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1、第一章1、实现光纤通信的关键器件与技术是什么？答：（1）低损耗、宽带宽的光纤。 （2）高可靠性、长寿命的光源及高响应的光检测器件。 （3）光测量及光纤连接技术。2、光纤通信使用光源的波长范围是什么？答：在近红外区内，即0.81.8um。第二章5、光纤的损耗机理及危害是什么？答：损耗机理：主要有吸收损耗、散射损耗及辐射损耗。吸收损耗与光纤材料有关。散射损耗与光纤材料及光波导中的结构缺陷、非线性效应有关，这两种损耗是光纤材料固有的。辐射损耗则与光纤几何形状的扰动有关。危害：由于损耗的存在，在光纤中传输的光信号，不管是模拟信号还是数字脉冲，其幅度都要减小。光纤损耗是光纤传输系统中中继距离的主要限制因
2、素之一。6、光纤的色散机理及危害是什么？答：色散机理：由于光纤中所传信号的不用频率成分或不同模式成分，在传播的过程中因群速度不同互相散开，并且造成它们到达光纤终端的时间各不相同，从而引起传输信号波形失真、脉冲展宽。光线的色散，主要有材料色散、波导色散和模式色散。危害：由于信号的各频率成分和各模式成分的传输速度不同，当它在光纤中传输一定的距离后，将互相散开，致使光脉冲展宽。若脉冲展宽过大将会造成码间干扰，从而使误码率增加，通信质量下降。由于脉冲宽度与频带宽度成反比，脉冲展宽越大，表示带宽能力越小。7、光缆的主要结构是什么？ 答：光纤芯线、护套和加强部件。第三章3、半导体激光器发光的基本条件是什么
3、？答：向半导体P-N结注入电流，实现粒子数反转分布，产生受激辐射，再利用谐振腔的正反馈，实现光放大而产生激光振荡输出激光。4、能级跃迁有那几种形式？答：热跃迁、光跃迁（自发发射、受激辐射、受激吸收）。5、半导体激光器的工作电压是正向还是反向？答：正向。8、比较半导体激光器和发光二极管的异同。答：不同之处：(1)工作原理不同，半导体激光器是受激辐射，再利用谐振腔的正反馈。而发光二极管是自发辐射，不需要光学谐振腔，没有阈值。 (2)发光二极管工艺简单、成本低、可靠性好。适用于短距离、低码速的数字光纤通信系统，或者是模拟光纤通信系统。半导体激光器适用于长距离大容量的光纤通信系统。 相同之处：使用的半
4、导体材料相同，结构相似。11、光电探测器的主要特性是什么？答：（1）要有高的光电转化效率，或者具有高的增益因子。 （2）对应于使用波长的光波，要有高的灵敏度，即响应度要高。 （3）要有足够宽的带宽，即检测器输出的电信号能不失真地反映出接受的光信号。（4）要求稳定、可靠、便宜。12、光电探测器的工作电压是正向还是反向？ 答：反向。16、试说明APD和PIN在性能上的主要区别。答：PIN光电二极管响应频率高，可高达10GHZ，响应速度快，供电电压低，工作十分稳定。 APD雪崩二极管灵敏度高，响应快，但需要上百伏的工作电压，而且性能和入射光功率有关，当入射光功率大时，增益引起的噪声大，带来电流失真。
5、17、无源光器件的种类有哪些？ 答：无源光器件大致可分为连接用的部件和功能性部件两大类。 连接用的部件有各种光连接器，它们不仅可用做光纤和光纤的连接，而且还可以组成功能部件及设备的一部分，用于部件（设备）和光纤、或部件（设备）和部件（设备）的连接。 功能性部件有分路器、耦合器、光分波合波器、光衰减器、光开关和光隔离器等，它们主要用于光的分路、耦合、复用、衰减、开关、防反射等方面。第四章1、数字信号调制半导体激光器时，直流偏置应如何设置？2、数字信号调制发光二极管时，直流偏置应如何设置？4、在数字光纤通信中，线路编码的基本要求是什么？答：（1）要便于在不中断通信业务的条件下进行误码检测，这就要求
