光纤通信期末考试简答

极限。

26、简述光缆的四种基本型式及各种型式的构成。

答：光缆的四种基本型式包括层绞式、骨架式、中心束管式和带状式。 （1）层绞式：把松套光纤绕在中心加强件周围绞合而构成。

（2）骨架式：把紧套光纤或一次被覆光纤放入中心加强件周围的螺旋形塑料骨架凹槽内而构成。

（3）中心束管式：把一次被覆光纤或光纤束放入大套管中，加强件配置在套管周围而构成。 （4）带状式：把带状光纤单元放入大套管内，形成中心束管式结构，也可以把带状光纤单元放入骨架凹槽内或松套管内，形成骨架式或层绞式结构。

27、何为光学谐振腔有哪些作用

答：光学谐振腔是指光波在其中来回反射，从而提供光能反馈的空腔。 主要作用包括1、提供反馈能量；2、选择光波的方向和频率。

28、耦合器的功能是什么常用耦合器的类型有哪些，各有什么特点

答：耦合器的功能是把一个输入的光信号分配给多个输出， 或把多个输入的光信号组合成一个输出。

耦合器类型：T形耦合器、星形耦合器、定向耦合器、波分复用器/解复用器

（1）T形耦合器是把一根光纤输入的光信号按一定比列分配给两根光纤，或把两根光纤输入的光信号组合在一起，输入一根光纤。用途：不同分路比的功率分配器或功率组合器。 （2）星形耦合器是把 n 根光纤输入的光功率组合在一起，均匀的分配给 m 根光纤，m 和 n 不一定相等。用途：通常用作多端功率分配器。

（3）定向耦合器是分别取出光纤中向不同方向传输的光信号。光信号从端1传输到端2，一部分由端3输出，端4无输出；光信号从端2传输到端1，一部分由端4输出，端3无输出。用途：可用作分路器，不能用作合路器。

（4）波分复用器/解复用器是把多个不同波长的发射机输出的光信号组合在一起，输入到一根光纤；解复用器是把一根光纤输出的多个不同波长的光信号，分配给不同的接收机。

用途：提高系统容量。

29、光发射机中对通信用光源的要求有哪些 答：光发射机中对通信用光源的要求如下：

(1) 发射的光波长应和光纤低损耗“窗口”一致，即中心波长应在μm、 μm和μm附近。光谱单色性要好，即谱线宽度要窄，以减小光纤色散对带宽的限制。

(2) 电/光转换效率要高，即要求在足够低的驱动电流下， 有足够大而稳定的输出光功率，且线性良好。发射光束的方向性要好，即远场的辐射角要小，以利于提高光源与光纤之间的耦合效率。

(3) 允许的调制速率要高或响应速度要快，以满足系统的大传输容量的要求。 (4) 器件应能在常温下以连续波方式工作，要求温度稳定性好 可靠性高，寿命长。 (5) 此外，要求器件体积小，重量轻，安装使用方便，价格便宜。

以上各项中，调制速率、谱线宽度、输出光功率和光束方向性，直接影响光纤通信系统的传输容量和传输距离，是光源最重要的技术指标。

30、电光延迟和张弛振荡现象分别指什么它们都有什么特点会产生哪些危害可以采取什么措施尽量消除其影响。

答：半导体激光器在高速脉冲调制下，输出光脉冲和注入电流脉冲之间存在一个初始延迟时间，称为电光延迟（开通延迟）时间 td ，其数量级一般为 ns。

当电流脉冲注入激光器后，输出光脉冲会出现幅度逐渐衰减的振荡，称为张弛振荡(弛豫振荡)，其振荡频率fr(=ωr/2π)一般为~2 GHz。

张弛振荡和电光延迟均与激光器有源区的电子自发复合寿命和谐振腔内光子寿命以及注入电流初始偏差量有关。

产生的不良后果是：限制调制频率。当最高调制频率接近张弛振荡频率时，波形失真严重，会使光接收机在抽样判决时增加误码率，因此实际使用的最高调制频率应低于张弛振荡频率。

一般采用为LD施加一个偏置电流来抑制张弛振荡和电光延迟。施加偏置电流，有利于

提高张弛振荡频率ωr，减小其幅度衰减时间τo，以及减小电光延迟时间td，因此对LD施加偏置电流是非常必要的，可以有效避免这种现象的发生。

31、请根据下图阐述ATC电路的工作原理。

＋UR3B＋R2RT2R4－A1tV3TECLD4657PIN＋UR1A8答：ATC电路主要由R1、R2、R3和热敏电阻RT组成“换能”电桥，通过电桥把温度的变化转换为电量的变化。运算放大器A的差动输入端跨接在电桥的对端，用以改变三极管V的基极电流。在设定温度（例如20度）时，调节R3使电桥平衡，A、B两点没有电位差，传输到运算放大器A的信号为零，流过致冷器TEC的电流也为零。当环境温度升高时，LD的管芯和热沉温度也升高，使具有负温度系数的热敏电阻RT的阻值减小，电桥失去平衡。这时B点的电位低于A点的电位，运算放大器A的输出电压升高，V的基极电流增大，致冷器TEC的电流也增大，致冷端温度降低，热沉和管芯的温度也降低，因而保持温度恒定。