光纤通信复习题
光纤通信复习题(相对完整版)
光纤通信技术复习题（非考试题序）一、填空题P9 1、（1）：光纤通信是指利用（光纤）作为传输介质，实现（光信号）传输的通信方式。
（5）WDM的含义是（波分复用），FTTH的含义是（光纤入户）。
（这是名词解释的题目）SDH:同步数字系统WDM:波分复用系统DWDM：密集波分复用系统OTDR:光时域反射仪P44 1、（3）：未经涂覆和套塑的光纤称为裸光纤，是由（纤芯）和（包层）构成的。
（6）纤芯的折射率n1（大于）（大于或小于）包层的折射率n2。
（7）按折射率分布划分，光纤可分为（阶跃型光纤）、（渐变型光纤）。
（9）光纤通信中常用的三个低损耗窗口的中心波长是（0.85）（1.31）（1.55），最低损耗窗口的中心波长是（1.55）。
（24）按缆芯结构的特点，光缆可分为（层绞式）光缆、（中心管式）光缆和（骨架式）光缆等。
（25）按线路敷设方式分类，光缆可分为（架空）光缆、（管道）光缆、（直埋）光缆、隧道光缆和水底光缆等。
P65 1、（3）：光的发射和吸收行为，包括三种基本过程，即（自发辐射）、（受激吸收）和（受激辐射）。
（8）激光器是由三个部分组成的，即：（工作物质）、（谐振腔）和（泵浦源或激励源）。
（14）发光二级管，发出的是（荧光），光谱的谱线（宽），发散角（大）。
而半导体激光器，发出的是（激光），光谱的谱线（窄），发散角很（小）。
P113 （9）光发送机的消光比越（大）越好，即全“0”时，发光功率越（小）越好，但在实际上，消光比越（大），光接收机的灵敏度会下降。
（10）在光端机中，除了光发送机外，还有（光发射机）机。
（11）当光电检测器受到光束照射时，光束横截面上包括（光子）数目的随机起伏，引起（电子--空穴对）的随机起伏，使光电检测器的（光生载流子）了随机起伏，这种随机起伏产生的的噪声就是量子噪声。
（12）暗电流是指（无光）照射时光电检测器中产生的电流。
（13）光接收机灵敏度是指在保证给定的（误码率）条件下，所需的最（小）平均接收光功率。
光纤通信复习题
光纤通信复习题第一章一、填空题通信是光纤为传输媒质。
以光波为载波的通信方式。
目前光纤通信所用光波的波长有三个，它们是0.85 μm、 1.31 μm和 1.55 μm。
光纤通信所使用的波段位于电磁波谱中的近红外区区，波长范畴为0.7～1.7μm二. 选择题〔有一个或者多个答案〕1. 目前光纤通信常用的窗口有〔ACD〕。
A、0.85 μm B、2 μm C、1.31 μm D、1.55 μm2. 目前纤光通信常用的光源有〔AB〕。
A、LED B、LD C、PCM D、PDH3. 光纤通信是以光波为载波，以〔C〕为传播介质的通信方式。
A、电缆B、无线电磁波C、光纤D、红外线三、简答题1．光纤通信有哪些优点？ 2 什么缘故说光纤通信比电缆通信的容量大？3纤通信系统由哪几部分组成？简述各部分作用。
答案1、通信容量大，中继距离长，保密性能好，抗电磁干扰，体积小、重量轻、便于施工和爱护，价格低廉。
2、光纤通信的载波是光波，电缆通信的载波是电波。
尽管光波和电波差不多上电磁波，但频率差别专门大。
光纤通信用的近红外光〔波长约1μm〕的频率〔约300THz〕比电波〔波长为0.1m～1mm〕的频率〔3～300GHz〕高三个数量级以上。
载波频率越高，频带宽度越宽，因此信息传输容量越大。
第2章一、填空题：1．光纤中的纤芯折射率必须大于包层折射率，单模光纤和多模光纤中中两者的相对折射率差一样分别为0.3%～0.6%和1%～2%。
2．单模光纤纤芯直径一样为8～10μm，多模光纤纤芯直径为50～80μm，光纤包层直径一样为125μm。
3. 光纤通信的最低损耗波长是〔 1.55μm〕，零色散波长是〔 1.31μm〕。
4.单模光纤中不存在〔模间〕色散，仅存在〔模内〕色散，具体来讲，可分为〔材料色散〕和〔波导色散〕。