6、码型有一定的规律性。 （2）码率增加要少，如码速提高过多，会使系统信噪比因带宽增大而减小，这对于高次群系统特别重要。 （3）尽量减少码流中连0、连1码的个数，便于定时信号的提取。 （4）要有利于减少码流的基线漂移，即要求码流中的“1”、“0”码分布均匀，否则不利于接收端的再生判决。 （5）接收端将线路码还原后，误码增值要小。 （6）电路简单，体积小，耗电少。6、现有码流信号为110110010001001011110110，采用8B1P编码方式，请分别给出P为奇校验码和偶校验码时的码流信号。（1）P为奇校验码：8B码 11011001 00010010 111101108B1P码 110110
7、010 000100101 111101101（2）P为偶校验码：8B1P码 110110011 000100100 1111011007、现有码流信号为110110010001001011110110，采用4B1C编码方式，请给出编码后的码流信号。 4B码 1101 1001 0001 0010 1111 0110 4B1C码 11010 10010 00010 00101 11110 0110110、SDH帧结构可分为哪几个部分？答：（1）段开销。 （2）信息载荷。 （3）管理单元指针。17、数字光接收机的主要性能指标是什么？答：（1）光接收机的灵敏度。（2）光接收机的噪声。（3）数字光接
8、收机的误码率。（4）模拟光接收机的性噪比。（5）动态范围。（6）抖动。18、设计数字光纤通信系统的中继距离时，应该考虑哪些因素？答：（1）发射光功率。（2）光接收机灵敏度。（3）光纤的每公里损耗。（4）光纤的色散。第五章1、什么叫做基带光强调制？答：模拟信号没有经过任何电的调制就是基带信号如电视信号。基带信号直接对光源进行强度调制就称为基带光强调制。2、什么叫做副载波调幅光强调制？答：原始的电信号先对某一电载波进行调幅，然后再对光源进行调制。3、什么叫做副载波调频光强调制？答：原始的电信号先对某一电载波调频，然后再对光源调制。4、什么叫做脉冲调制光强调制？答：首先用原始的模拟信号对脉冲副载波进
9、行预调制，然后再对光源进行强度调制。8、什么叫做调幅频分多路技术？答：首先将各频道的视频基带信号对各自的副载波进行残留边带调幅，组成频分多路信号，然后对光源进行强度调制。9、什么叫做调频频分多路技术？答：首先是将各频道的视频基带信号对各自的副载波进行调频，组成频分多路信号，再对光源进行强度调制。10、什么叫做副载波复用（SCM）技术？答：将数字视频基带信号对各自的副载波进行调制（如FSK、PSK、QAM等），组成频分多路信号，再对光源进行强度调制。第六章1、EDFA的工作原理是什么？有哪些应用方式？答：工作原理：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，
10、能级2是亚稳态，处于中间能级，能级3代表激发态，能量最高，当泵浦(Pump, 抽运)光的光子能量等于能级3和能级1的能量差时，铒离子吸收泵浦光从基态跃迁到激发态(13)。但是激发态是不稳定的，Er3+很快返回到能级2。如果输入的信号光的光子能量等于能级2和能级1的能量差，则处于能级2的Er3+将跃迁到基态(21)，产生受激辐射光，因而信号光得到放大。由此可见，这种放大是由于泵浦光的能量转换为信号光的结果。为提高放大器增益， 应提高对泵浦光的吸收，使基态铒离子尽可能跃迁到激发态。应用方式：线路放大、接收端前路放大、发射端放大。3、EDFA的基本种类有哪些？答：线路放大器、前置放大器、功率放大器。
