 5 nm 。
单模激光器的频谱宽度因为很窄，所以称为线宽，它与有源区的设计密切相关。
5-9 数字光接收机主要由哪几部分组成答：数字光接收机的原理由三部分组成，即由光电探测和前置放大器部分、主放大（线性信道）部分以及数据恢复部分组成。
6-2 EDFA 有几种泵浦方式？哪种方式转换效率高？哪种噪声系数小答：使用0.98 μm和1.48 μm的半导体激光泵浦最有效。
使用这两种波长的光泵浦EDFA时，只用几毫瓦的泵浦功率就可获得高达30~40 dB的放大器增益。
采用1 480 nm的InGaAs多量子阱（MQW）激光泵浦源，其输出功率可达100 mW，该波长的泵浦增益系数较高。
980 nm波长对EDFA泵浦，效率高，噪声低。
7-6 有几种光调制方法？各自的特点是什么答：在光通信系统中，有非相干调制和相干调制。
非相干调制有直接调制和外调制两种，前者是信息信号直接调制光源的输出光强，后者是信息信号通过外调制器对连续输出光的幅度或相位或偏振进行调制（见3.5节）。
近来，调制信号相位的正交相移键控（DQPSK）和既利用信号偏振又调制信号相位的偏振复用差分正交相移键控（PM-DQPSK）受到人们的高度重视，进行了深入的研究，并在40 Gb/s系统中得到了应用。
7-9 SDH采用何种复用技术答：同步数字制式（SDH）光纤传输系统采用电时分复用（TDM）技术。
时分复用（Time-Division Multiplexing，TDM）是采用交错排列多路低速模拟或数字信道到一个高速信道上传输的技术。
时分复用系统的输入可以是模拟信号，也可以是数字信号。
目前TDM通信方式的输入信号为数字比特流。
7-11 SDH 帧中的传送顺序是什么答：SDH的帧结构是块状帧，如图7.3.7所示，它由横向270 ⨯N列和纵向9行字节（1字节为8比特）组成，因而全帧由2 430个字节，相当于19 440个比特组成，帧重复周期仍为125 μs。
字节传输由左到右按行进行，首先由图中左上角第1个字节开始，从左到右，由上而下按顺序传送，直至整个9 ⨯ 270 ⨯N字节都传送完为止，然后再转入下一帧，如此一帧一帧地传送，每秒共8 000帧。
7-16 相干光通信的工作原理是什么答：在原理上，激光外差检测与无线电外差接收机的相似，是基于无线电波或激光光波的相干性和检测器的平方律特性的检测。
相干光波系统是信号光在接收端入射到光电探测器之前，用另外一个称为本地振荡器产生的窄线宽光波与它相干混频，如图7.5.1所示。
接收到的光信号与本振光混合后经光探测器接收，光探测器的输出为()()s LO IF s LO P t P P t ωφφ=+++- （7.5.7）式中，P s 是信号光，P LO 是本振光，LO 0IF ωωω-=是信号光频和本振光频之差。
当0LO ωω≠时，要想恢复基带信号，首先必须把接收光信号载波频率转变为中频IF ν（典型值为 0.1~5 GHz ）信号，然后再把该中频信号转变成基带信号，这种相干检测称为外差检测。
当0LO ωω=时，可以把接收到的光信号直接变成基带信号，这种方式称为零差检测。
虽然零差检测看起来简单，但实现起来却相当困难。
因为式（7.5.7）中本振光LO P 的出现，接收到的光信号被放大了，从而提高了SNR 。
8-3 什么是损耗限制系统？什么是色散限制系统答：光纤色散导致光脉冲展宽，从而构成对系统BL 乘积的限制。
当色散限制传输距离小于损耗限制的传输距离时，系统是色散限制系统。
否则，就是损耗限制系统。
在给定工作波长下，L 随着B 的增加按对数关系减小。
在短波长0.85 μm 波段上，由于光纤损耗较大（典型值为2.5 dB/km ），根据码率的不同，中继距离通常被限制在10~30 km 。
而长波长1.3~1.6 μm 系统，由于光纤损耗较小，在1.3 μm 处损耗的典型值为0.3~0.4 dB/km ，在1.55 μm 处为0.2 dB/km ，中继距离可以达到100~200 km ，尤其在1.55 μm 波长处的最低损耗窗口，中继距离可以超过200 km 。
一般说来，1.3 μm 单模光纤通信系统在 B < 1 Gb/s 时为损耗限制系统，在B >1 Gb/s 时可能成为色散限制系统。