5、光缆大体上差不多上由〔缆芯〕、〔加强元件〕和〔护层〕三部分组成的。
6、承诺单模传输的最小波长称为〔截止波长〕。
7、数值孔径〔NA〕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〕。
光纤通信总复习相关习题
第一章光纤系统1.光纤系统组成结构图及各部分作用第二章光纤及传光原理1.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。
2.目前光纤通信三个实用的低损耗工作窗口是（）A．0.85 μm,1.27 μm,1.31 μm B．0.85 μm,1.27 μm,1.55 μmC．0.85 μm,1.31 μm,1.55 μm D．1.05 μm,1.31 μm,1.27 μm3. 将光限制在有包层的光纤纤芯中的作用原理是（）A．折射B．包层—涂覆层界面上的全反射C．纤芯—包层界面上的全反射 D．光纤塑料涂覆层的反射4. 下列现象是光纤色散造成的是（）A．光散射出光纤侧面B．随距离的增加，信号脉冲不断展宽C．随距离的增加，信号脉冲收缩变窄D．信号脉冲衰减5. 要使光纤导光必须使（）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6.光纤损耗的原因主要有损耗、损耗和损耗。
7. 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：。
8. NA表示光纤接受和传输光的能力，NA越大，光纤接收光的能力越强。
（√）9. 对于单模光纤来说，主要是材料色散和波导色散，而对于多模光纤来说，模式间色散占主要地位。
10. 什么是光纤色散？光纤色散主要有几种类型？其对光纤通信系统有何影响？答：由于光纤中传输的信号包含不同的频率成分或各种模式成分，在传输过程中，因群速度不同互相散开，引起传输信号波形失真、脉冲展宽的物理现象称为色散。
光纤色散的存在使传输的信号脉冲畸变，从而限制了光纤的传输容量和传输带宽。
从机理上说，光纤色散分为材料色散、波导色散和模式色散。
前两种色散由于信号不是单一频率所引起，后一种色散由于信号不是单一模式所引起。
11. 什么是直接调制？什么是间接调制？各有何特点？答：直接调制是用电信号直接调制光源器件的偏置电流，使光源发出的光功率随信号而变化。
光通信实操复习题附答案
光通信实操复习题附答案光通信专业知识部分复习题⼀、填空题1、光纤通信是以光波为载波，以光纤为传输介质的⼀种有限通信⽅式。
2、光纤通信的主要优点是容量⼤、损耗低、抗⼲扰能⼒强、保密性好、中继距离长、抗腐蚀、体积⼩。
3、光纤的传输特性有损耗、⾊散。
4、通信系统由信源、变换器、信道、反变换器、信宿五部分组成。
5、STM—1帧结构由：段开销、信息净负荷、管理单元指针三部分构成。
6、段层开销包括RSOH 、MSOH ；通道层开销包括⾼阶POH 、低阶POH 。
7、S1是同步状态字节，表⽰时钟源质量，位于MSOH 开销内。
8、单向通道保护环的触发条件TU-AIS 告警。
9、双纤双向复⽤段保护环的触发条件R-LOS、R-LOF、MS-AIS、MS-EXC 告警。
10、STM-1可复⽤进63 个2M 信号， 3个34M信号， 1 个140M信号。
11、PCM端机输出端⼝的接⼝码型为HDB3 码。
12、30/32路PCM基群帧结构的每⼀个复帧包括16 帧，每帧有32 个时隙，每个时隙包含8 ⽐特码。
13、产⽣误码的主要原因是传输系统的脉冲抖动和噪声。
14、光纤传输的三个低损耗窗⼝是850nm 、1310nm 、1550nm。
15、在SDH传送⽹中，任何类型的通过光纤直接相连的两个⽹元之间构成再⽣段，两个相邻的ADM或TM之间构成复⽤段。
