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2019-2020年中央广播电视大学三年级期末考试试卷《光纤通信（第二版）》考试试题A 卷及答案1、一光电二极管，当λ=1.3μm 时，响应度为0.6 A/w ，计算它的量子效率。
2、如果激光器在λ=0.5μm 上工作，输出1 w 的连续功率，试计算每秒从激活物质的高能级跃迁到低能级的粒子数。
3、光与物质间的互作用过程有哪些?4、什么是粒子数反转?什么情况下能实现光放大？5、什么是激光器的阈值条件?6、 由表达式E=hc/λ说明为什么LED 的FWHM 功率谱宽在长波长中会变得更宽些。
7、什么是雪崩倍增效应?8、设PIN 光电二极管的量子效率为80％，计算在1.3m μ和1.55m μ波长时的响应度，并说明为什么在1.55m μ处光电二极管比较灵敏。
9、光检测过程中都有哪些噪声？9、激光器(LD)产生弛张振荡和自脉动现象的机理是什么？它的危害是什么？应如何消除这两种现象的产生?11、LD为什么能够产生码型效应?其危害及消除办法是什么？12、在LD的驱动电路里，为什么要设置功率自动控制电路APC?功率自动控制实际是控制LD的哪几个参数？13、在LD的驱动电路里，为什么要设定温度自动控制电路?具体措施是什么?控制电路实际控制的是哪几个参数？14、光接收机的前置放大器选择FET或BJT的依据是什么？15、为什么光接收机的前置放大器多采用跨组型?16、在数字光接收机中，设置均衡滤波网络的目的是什么？17、在数字光接收机中，为什么要设置AGC电路?18、数字光接收机量子极限的含义是什么？19、已测得某数字光接收机的灵敏度为10 pw，求对应的dBm值。
20、在数字光纤通信系统中，选择码型时应考虑哪几个因素？试卷答案解析1、一光电二极管，当λ=1.3μm 时，响应度为0.6 A/w ，计算它的量子效率。
解：由于响应度为ρ=I p /P 0，则量子效率为3486190 6.628103100.657.4%1.310 1.610p I hf hc P e e ηρλ---⨯⨯⨯===⨯=⨯⨯⨯ 2、如果激光器在λ=0.5μm 上工作，输出1 w 的连续功率，试计算每秒从激活物质的高能级跃迁到低能级的粒子数。
学习-----好资料试题2《光纤通信技术》综合测试（二）一、填空题1、为了使光波在纤芯中传输，包层的折射率必须______________________ 纤芯的折射率。
----2、光纤的典型结构是多层同轴圆柱体，它由、- 和三部分组成。
----3、光纤通信中常用的三个低损耗窗口的中心波长是：，，--------- ;最低损耗窗口的中心波长是在：----4、光纤的色散分为色散色散色散和色散。
----5、光与物质的粒子体系的相互作用主要有三个过程是：，，;产生激光的最主要过程是：----6光源的作用是将----------------------- 变换为；光检测器的作用是将----------------- 转换为-----------------、单项选择题1光纤通信指的是：[ ]A以电波作载波、以光纤为传输媒介的通信方式；B以光波作载波、以光纤为传输媒介的通信方式；C以光波作载波、以电缆为传输媒介的通信方式；D以激光作载波、以导线为传输媒介的通信方式。
2光纤单模传输条件，归一化频率V应满足: [ ]——A- V>2.405——B- W2.405——C-V>3.832----- D- V<3.8323使用连接器进行光纤连接时，如果接续点不连续，将会造成：[ ]A光功率无法传输；B光功率的菲涅耳反射；C光功率的散射损耗；D光功率的一部分散射损耗，或以反射波形式返回发送端。
4在激光器中，光的放大是通过：[ ] A光学谐振腔来实现；B泵浦光源来实现；C粒子数反转分布的激活物质来实现；D外加直流来实现。
