第3、4章測試題 答案

1、均碼型復(fù):均碼型復(fù):A 11放交換用時鐘來白電端擾 偶I T * 1 2 3 I :光纖 *光源TOZZ光通信技術(shù)第三、四章測試題班級 姓名 學(xué)號 分?jǐn)?shù)一、填空題（每空4分，共28分）。1、激活物質(zhì)是指可以姓于粒子數(shù)反轉(zhuǎn)分布狀態(tài)的物質(zhì)。2、在研究光和物質(zhì)相互作用時，愛因斯坦指出存在三種不同的基本過程：自發(fā)輻射、受激吸 收、受激輻射。3、諧振腔的諧振條件是g=以=以內(nèi)+ 2L m 1 24、發(fā)送機(jī)的消光比是全“0”碼時的平均輸出光功率與全“1”碼時的輸出光功率之比。5、光接收機(jī)的靈敏度是在保證通信質(zhì)量（限定誤碼率或信噪比）的條件下，光接收機(jī)所需的 最小平均接收光功率。(APC)告警籀出（10 分

2、）:告警籀出（10 分）:輸入電路（2）有合適的輸出光功率根據(jù)假設(shè)在0.01mW5mW，即-20dBm7dBm；有較好的消光比：消光比指0碼時的光功率與1碼時的:電光轉(zhuǎn)化瀉的通信距離和工作波長選擇合適的輸出光功率，通常光功率之比，0碼時的光功率輸出將導(dǎo)致接收機(jī)靈敏度下降；調(diào)制特性要好，光通信具有 大容量的優(yōu)點(diǎn)，要求光發(fā)送機(jī)調(diào)制速率要高，脈沖畸變要?。黄渌螅汗牡?、體積小、 電路簡單、成本低、壽命長等。（6分）3、（1）光檢測器的基本功能是將光信號轉(zhuǎn)換成電信號；光通信中對光檢測器有以下要求： 轉(zhuǎn)換效率高、響應(yīng)速度快、低噪聲、體積小、功耗低、外圍電路簡單。（4分）（2）常用的光檢測器有普通光電

3、二極管、PIN-PD、APD等；（1分）普通PD：直接使用P摻雜半導(dǎo)體和N摻雜半導(dǎo)體結(jié)合而成，工作時加反向偏壓；存在問題：因0電場區(qū)較厚，從而量子效率低、響應(yīng)速度慢；因耗盡區(qū)較薄，從而量子效率低、結(jié) 電容大，影響應(yīng)速度。（3分）PIN-PD:PIN使用三層結(jié)構(gòu)，與普通PD相比，在P層和N層之間增加一個I層，同時P層 和N層均很??；I層是一個接近本征的，低摻雜濃度的N區(qū)，比較厚；整個I區(qū)均沒有 載流子，為耗盡區(qū)；PIN的優(yōu)點(diǎn)：量子效率高、響應(yīng)速度快；（3分）APD:使用時需加高反偏壓，在APD內(nèi)部建立一個高電場區(qū)（3 105 V/cm），光生載流子在 高電場區(qū)將被加速到較高速度，高速載流子與晶格

4、可能發(fā)生碰撞，從而使晶體中的原子發(fā)生 電離，產(chǎn)生新的電子-空穴對，二次電子-空穴對還可重復(fù)上述過程，直到逸出高場區(qū)，上述 雪崩過程使將APD的光電流產(chǎn)生倍增。（3分）4、（1）光接收機(jī)框圖（10 分）（2）性能要求：靈敏度高，誤碼率小。接收機(jī)的靈敏度受到噪聲、比特率、脈沖占空比、 光發(fā)送機(jī)消光比等因素的影響。（6分）二、選擇題（每小題4分，共12分）1、 激光器的P-I曲線隨溫度的變化而變化，從而導(dǎo)致（c）的變化。（a）波長（b）譜寬（c） 輸出光功率（d）頻率啁啾2、當(dāng)物質(zhì)中處于高能級上的粒子數(shù)大于處于低能級上的粒子數(shù)時，物質(zhì)處于（b）狀態(tài)。（a）全反射 （b）粒子數(shù)反轉(zhuǎn)（c）受激吸收（d）

5、自發(fā)輻射3、 光電檢測器是利用材料的（a）來實現(xiàn)光電轉(zhuǎn)換的。（a）光電效應(yīng)（b）能量（c）時延（d）衰減三、綜合題（共60分）1、半導(dǎo)體激光器（LD）與發(fā)光二極管（LED）發(fā)光原理相同；但LD的P-I特性表現(xiàn)出明顯 的閾值特性，當(dāng)注入電流小于閾值電流時，不發(fā)射激光，輸出光功率隨注入電流的增加而緩 慢增長；當(dāng)注入電流大于閾值電流時，發(fā)射激光，輸出光功率隨注入電流的增加而迅速線性 增長；（6分）二者區(qū)別點(diǎn)：出纖功率：通常LD較LED高10dB以上；譜寬：LD尤其是 動態(tài)單縱模LD譜線比LED窄23個數(shù)量級；調(diào)制速率：LD更高；與光纖的耦合：LD 發(fā)散角較小，耦合更方便；生產(chǎn)成本：LED低；P-I特性：LED基本是線性；LD為閾值 器件，閾值以上基本是線性；溫度特性：LD對溫度變化更敏感；壽命：LED更長一些；應(yīng) 用場