16、DWDM设备类型有OTM 、OADM 、OLA 。
17、在⼆纤或四纤复⽤段保护环中，ADM ⽹元个数最多只能是16 个，这是由K1 字节的第5到第8⽐特决定的。
18、根据ITU-TG.707建议，各种PDH速率信号可以通过AU-3或AU-4复⽤成STM-N。
如果通过AU-4复⽤，PDH⾼阶通道的速率是140 Mbit/s。
19、根据ITU-TG.707建议，各种PDH速率信号可以通过AU-3或AU-4复⽤成STM-N。
如果通过AU-3复⽤，PDH⾼阶通道的速率是34 Mbit/s、45 Mbit/s和140 Mbit/s。
光纤通信复习题库(整合版)
光纤通信复习题库（整合版）一、填空题1.有规律地破坏长连“0”和长连“1”的码流，以便时产生信号的提取，称_扰码电路 __ 。
2.PIN光电二极管是在P型材料和N型材料之间加一层_ _I___型材料，称为__耗尽层。
3.APD中促使其电流猛增的是__倍增效应。
碰撞电离4．在半导体激光器的P—I 曲线上，当I＞It 时，激光器发出的是激光，反之为荧光5. EDFA在光纤通信系统中主要的应用形式主要有作前置放大器使用、作功率放大器使用和作_线路放大器使用。
6. SDH网有一套标准化的信息结构等级，称为_同步传送模块STM-N_。
7.从波动理论的观点看，光波作为一种电磁波来处理。
8.目前光纤通信的长波波长低损耗工作窗口是 1.31μm和1.55um 。
9.光纤主要由纤芯和包层两部分构成。
10.LED适用于模拟的光纤传输系统。
11．光纤中的传输信号由于受到光纤的损耗和色散的影响，使得信号的幅度受到衰减，波形出现失真。
12．光纤数值孔径的物理意义是表示光纤端面_ 集光 _的能力。
接受和传输光13.准同步数字体系的帧结构中，如果没有足够的开销字节，就不能适应网络管理、运行和维护。
14.SDH中STM—1的速率是 155Mb/s 。
15. 按照泵浦方式的不同，EDFA可分为正向泵浦结构、反向泵浦结构和双向泵浦结构等三种形式。
16.响应度和量子效率都是描述光电检测器光电转换能力的一种物理量。
17.目前光纤通信三个实用的低损耗工作窗口是0.85um ,1.55um 和__1.31um_。
18.PDH复用成SDH信号必须经过映射、定位、复用三个步骤。
19.受激辐射过程中发射出来的光子与外来光子不仅频率相同，而且相位、偏振方向、传播方向都相同，因此，称它们是_相干光 ___。
20. SDH中STM—4的速率是 622 Mb/s 。
21.常用的SDH设备有：终端复用器、__再生器_和数字交叉连接设备等。
22.在光接收机中，与___光检测器__紧相连的放大器称为前置放大器。
光通信复习题
光通信复习题1．光纤通信的优点有哪些？答： 1）传输容量大。
2）传输损耗小，中继距离长。
3）泄漏小，保密性好。
4）节省大量有色金属。
5）抗电磁干扰性能好。
6）重量轻，可挠性好，敷设方便。
2．为什么使用石英光纤的光纤通信系统中，工作波长只能选择850nm、1310nm、1550nm三种？答：由于目前使用的光纤均为石英光纤，而石英光纤的损耗-波长特性中有三个低损耗的波长区，即波长为850nm、1310nm、1550nm。
3．光纤中产生色散的原因是什么？色散对通信有什么影响？答：原因：光纤中所传输的光信号的不同的频率成分和不同模式成分的群速不同而引起的传输信号的畸变。
影响：色散会导致传输脉冲展宽，产生码间干扰，增加误码率。
色散会限制光纤传输系统的通信容量，也限制了无中继传输距离。
4．光纤产生衰减的原因是什么？衰减对通信有什么影响？答:光纤产生衰减的原因是吸收、散射和辐射。
衰减会导致信号功率损失，造成接收困难。
5．比较半导体激光器和发光二极管的异同。
答：LD和LED都可用作通信光源。
LD发射的是受激辐射光;LED发射的是自发辐射光。