5掺铒光纤的激光特性：[ ]A主要由起主介质作用的石英光纤决定；B主要由掺铒元素决疋；C主要由泵浦光源决疋；D主要由入射光的工作波长决定6下面说法正确的是：[ ]A多模光纤指的是传输多路信号；B多模光纤可传输多种模式；C多模光纤指的是芯径较粗的光纤；D多模光纤只能传输高次模。
7下面哪一种光纤是色散位移单模光纤？[ ]ITU-T G.655光纤;ITU-T G,654 光纤;ITU-T G.653 光纤;D 丁光纤。
一、填空 1. 光纤是由中心的 纤芯 和外围的 包层 同轴组成的圆柱形细丝；为实现光能量在光纤中的传输，要求中心的 的折射率 稍高于 外围的 包层 的折射率。 2. 渐变型光纤的 自聚焦效应 说明不同入射角的光线，虽然经历的路程不同，但最终都会聚在 一点上。 3. 单模光纤传输的条件为 v=（2πa/λ）405.22122nn 。
4. 由于 色散 的存在，使得在光纤中传输的光纤信号，无论是模拟信号还是数字信号的幅度都要减小；光纤的 损耗 决定了系统的 传输距离 。（色散限制了带宽） 5. 通信网由 SDH传送网 、 WDM光网络 、光接入网 组成。 6. PON即 无源光网络 中常用的多址技术有三种： 频分多址(FDMA) 时
分多址(TDMA) 波分多址(WDMA) （AON有源光网络） 7. 接入网由 业务节点接口（SNI） 和 用户网络接
口（UNI） 之间的一系列传送实体组成，为供给电信业务而提供所需的传送承载能力，可经由网络管理接口 3Q 配置和管理。
8. 在SDH中，将低速的支路信号复接为高速信号，需经过 传输媒质层网络 、 通道层网络 、 电路层网络 。 — 欢迎下载 2 9. DWDM系统可分为 双纤单向传输 WDM系统和 单纤双向传输 WDM系统。 光与物质互相作用时有三种基本过程：受激吸收/自发辐射/受激辐射 二、选择题 1. 1970年，光纤研制取得了重大突破，美国康宁公司成功研制了损耗为（ A ）的石英光纤，从而展现了光纤通信美好的前景。 A）20 dB/km B）1000 dB/km C) 2.5 dB/km D) 4 dB/km 2. 光纤中传送的电磁场模式为 D A）TM波 B）EM波 C) TEM波 D) TM、EM及其混合波 3. 影响多模光纤中的色散主要是 C>A>B A） 材料色散 B）波导色散 C) 模式色散 D)色度色散 4. 下列哪项不属于光无源器件 :D A）连接器 B）光耦合器 C)光隔离器 D)光检测器 5. 下列不属于数字光发射机调制特性的是 D A）电光延迟 B）弛张振荡 C)自脉动现象 D)暗电流噪声 6. 平均故障间隔时间常用下列哪项表示 B A）MTTR B）MTBF C)MFRB D)MRTT — 欢迎下载 3 7. EDFA工作的窗口是 B A）1310 nm B）1550nm C)980nm D)1480nm 8. 下列哪项不属于我国在传输参考模型中提出的参考数字D A）420 km B）5000km C)280km D)6400km （美国） 9. 二纤单向复用段倒换环利用下列甚磨协议实现倒换环功能（A） A）APS B）AIS C)AC D)SOA 10.STM-1是SDH的同步传输模块，传输速率是A A）155.520 Mb/s B）2.048 Mb/s C)1.544 Mb/s D)622.080 Mb/s 三、判断正确与错误 1. 1960年，美国人梅曼发明了第一台红宝石激光器（T ） 2. NA越大，则光纤中的信息传输量越大。（ F ） 3. 高能级的粒子数多，低能级的粒子数少称为粒子数反转分布。（ T） 4. 耦合器的主要特性参数如下：耦合比、附加损耗、方向性DIR、一致性。（ F）还有插入损耗 5. SDH传输系统中使用的线路编码是扰码。（ ） 6. SDH的帧结构是块形，有9行，每帧有9*270*N个字节；字节发送顺序是由下往上逐行发送，每行先右后左。（ F ） 7. 抖动的定义是：数字信号在各有效瞬时对标准时间位置的偏差。（ T ） — 欢迎下载 4 8. 当光载波波长间隔小于0.8nm时的复用技术，称为密集波分复用（DWDM）。（ F ） 9. 故障率的单位Φ，1Φ等于在1010h内发生一次故障的概率。（ F） 10.光弧子通信可实现超长距离的通信，目前还处于试验阶段。（ T ） 四、计算与应用 1、写出下列波长对应的频率： （a）850 nm V/F=λ=3*810/850*910=3.53*1410 （b）1300 nm 2.31*1410 （c）1550 nm 1.94*1410