11、4、半导体激光放大器的种类有几种？主要原理分别是什么？答：FP型（FPA）和行波型（TWA）FPA：两端的发射系数较高，在两端面间产生正反馈谐振放大，因此要求输入信号与FP腔间有严格的频率匹配。在略低于阈值电流偏置时，设单次通过的增益为Gs，放大器的内增益可达2030dB。只有靠近阈值时才能获得高增益。由于FPA的高度谐振性，它必然是一个窄带放大器。TWA：虽然也是与FPA一样的LD芯片构成，但其端面反射系数要低得多。只有当端面的反射系数为零时才能被称作行波放大器。而实际情况下，只能说只能说工作在接近行波状态。第七章1、什么是波分复用系统？答：为了充分利用单模光纤低损耗区带来的巨大带宽资源，根
12、据每一信道光波的频率不同，可以将光纤的低损耗窗口划分成若干个信道，把光波作为信号的载波，在发送端采用波分复用器（合波器），将不同规定波长的信号光载波合并起来，送入一根光纤进行传输，在接收端再由一波分复用器（分波器）将这些不同波长承载不同信号的光载波分开。由于不同波长的光载波信号可以看做互相独立，从而在一根光纤中可实现多路光信号的复用传输。2、WDM技术的主要特点是什么？答：（1）可以充分利用光纤的巨大带宽资源，使一根光纤的传输容量比单波长传输增加几倍至几十倍。 （2）使N个波长复用起来在单模光纤中传输，在大容量长途传输时可以大量节约光纤。另外，对于早期安装的芯数不多的电缆，芯数较少，利用波分复
13、用不必对原有系统作较大的改动即可比较方便的进行扩容。 （3）由于同一光纤中传输的信号波长彼此独立，因而可以传输特性完全不同的信号，完成各种电信业务信号的综合和分离，以及PDH信号和SDH信号的综合与分离。 （4）波分复用通道对数据格式是透明的，即与信号速率及电调制方式无关。一个WDM系统可以承载多种格式的“业务”信号，ATM、IP或者将来有可能出现的信号。WDM系统完成的是透明传输，对于“业务”层信号来说，WDM的每个波长就像“虚拟”的光纤一样。 （5）在网络扩充和发展中，是理想的扩容手段，也是引入宽带新业务的方便手段，增加一个附加波长即可引入任意想要的新业务或新容量。 （6）利用WDM技术选
14、路来实现网络交换和恢复，从而可能实现未来透明的、具有高度生存性的光网络。 （7）在国家骨干网的传输中，EDFA的应用可以大大减少长途干线系统SDH中继器的数目，从而减少成本。距离越长，节省成本就越多。5、光频分复用系统和光波分复用系统的区别是什么？答：在波分复用系统中，合波器与分波器实质上是一个光波的滤波器，它们是在光波波段上将各信道的光波分隔出来。但是，这种光波的滤波器实际上做出来的通带较宽，因而两个光源间的波长间隔不能靠的太近，所以光波的频带利用率较差。 光频分复用系统在方案上恰恰避开了上述弱点，不在光波波段上将各信道分开，而在较低的波段上用电的滤波器将各信道分开。显然，这个频段上电的滤波
15、器的选择性能要较光波器件好得多。因而，在这种复用系统中相邻信道的间隔就可取得小。所以，同样带宽的光纤就可容纳更多的信道。第八章1、简述什么是光交换？答：光交换机中交换的信息是光信息，速率高，能抗电干扰，提供大的带宽，能够实现透明技术，便于扩展业务。很适合于高速、宽带系统。2、光交换系统分类有几种？分别是哪些？答：3种。空分光交换、时分光交换和波分光交换。3、在全光网络的中间节点中，为什么要进行波长转换？答：为了适应相应波长的信息传输模式，需要把携带有信息的一定波长信号通过处理，转载到另外一个波长上去。4、波长转换技术主要有哪几种？答：光/电/光波长转换技术、全光波长转换技术。5、什么是光孤子通信？答：光孤子通信是一种全光非线性通信方案，其基本原理是光纤折射率的非线性效应导致对光脉冲的压缩，可以与群速色散引起的光脉冲展宽相平衡，在一定条件下，光孤子能够长距离不变形地在光纤中传输。它完全摆脱了光纤色散对传输速率和通信容量的限制，其传输容量比当今最好的通信系统高出12个数量级，中继距离可达几百公里，它被认为是下一代最有发展前途的传输方式之一。6、什么是