LD需要光学谐振腔，有阈值，谱线宽度较窄，适宜于高速率系统;LED不需要光学谐振腔，没有阈值，谱线宽度较宽，输出光功率较小，调制频率较低，适用于要求较低的场合。
6．为什么LD要工作在正向偏置状态？答：LD加正向偏置电压用以克服PN结中自建场的影响，从而降低势垒，以形成粒子数反转分布。
7．某数字光纤通信系统，在实际使用中发现LD的输出光功率慢慢下降，简述其原因并提出解决办法。
答：从阈值电流与使用时间及温度的关系可知，输出光功率下降的可能原因包括使用时间长和温度升高引起的阈值电流增加。
采取的措施如温度引起的使用ATC致冷，如因寿命引起的使用APC增加偏置电流。
8．何谓LD输出光脉冲的消光比？消光比不合要求时，将会对整个系统产生什么影响？答：通断比（也称消光比），指光源器件发出光的“1”脉冲和“0”脉冲的比值，定义为EXT=全“0”码时平均输出光功率/全“1”码时平均输出光功率。
光纤通信复习题
光纤通信复习题第一篇：光纤通信复习题光纤通信复习题一、填空题1、利用光波作为载波的通信方式称为（）。
2、光在光纤中传输是利用光的（）原理，光纤既为光导纤维的简称，光纤通信是以（）为传输载体，以（）为传输媒质的一种通信方式。
3、光纤通信系统中监控信号的传输途径有两个，一个是在光纤中传输，另一个是()。
4、造成光纤中传输的光波信号出现畸变的重要原因是()。
5、SDH系统取代传统的 PDH 系统的主要原因是（）（）、（）、和（）。
6、DWDM系统是指波长间隔相对较小，波长复用相对密集，各信道共用光纤一个（）窗口，在传输过程中共享光纤放大器的高容量WDM系统。
7、DWDM系统的工作方式主要有双纤单向传输和（）。
8、G.652光纤有两个应用窗口，即1310nm和1550nm，前者每公里的典型衰耗值为0.34dB，后者为（）。
9、G.653光纤又称做色散位移光纤是通过改变折射率的分布将1310nm附近的零色散点，位移到（）nm附近，从而使光纤的低损耗窗口与零色散窗口重合的一种光纤。
10、在多模光纤中，纤芯的半径越()，可传输的导波模数量就越多。
11、光缆由缆芯、()和外护层组成。
12、激光振荡器必须包括增益介质、激励源和()。
13、对LD的直接调制将导致()，限制光纤通信系统的传输速率和容量。
14、LD属于受激发射发光，而LED属于()发光。
15、APD的雪崩放大效应具有随机性，由此产生的附加噪声称为()。
16、限制光接收机灵敏度的主要因素是()。
17、激光器能产生激光振荡的最低限度称为激光器的（）。
18、我国采用的同步复用过程为（）的同步复用过程。
19、同步系统是数字通信系统中的重要组成部分之一，所谓同步是指通信系统的收、发端要有（），使收端和发端步调一致。
20、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（）。
二、选择题1、目前光纤通信所用光波的波长有三个，它们是：()A.850nm、1200nm、1800nmC.850nm、1310nm、1550nmB.800nm、1510nm、1800nmD.800nm、1200nm、1700nm2、随着激光器温度的上升，其输出光功率会()A.减少B.增大C.保持不变D.先逐渐增大，后逐渐减少3、光接收机中，雪崩光电二极管引入的噪声为()A.光电检测器的暗电流噪声、雪崩管倍增噪声、光接收机的电路噪声B.量子噪声、雪崩管倍增噪声、光接收机的电路噪声C.量子噪声、光电检测器的暗电流噪声、光接收机的电路噪声D.量子噪声、光电检测器的暗电流噪声、雪崩管倍增噪声4、弱导光纤中纤芯折射率n1和包层折射率n2的关系是()A.n1≈n2B.n1=n2C.n1>>n2D.n1<A.调节光信号的功率大小B.保证光信号只能正向传输D.将光纤中传输的监控信号隔离开C.分离同向传输的各路光信号6、光纤数字通信系统中，同步数字系列SDH的最基本速率等级是STM-1其速率为()。