《光纤通信》试卷题及答案2007-2008年度教学质量综合评估测验试卷《光纤通信》试题注：1、开课学院：通信与信息⼯程学院。
命题组：通信⼯程教研组·张延锋2、考试时间：90分钟。
试卷满分：100分。
3、请考⽣⽤⿊⾊或蓝⾊中性笔作答，考试前提前带好必要物件（含计算器）。
4、所有答案请写于相应答题纸的相应位置上，考试结束后请将试卷与答题⼀、选择题（每⼩题仅有⼀个选项是符合题意要求的，共10⼩题，每⼩题2分，共20分）1、表⽰光纤⾊散程度的物理量是A.时延B.相位差C.时延差D.速度差2、随着激光器使⽤时间的增长，其阈值电流会A.逐渐减少B.保持不变C.逐渐增⼤D.先逐渐增⼤,后逐渐减少3、当平⾯波的⼊射⾓变化时，在薄膜波导中可产⽣的三种不同的波型是A.TEM 波、TE 波和TMB.导波、TE 波和TM 波C.导波、衬底辐射模和敷层辐射模D.TEM 波、导波和TM 波4、平⽅律型折射指数分布光纤中总的模数量等于A. 121n n n -B. ?21nC. 22VD. 42V 5、光接收机中将升余弦频谱脉冲信号恢复为“0”和“1”码信号的模块为A. 均衡器B. 判决器和时钟恢复电路C. 放⼤器D. 光电检测器6、在光纤通信系统中，EDFA 以何种应⽤形式可以显著提⾼光接收机的灵敏度A.作前置放⼤器使⽤B.作后置放⼤器使⽤C.作功率放⼤器使⽤D.作光中继器使⽤7、EDFA 中⽤于降低放⼤器噪声的器件是A.光耦合器B.波分复⽤器C.光滤波器D.光衰减器8、关于PIN 和APD 的偏置电压表述，正确的是A.均为正向偏置B.均为反向偏置C.前者正偏,后者反偏D.前者反偏,后者正偏9、下列哪项技术是提⾼每个信道上传输信息容量的⼀个有效的途径？A.光纤孤⼦(Soliton)通信B. DWDMC. OTDMD. OFDM10、光纤数字通信系统中不能传输HDB3码的原因是A.光源不能产⽣负信号光B.将出现长连“1”或长连“0”C.编码器太复杂D.码率冗余度太⼤⼆、填空题（本题共三部分，每部分6分，共18分）（⼀）、基本概念及基本理论填空（每空1分，共4⼩题6⼩空，共6分）11、以⾊散为基，对于单模光纤来说，主要是材料⾊散和，⽽对于多模光纤来说，占主要地位。
光纤通讯b试题及答案一、单选题1. 光纤通信中使用的光波波长通常是：A. 800nmB. 1300nmC. 1550nmD. 2000nm答案：B2. 光纤通信中，光信号的传输介质是：A. 空气B. 光纤C. 铜线D. 无线电波答案：B3. 下列哪个不是光纤通信的优点？A. 传输距离远B. 抗电磁干扰C. 传输速度慢D. 容量大答案：C4. 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：D二、多选题1. 光纤通信中，下列哪些因素会影响信号的传输质量？A. 光纤的衰减B. 光纤的色散C. 光源的稳定性D. 光纤的直径答案：A, B, C2. 光纤通信系统的主要组成部分包括：A. 光源B. 光纤C. 光检测器D. 放大器答案：A, B, C三、判断题1. 光纤通信中，光纤的损耗主要来源于散射和吸收。
（对）2. 光纤通信中，单模光纤比多模光纤的传输距离更远。
（对）3. 光纤通信中，光信号的传输速度比电信号慢。
（错）四、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激光作为载波，通过光纤作为传输介质，将光信号传输到接收端，然后通过光检测器将光信号转换为电信号，实现信息的传输。
