练习题(附标准答案)

1、练习题(附标准答案)第三章练习题答案一、填空题1.常用光源ld是以受激辐射为根底发相干激光，led以自发辐射为根底发非相干荧光。光与物质的粒子体系的互相作用主要有三个过程是：受激汲取，自发辐射，受激辐射；产生激光的最主要过程是：受激辐射。3.激光器由工作物质、鼓励源泵浦源和光学谐振腔三局部组成。4.激光振荡器必需包括增益介质、鼓励源和光学谐振腔。ld的p-i特性具有阈值特性，其阈值电流随温度升高而升高，当其增大至原来的 1.5 倍时，ld寿命告终。在半导体激光器pi曲线中，工作电流小于阈值电流的范围对应于荧光区，工作电流大于阈值电流的范围对应于激光。7.光电检测器的作用是进展光/电转换，pin

2、管本质上是外加反向或负偏压的pn结。常用的导体光电检测器主要有pin光电二极管pin-pd和雪崩光电二极管apd两种，根本原理是通过受激汲取光电效应过程实现光电转换。9.无源器件主要有光纤连接器、光耦合器、光隔离器、光波分复用器、和光波长转换器、光开关等。10.光纤连接器的主要性能指标有插入损耗介入损耗、回波损耗、互换性、插拔寿命、重复性、稳定性等。11.表示光纤耦合器性能指标的参数有隔离度、插入损耗和分光比等。二、选择题1.光纤通信系统中用法的光器件主要有：(d )a 激光器、发光二极管；b 分布反应激光器、pin光电二极管；c 半导体激光器、光检测器、分布反应激光器；d 光源、光检测器、光

3、放大器。2.光纤通信系统中常用的光检测器主要有：(b )a. 激光器、发光二极管b. pin光电二极管、apd雪崩光电二极管c.分布反应激光器、pin光电二极管d. pin光电二极管、半导体激光器ld3.光源的作用是：(b )a 产生输入光波信号；b 将电信号电流变换为光信号功率，即实现电-光转换；c 产生输入光功率；d 光波对电信号进展调制，使其载荷信息在光纤中传输。4.发光二极管led产生的光：(a )a 是荧光而不是激光；b 是激光而不是荧光；c 是自然光而不是激光；d 是相干光而不是荧光。5.光电二极管是：(d )a 将接收的光功率全部转换为电功率，即满足能量守恒定律；b 将接收的光信

4、号功率转换为倍增电流，即实现信号的放大；c 将接收的光功率一局部转换为电功率，一局部转换为热量；d 将接收的光信号功率变换为电信号电流，即实现光-电转换。6.随着激光器用法时间的增长，其阈值电流会(c)a.渐渐削减b.保持不变c.渐渐增大d.先渐渐增大后渐渐削减7.为防止反射光对光源的影响，应选用哪种器件？ba光耦合器b光隔离器 c光衰减器d光纤活动连接器8.光纤的连接分为：ca 固定连接和永久性连接；b 固定连接和熔连接；c 固定连接和活动连接；d 粘连接和熔连接。9.光纤耦合器是实现：ba 不同波长的光功率进展合路的器件；b 光信号分路/合路的功能器件；c 同一波长的光功率进展合路的器件；

5、d 不同波长的光功率进展分路的器件。10.下面说法正确的选项是：ca光隔离器是一种只允许单一波长的光波通过的无源光器件；b 光隔离器是一种不同光信号通过的无源光器件；c 光隔离器是一种只允许单向光通过的无源光器件；d 光隔离器是一种不允许单向光通过的无源光器件。11.光分波器是：b a 将从一根光纤传输来的同波长的光信号，按不同光波长分开；b 将从一根光纤传输来的不同波长的复合光信号，按不同光波长分开；c 将从一根光纤传输来的一路光信号，分成多路光信号；d 将从一根光纤传输来的一个光波信号，分成多个光波信号。12.在掺铒光纤放大器中，泵浦光源的作用是：( b ) (见p81倒数1段)a 与入射

6、光叠加产生光的放大；b 产生粒子数反转；c 作为增益介质，对光信号进展放大；d 实现受激辐射放大。三、推断题1.半导体激光器和发光二极管的作用是完成电光转换，其本质上是外加反向偏压的pn结。( × )2.光电检测器的作用是完成光电转换，pin管本质上是外加正向偏压的pn结。( × )3.led的p-i特性呈线性，故无论用模拟信号和数字信号对其进展调制均不需要加偏置电流。×温度特性反映ld的p-i特性与温度之间的关系。温度升高，阈值电流变大，假设温度升高时注入电流不变，那么输出光功率不变。( ×)四、问答题1.光纤通信系统中常用的光源主要有几种？常用的光检

7、测器主要有几种？答：光纤通信系统中常用的光源主要有半导体激光器ld和半导体发光二级管led。常用的光检测器主要有pin光电二极管pin-pd和雪崩光电二极管apd。2.半导体发光二极管与半导体激光器的本质区分是什么？答：半导体发光二极管与半导体激光器的本质区分是：发光二级管没有光学谐振腔，不能形成激光。发光二级管的发光仅限于自发辐射，所发出的是荧光，是非相干光，由于不是激光震荡，所以没有阈值。3.半导体光电检测器是利用什么原理实现光-电的转换？答：半导体光电检测器是利用半导体材料的光电效应原理实现光-电的转换的。4.什么是粒子数反转分布？答：具体如设半导体低能级上的粒子密度为n1，高能级上的粒

8、子密度为n2，在正常状态下，n1 n2，总是受激汲取大于受激辐射。即在热平衡条件下，物质不行能有光的放大作用。要想物质产生光的放大，就必需使受激辐射大于受激汲取，即使n2 n1 高能级上的电子数多于低能级上的电子数，这种粒子数的反常态分布称为粒子电子数反转分布。简单使半导体出现高能级上的电子数多于低能级上的电子数，这种粒子数的反常态分布称为粒子电子数反转分布。5.温度对ld有什麽样的影响？采纳什麽方法可以抑制温度对它的影响？答：ld的阈值电流和输出光功率随温度而改变。温度升高，阈值电流增加，假如注入的电流保持不变，那么发光功率降低。为了保证输出光功率稳定，需要采纳自动温度掌握电路atc和自动功

9、率掌握电路agc抑制温度对它的影响。6.什么是光合波器和光分波器？答：光合波器也叫光波分复用器的功能是把多个不同波长的放射机输出的光信号组合在一起，输入到一根光纤；分波器也叫解复用器的功能是把一根光纤输出的多个不同波长的光信号，安排给不同的接收机。7.光纤耦合器的功能是什么？答：光纤耦合器的功能是把一个输入的光信号安排给多个输出分路，或把多个输入的光信号组合成一个输出耦合。8.什么是掺铒光纤？p80答：在光纤纤芯中注入稀土元素铒形成的特别光纤，它在泵浦光源作用下可挺直对某一种波长的光信号进展放大。9.在掺铒光纤放大器中，泵浦光源的作用是什么？答：在掺铒光纤放大器中，泵浦光源的作用是使得工作物质处于粒子数反转分布，具有了光放大作用。10.掺铒光纤放大器由几局部组成？答：掺铒光纤放大器主要由残儿光纤、泵浦光源、光耦合器、光隔离器及光滤波器等局部组成。11.edfa有三种根本的应用方式，分别是什么？答：ed