光纤通信期末复习题
光纤通信期末复习题名词解释1.截止波长（41）截止波长指的是光纤中只能传导基模的最低工作波长。
2.数值孔径（37）光纤端面临界入射角的正弦值3.抖动（201）数字脉冲信号时间坐标位置相对于其标准位置的随机性变化，称为抖动。
4.暗电流（114）无光照射时，光电二极管的反向电流，称为暗电流Id。
5.光时分复用技术（OTDM）（142）在光域内进行时间分割复用，使不同的信道占有不同的时隙，在单根光纤单个波长上完成多信号复用。
6.消光比（213或65）光发送电路输出全“1”码时的平均输出光功率P1与输出全“0”码时的平均输出光功率P0之比，称为消光比，即EX=101lg（P1/P0）(dB).7.mBnB码（93）将输入二进制码每m比特分成一组作为一个码字，在不改变每组时间宽度的条件下，根据一定的规律将其变换成n（n 大于m）比特一组的新码输出，则新码速率是原码速率的n/m倍。
简答题1.简述光波分复用的基本特点。
（147）1能够充分利用光纤的低损耗带宽资源，使单根光纤的传输容量增大几倍至几十倍以上，进一步显示了光纤通信的巨大优势，巩固了光纤通信在通信领域中的核心地位。
目前，将16路或32路光波复合到一根光纤中进行传输已经实用。
2各个载波信道彼此独立，可以互不干扰地同时传输不同特性的信号，各种信号的合路与分路能够方便地进行，为宽带综合业务数字网的实现提供了可能。
3初步解决了中继全光化问题，为全光通信网的实现奠定了基础。
4节省了光纤和光电型中继器，大大降低了建设成本，方便了已建成系统的扩容。
2.光纤数字通信系统的基本设计步骤。
（205-206）1选定传输速率和传输制式2选定工作波长3选定光源和光检测器件4选定光纤光缆类型5选定路由，估算中继距离6估算误码率3.简要描述LD的伏安特性，并画出其特性曲线。
（72）正向导电性4.简述参铒光纤放大器的工作原理。
（158）掺铒光纤放大器昰一种直接对光信号进行放大的光学器件，穴可以充任全光传输型中继器，用来代替目前光纤通信中的光－电－光型再生中继器，在WDM型光纤通信中应用广泛。
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考试题型1. 填空题:10小题,每小题3分,共30分2. 简答题:4小题,每小题10分,共40分3.计算题:3小题,每小题10分,共30分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. 光放大器是基于 受激辐射 或 受激散射 原理，实现入射光信号放大的一种器件，其机制与激光器完全相同。
3. 光纤通信的最低损耗波长是1.55m μ，零色散波长是1.31m μ。
4. 光纤耦合器是实现 光信号的合路/分路 功能的器件。
5. 在单模光纤中，由于光纤的双折射率特性使两个正交偏振分量以不同的群速度传输，也将导致光脉冲展宽，这种现象称为 偏振模色散 。
6. 在一根光纤中同时传输多个不同波长的光载波信号称为 光波分复用 。
7. 光缆大体上都是由 缆芯 、 加强元件 和护层三部分组成的。
8. 光纤通信是以 光波 为载频率，以 光纤 为传输媒质的一种通信方式。
9. 允许单模传输的最小波长称为 截至波长 。
10. 光纤的 色散 和 损耗 是限制光纤通信线路中继距离的主要因素。
11. 激光器工作必须离开热平衡状态，因此必须使用外部能源泵浦，以实现__ 粒子数反转_，这是激光器工作的先决条件。
1.什么是光纤的色散？光纤的色散分为哪几种？在单模光纤中有哪些色散？2.简述光纤的损耗机理。
3.光纤通信系统由哪几部分组成？简述光纤通信系统的工作过程。
4.简述LD和LED的工作原理？5.简述LD与LED的差别。
6.说明APD与PIN的工作原理及主要区别。