2. 光纤通信相比传统铜线通信有哪些优势？答案：光纤通信相比传统铜线通信具有传输速度快、传输距离远、抗电磁干扰能力强、信号衰减小、容量大等优势。
五、计算题1. 已知光纤通信系统中，光纤的衰减系数为0.5dB/km，光信号在光纤中传输了50km，求光信号的衰减量。
答案：光信号的衰减量为0.5dB/km × 50km = 25dB。
六、案例分析题1. 某光纤通信系统设计要求传输距离为100km，光信号的初始功率为1mW，衰减系数为0.5dB/km，请计算在传输过程中需要设置多少个中继器，以保证信号功率不低于-20dBm。
答案：首先计算100km的总衰减量为0.5dB/km × 100km = 50dB。
试题2《光纤通信技术》综合测试（二）一、填空题1、为了使光波在纤芯中传输，包层的折射率必须纤芯的折射率。
2、光纤的典型结构是多层同轴圆柱体，它由、和三部分组成。
3、光纤通信中常用的三个低损耗窗口的中心波长是：，，；最低损耗窗口的中心波长是在：。
4、光纤的色散分为色散色散色散和色散。
5、光与物质的粒子体系的相互作用主要有三个过程是：，，；产生激光的最主要过程是：。
6、光源的作用是将变换为；光检测器的作用是将转换为。
二、单项选择题1 光纤通信指的是：[ ]A 以电波作载波、以光纤为传输媒介的通信方式；B 以光波作载波、以光纤为传输媒介的通信方式；C 以光波作载波、以电缆为传输媒介的通信方式；D 以激光作载波、以导线为传输媒介的通信方式。
2 光纤单模传输条件，归一化频率V应满足：[ ]A V>2.405B V<2.405C V>3.832D V<3.8323 使用连接器进行光纤连接时，如果接续点不连续，将会造成：[ ]A 光功率无法传输；B 光功率的菲涅耳反射；C 光功率的散射损耗；D 光功率的一部分散射损耗，或以反射波形式返回发送端。
4 在激光器中，光的放大是通过：[ ]A 光学谐振腔来实现；B 泵浦光源来实现；C 粒子数反转分布的激活物质来实现；D 外加直流来实现。
5 掺铒光纤的激光特性：[ ]A 主要由起主介质作用的石英光纤决定；B 主要由掺铒元素决定；C 主要由泵浦光源决定；D 主要由入射光的工作波长决定6 下面说法正确的是：[ ]A 多模光纤指的是传输多路信号；B 多模光纤可传输多种模式；C 多模光纤指的是芯径较粗的光纤；D 多模光纤只能传输高次模。
7下面哪一种光纤是色散位移单模光纤？[ ]A 光纤；B 光纤；C 光纤；D 光纤。
光纤的传输特性主要是：[ ]A 光纤的传光原理；B 光纤的结构特性和光学特性；C 光纤的损耗及色散特性；D 光纤的传输模式。
9 使用连接器进行光纤连接时，如果接续点不连续，将会造成：[ ]A 光功率无法传输；B 光功率的菲涅耳反射；C 光功率的散射损耗；D 光功率的一部分散射损耗，或以反射波形式返回发送端。
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《光纤通信》计算、综合、分析练习公布 精选精炼+课后精讲（QQ在线讲解） 张延锋 2014/8/1
忍人之所不能忍，方能为人知所不能为！！！ 范文范例参考
完美Word格式整理版 计算、综合、分析题练习 1. 一阶跃折射率光纤，纤芯折射率n1=1.5，相对折射率差%1，工作波长为1310nm，试计算： (1) 为了保证单模传输，其芯径应取多大？ (2) 若取芯径m5a，求其数值孔径及其模式数。 2. 设PIN光电二极管的量子效率为75％，渡越时间为10ps。问： (1) 计算该检测器的3dB带宽； (2) 计算在1.3um和1.55um波长时的响应度，并说明为什么在1.55um处光电二极管比较灵敏。 3.已知阶跃型光纤的n1=1.5，△=0.5％，工作波长λ=1.31μm光纤中的导模M=2求： (1) 光纤的数值孔径NA。(2分) (2) 全反射临界角θc。(3分) (3) 光纤的纤芯半径a。(5分) 4. 一个GaAsPIN光电二极管平均每两个入射光子，产生一个电子－空穴对，假设所有的电子都被接收。 (1) 计算该器件的量子效率； (2) 设在1.31um波段接收功率是10－7W，计算平均输出光生电流。 (3) 计算这个光电铒极管的长波长截止点λc（超过此波长光电二极管将不工作）。 范文范例参考 完美Word格式整理版 5. 某SI型光纤，光纤的芯径d=2a为100μm，折射率n1=1.458，包层的折射率n2=1.450，在该光纤中传输的光波的波长λ=850nm。 （1）计算该光纤的V参数； （2）估算在该光纤内传输的模式数量； （3）计算该光纤的数值孔径； （4）计算该光纤单模工作的波长。 6. 有一GaAlAs半导体激光器，其谐振腔长为300m，材料折射率n=3.0，两端的解理面的反射率为0.35。 (1)求因非全反射导致的等效损耗系数。 (2)求相邻纵模间的频率间隔和波长间隔。 (3)若此激光器的中心波长λ=1310nm，与此相应的纵模序数。 7. 设140Mb/s的数字光纤通信系统，工作波长1300 nm，其他参数如下： 发射光功率为-3dBm，接收机的灵敏度为-38 dBm （BER=10-9），系统余量
为4 dB，连接器损耗为0.5 dB /个，平均接头损耗为0.05 dB/km，光纤损耗为0.4 dB/km，试计算损耗限制传输距离。 8. 分光比为3：1的定向耦合器，假设从输入口0输入的功率为1mW，从输入口0到输入口1的插入损耗为1.5dB，求两个输出口的输出光功率。 9. 已知阶跃折射率光纤中n1=1.52，n2=1.49。 （1）光纤浸没在水中(n0=1.33)，求光从水中入射到光纤输入端面的光纤最大接收角； （2）光纤放置在空气中，求数值孔径。
10. 若一个565Mbit/s单模光缆传输系统，其系统总体要求如下： 范文范例参考
完美Word格式整理版 光纤通信系统光纤损耗为0.4dB/km，光纤接头损耗为0.1dB/km，光源的入纤功率为-2.5dbm，接收机灵敏度为-37dbm，线路码型5B6B，传输速率为677990kbit/s,光源采用MLM－LD，光源谱宽为2nm，光纤的色散系数为2.5ps/(km nm)，ε光通道功率参数取0.115。设计中取光功率代价为1db,光连接器衰减为1db，光纤富余度为0.1db/km,设备富余度为5.5db。 试求：系统的最大中继距离。 11. 弱导波阶跃光纤芯子和包层的折射指数分别为n1=1.5,n2=1.45,试计算: (1)纤芯和包层的相对折射指数差Δ； (2)光纤的数值孔径NA。 12. 光波从空气中以角度133°投射到平板玻璃表面上，这里的1是入射光与
玻璃表面之间的夹角。根据投射到玻璃表面的角度，光束一部分被反射，另一部分发生折射，如果折射光束和反射光束之间的夹角正好为90°，请问玻璃的折射率等于多少？这种玻璃的临界角又是多少？ 13. 计算11.48n及21.46n的阶跃折射率光纤的数值孔径。如果光纤端面外介质
折射率1.00n，则允许的最大入射角max为多少？
14. 已知阶跃光纤纤芯的折射率为11.5n，相对折射（指数）差0.01，纤芯半
径25am，若01m，计算光纤的归一化频率V及其中传播的模数量M。
15. 一根数值孔径为0.20的阶跃折射率多模光纤在850nm波长上可以支持1000个左右的传播模式。试问： （1）其纤芯直径为多少？ （2）在1310nm波长上可以支持多少个模？ （3）在1550nm波长上可以支持多少个模? 范文范例参考 完美Word格式整理版 16. 用纤芯折射率为11.5n，长度未知的弱导光纤传输脉冲重复频率08fMHz的
光脉冲，经过该光纤后，信号延迟半个脉冲周期，试估算光纤的长度L。 17. 有阶跃型光纤，若11.5n，01.31m，那么
（1）若0.25，为保证单模传输，光纤纤芯半径a应取多大？ （2）若取芯径5am，保证单模传输时，应怎么选择？ 18. 渐变光纤的折射指数分布为
