光纤通信技术（第二版）习题及答案 夏林中 第三章思考与练习参考答案

第三章简述无源器件与有源器件的区别

1.答无源器件，无须提供能源就可运行的光通信器件，主要有耦合器、连接器、隔离器、环形器、滤波器、衰减器、光开关、复用器等有源器件是光纤通信系统中将电信号转换成光信号或者将光信号转换成电信号的关键器件，主要有光源、光发射机、光检测器、光接收机和光放大器等光通信系统中都用到哪些无源光器件？请列出

2.答耦合器、连接器、隔离器、环形器、滤波器、衰减器、光开关、复用器等简述激光器的基本工作原理

3.答光与物质的共振相互作用，特别是这种相互作用中的受激辐射过程是激光器的物理基础光和物质原子的相互作用过程包含原子的自发辐射跃迁、受激辐射跃迁和受激吸收跃迁三种过程产生激光的基本条件是

①谐振腔内有在外界激励能源的作用下形成粒子数密度反转分布状态的增益介质；

②必须实现粒子数反转（方法是利用外界激励能源把大量粒子激励到高能级）；

③要使受激发射光强超过自发发射，必须提高光子简并度（方法利用光学谐振腔造成强辐射场，以提高腔内光场的相干性）简述和的主要区别

4.CWDM DWDM答（l）CWDM载波通道间隔较宽，因此，同一根光纤上只能复用最多18个波长的光波，“粗”与“密集”称谓的差别即由此而来

（2）CWDM调制激光采用非冷却激光，而DWDM采用的是冷却激光冷却激光采用温度调谐，非冷却激光采用电子调谐由于在一个很宽的波长区段内温度分布很不均匀，因此温度调谐实现起来难度很大，成本也很高避开了CWDM这一难点，因此大幅降低了成本，整个系统成本只有的（）CWDM DWDM30%o3CWDM具低成本、低功耗、小尺寸等特征为什么在系统中，信道间隔都是、、呢？

5.WDM

0.4nm

0.8nm

1.6nm答在WDM技术中，通常以吉赫兹（GHz）或纳米（nm）这两种计量单位来表示任何两个信道的波长间隔，如或或等在物理学上有入即入200GHz

1.6nm,100GHz

0.8nm c=•f,=c/f,波长与频率成倒数关系，是光在真空的速度人为光波波长，为光波的频c c=299792458m/s,f率定义了两套的波长使用原则，第一个是波系统，从分别是、ITU-T WDM40fl〜f

40192.10THz

192.20THz、

192.30〜

196.00THz,频率从低到高，每个波长信道间隔为O.lTHz,也就是100GHz；第二个是波系统，从口分别是、频率从80〜f

80196.05THz

196.00THz

195.95〜

192.10THz,高到低，每个波长信道间隔为也就是光在这个频带内，频率的间隔

0.05THz,50GHzo1550nm和波长的间隔非常接近线性关系，的频率间隔反映到波长上就非常近似于的宽100GHz

0.8nm度；同理，的频率间隔反映到波长上非常近似于的宽度；的频率间隔50GHz

0.4nm200GHz反映到波长上就非常近似于的宽度

1.6nm简述光环形器的作用

6.答光环行器是一种多端口非互易光学器件，其工作原理与光隔离器相似，也是一种单向传输器件，它的典型结构有个端口当光由端口输入时，光几乎毫无损失地由端口输N N2312出，其他端口处几乎没有光输出；当光由端口输入时，光几乎毫无损失地由端口输出，23其他端口处几乎没有光输出，依此类推这三个端口形成了一个连续的通道严格地讲，若端口输入的光可以由端口输出，称为环行器，若端口输入的光不可以由端口输出，称3131为准环行器，通常人们并不在名称上做严格区分，一般都称为环行器在实际应用中，可以用多个光隔离器构成一个只允许单一方向传输的光环行器简述全光网与传统网络的区别

7.答在未来可望实现的全光网络中，各种电信业务的上/下、交叉连接等都是在光上通过对光信号波长的改变和调整来实现的。