7.简述掺铒光纤放大器的基本构成及各部分的功能。
8.简述数字光纤通信系统码型选择应满足的主要条件及扰码的作用。
9.光端机主要由哪几部分构成？各部分的作用分别是什么？10.光发送电路的基本组成及主要性能指标是什么？11.光接收电路的基本组成及主要性能指标是什么？12.简述如何测量光端机的平均发送光功率？13.简述如何测量光纤数字通信系统的误码率？14.简述如何测量光接收机灵敏度及动态范围？15.简述为什么光纤令牌环局域网是一种自愈网？16.简述全光通信网的关键技术。
1. 假设阶跃折射率光纤1 1.48n =，2 1.478n =，工作波长为1320nm ，试求单模传输时光纤的纤芯半径、数值孔径以及光纤端面光线容许的最大入射角。
解：12222aV n n πλ=-单模光纤要求： 2.405V < ，故 6.565a m μ=12220.077NA n n =-=22221200 1.48 1.478sin 0.5581n n n φ--==≈，即0 4.416θ=2. 假设有一光纤的折射率1 1.45n =，相对折射率差0.002∆=，试问：纤芯半径3a m μ=或5m μ时，此光纤在820nm 波长上是单模光纤还是多模光纤？解：（1）3a m μ=时:12232 1.4520.002 2.1081 2.40480.82aV n ππλ⨯=∆=⨯⨯⨯=< 故此光纤在820nm 波长上是单模光纤。
（2）5a m μ=时：12252 1.4520.002 3.5135 2.40480.82aV n ππλ⨯=∆=⨯⨯⨯=> 故此光纤在820nm 波长上是多模光纤。
3. 若要制造一石英纤芯的阶跃多模光纤，其归一化频率75V =，数值孔径0.30NA =，工作波长0.85m λμ=，如果1 1.45n =，问包层折射率2n 为多少？纤芯半径应为多大？解： 因为2212NA n n =-， 所以222221() 1.450.30 1.42n n NA =-=-≈750.8534220.30V a m NA λμππ⨯==≈⨯⨯。
4. 均匀光纤芯与包层的折射率分别为1 1.50n =，2 1.40n =，试计算：（1）光纤芯与包层的相对折射率差∆。
（2）光纤的数值孔径NA 。
（3）在1m 长的光纤上，由子午线的光程差引起的最大时延差max τ∆。
解：（1）121 1.50 1.400.0671.50n n n --∆=== （2）2222121.50 1.400.539NA n n =-=-= （3）2max 1()0.3232L NA ns n cτ∆== 5. 假设有一均匀多模光纤1 1.50n =，相对折射率差0.01∆=，工作波长为1m μ，纤芯直径260a m μ=，试求：（1）光纤的数值孔径NA 是多少？(2)归一化频率(3)模式数量N(4)光纤传输100m ，最大时延是多少， 其最大传输容量多大？ 解：NA ＝n 1(2 ∆)1/2=0.212V ＝k 0aNA=40∆T ＝(100/3⨯108) n 1∆=50ns)B ＝1/∆T=20MHz6. 某光纤在1.55m μ的材料色散系数是8()ps nm km ∙，若使用谱宽2nm λ∆=的光源，试问：10km 长时该光纤的材料色散时延差是多少？材料色散带宽是多少？解：材料色散时延差33()()10()8210100.16n L n D L ns ns ns τλλ--=∆=⨯⨯⨯= 。
材料色散带宽()3()441441441()2756()100.16n L n L n B MHz MHz D L τλλ-====∆ 。
7. 硅PIN 光电二极管具有直径为0.4mm 光接受面积，当波长700nm的红光以强度20.1mW/cm 入射时，产生56.6nA 的光电流。
计算它的响应度和量子效率。