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求光纤的本地数值孔径。 19. 某光纤在1300nm处的损耗为0.6/dBkm，在1550nm波长处的损耗为0.3/dBkm。假设下面两种光信号同时进入光纤：1300nm波长的150W的光信号和1550nm波长的100W的光信号。试问这两种光信号在8km和20km处的功率各是多少？以W为单位。 20. 一段12km长的光纤线路，其损耗为1.5/dBkm。试回答： （1）如果在接收端保持0.3W的接收光功率，则发送端的功率至少为多少？ （2）如果光纤的损耗变为2.5/dBkm，则所需的输入光功率为多少？ 21. 有一段由阶跃折射率光纤构成的5km长的光纤链路，纤芯折射率11.49n，
相对折射率差0.01。 （1）求接收端最快和最慢的模式之间的时延差； （2）求由模式色散导致的均方根脉冲展宽； （3）假设最大比特率就等于带宽，则此光纤的带宽距离积是多少？ 22. 有10km长0.30NA的多模阶跃折射光纤，如果其纤芯折射率为1.45，计算 范文范例参考 完美Word格式整理版 光纤带宽。 23. 计算一个波长为1m的光子能量，分别对1MHz和100MHz的无线电做同样的计算。 24. 太阳向地球辐射光波，设其平均波长0.7m，射到地球外面大气层的光强大约为20.14/IWcm。如果恰好在大气层外放一个太阳能电池，试计算每
秒钟到达太阳能电池上每平方米板上的光子数。 25. 如果激光器在0.5m上工作，输出1W的连续功率，试计算每秒从激活物质的高能级跃迁到低能级的粒子数。 26. 设PIN光电二极管的量子效率为80%，计算在1.3m和1.55m波长时的响应度，说明为什么在1.55m处光电二极管比较灵敏。 27. 假设我们想要频分复用60路FM信号，如果其中30路信号的每一个信道的调制指数3%
im，而另外30路信号的每一个信道的调制指数4%im，试
求出激光器的光调制指数。 28. 假设一个SCM系统有120个信道，每个信道的调制指数为2.3%；链路包括一根损耗为1dB/km的12km长的单模光纤，每端有一个损耗为0.5dB的连接器；激光光源耦合进光纤的功率为2mW，光源的RIN=-135dB/Hz；PIN光电二极管接收机的响应度为0.6A/W，B=5GHz，ID=10nA，Req=50Ω,Ft=3dB。试求本系统的载噪比。 29. 假设一个有32个信道的FDM系统中每个信道的调制指数为4.4%，若135/RINdBHz，PIN光电二极管接收机的响应度为0.6/AW，5BGHz，
10DInA，50eqR，3tFdB。
（1）若接收光功率为10dBm，试求这个链路的载噪比； 范文范例参考 完美Word格式整理版 （2）若每个信道的调制指数增加到7%，接收光功率减少到13dBm，试求这个链路的载噪比。 30. 一直有一个565Mb/s单模光纤传输系统，其系统总体要求如下： （1）光纤通信系统的光纤损耗为0.1dB/km，有5个接头，平均每个接头损耗为0.2dB，光源的入纤功率为-3dBm，接收机灵敏度为-56dBm（BER=10-19）。 （2）光纤线路上的线路码型是5B6B，光纤的色散系数为2ps/（km.nm），光源光谱宽度为1.8nm。 求：最大中继距离是多少？ 注：设计中选取色散（功率）代价为1dB，光连接器损耗为1dB（发送和接收端各一个），光纤富于度为0.1dB/km，设备富于度为5.5dB。 31. 一个二进制传输系统具有以下特性： （1）单模光纤色散为15ps/(nm.km)，损耗为0.2dB/km。 （2）发射机用1551nm的GaAs激光源，发射平均光功率为5mW，谱宽为2nm。 （3）为了正常工作，APD接收机需要平均1000个光子/比特。 （4）在发射机和接收机处耦合损耗共计3dB。 求： （1）数据速率为10和100Mb/s时，找出受损耗限制的最大传输距离。 （2）数据速率为10和100Mb/s时，找出受色散限制的最大传输距离。 （3）对这个特殊系统，用图表示最大传输距离与数据速率的关系，包括损耗和色散两种限制。