（346.6310h J s -=⨯⋅，191.6010e C -=⨯）解：入射功率：2270.1/(0.02) 1.2610in P mW cm W π-=⨯⨯=⨯响应度：/0.45/ph in R I P A W ==量子效率：(/)/(/)0.880%ph in I e P hv η===8. 一个GaAs PIN 光电二极管平均每三个人入射光子产生一个电子空穴对。
假设所有的电子都被收集。
（1）计算该器件的量子效率。
（2）在0.8m μ波段接收功率是710W -，计算平均输出光电流。
解：（1） 10.3333η==（2） P P in in I q I hc P h P q ηυλ==⋅ 82.21022p in q I P A nA hc ηλ-==⨯=9. 一个GaAs-PIN 光电二极管（已知GaAs 材料 1.43g E eV =），平均每三个入射光子产生一个电子-空穴对。
假设所有的电子都被收集，那么（346.6310h J s -=⨯⋅，191.610e C -=⨯）：（1）试计算该器件的量子效率；（2）当在0.8m μ波段，接收功率是710W -时，计算平均输出光电流及响应度；（3）计算这个光电二极管的长波长截至点c λ（超过此波长时光电二极管将不工作）。
解： (1) 0.33η-==产生的光生电子空穴对数入射的光子数(2) 7619348P 100.810 1.610I 0.33216.6310310e nA hf η----⨯⨯⨯⨯=⋅=⨯=⨯⨯⨯/0.21/R I P A W == (3) 1.240.867()c g m E eV λμ==10. 一个二进制光纤传输系统采用LD 发射机，工作波长为1.55μm ，耦合入光纤的光功率为0dBm 。
单模光纤在该波长处的衰减系数α=0.2dB/km 。
假设光接收机灵敏度NR=1000个光子/比特。
若忽略色散的影响，当系统传输速率为2.5Gbit/s 时，确定系统能提供的最长传输距离。
(h=6.626×10-34J ·S)解：根据光纤衰减系数的定义α=10L P P TR lg式(1)中L 为光纤长度，P T 和P R 分别为系统发射和接收到的平均功率。
∵ P R =N R R b h υ式中R b 表示系统传输速率，υ表示光波频率。
将式(2)代入式(1)，经变换后得 L=hcR N P h R N P b R T b R T λαναlg 10lg 10= 将题中已知参量代入式(3)，得到 L=1002101015510100025106626103101750369348.lg ...⨯⋅⨯⋅⨯⋅⨯⋅⨯≈---km 即系统能提供的最长传输距离约为175公里。
11. 一长距离单模光纤通信系统，工作波长在1.55m μ，光发射机发射功率为2T P dBm =-，光纤损耗为0.3/dB km ，熔解损耗为0.2/dB km ，发射机和接收机端的连接损耗都为1dB 。
当传输比特率为800/Mbit s 时，APD 接收机所需的平均功率为60dBm -。
假定功率余量为6dB ，求此系统无需中继器所能传输的最长距离。
（不考虑色散代价） 解：最大允许链路损耗=-2-(-60)=58dB光纤损耗（光纤＋熔接）=(0.3dB+0.2dB)×L 最大传输距离：max (58126)/0.5100L km =-⨯-=12. 一段30km 长的光纤线路，其损耗为0.5dB km 。
（1）如果在接收端保持0.3W μ的接收功率，则发送端的功率至少为多少？（2）如果光纤的损耗变为0.25dB km ，则所需的输入光功率又为多少？解：（1）由题意得：min 10lg0.5300.3P dB km W μ=⨯ 解得min 9.49P W μ=（2）由题意得：min 10lg0.25300.3P dB km W μ=⨯ 解得min 1.69P W μ=。