光纤通信课后习题答案73477教学提纲

1、1光放大器包括哪些种类？简述它们的原理和特点。edfaW哪些优点?答：光放大器包括半导体光放大器、光纤放大器（由可分为非线性光纤放大器和掺杂光纤放大器）。1）半导体光放大器它是根据半导体激光器的工作原理制成的光放大器。将半导体激光器两端的反射腔去除，就成为没有反馈的半导体行波放大器。它能适合不同波长的光放大，缺点是耦合损耗大，增益受偏振影响大，噪声及串扰大。2）光纤放大器（1）非线性光纤放大器强光信号在光纤中传输，会与光纤介质作用产生非线性效应，非线性光纤放大器就是利用这些非线性效应制作而成。包括受激拉曼放大器（SRA）和受激布里渊放大器（SBAA两种。（2）掺杂光纤放大器（常见的有掺铒和掺镨

2、光纤放大器）在泵浦光作用下，掺杂光纤中出现粒子数反转分布，产生受激辐射，从而使光信号得到放大。EDFAtt点：高增益、宽带宽、低噪声及放大波长正好是在光纤的最低损耗窗口等。2. EDFA勺泵浦方式有哪些？各有什么优缺点？答：EDFA勺三种泵浦形式：同向泵浦、反向泵浦和双向泵浦。同向泵浦：信号光和泵浦光经WD废用器合在一起同向输入到掺饵光纤中，在掺铒光纤中同向传输；反向泵浦：信号光和泵浦在掺铒光纤中反向传输；双向泵浦：在掺铒光纤的两端各有泵浦光相向输入到掺铒光纤中。同向泵浦增益最低，而反向泵浦比同向泵浦可以提高增益3dB5dB。学习资料这是因为在输出端的泵浦光比较强可以更多地转化为信号光。而双向

3、泵浦又比反向泵浦输出信号提高约3dB,这是因为双向泵浦的泵功率也提高了3dB。其次，从噪声特性来看，由于输出功率加大将导致粒子反转数的下降，因此在未饱和区，同向泵浦式EDFA的噪声系数最小，但在饱和区，情况将发生变化。不管掺铒光纤的长度如何，同向泵浦的噪声系数均较小。最后，考虑三种泵浦方式的饱和输出特性。同向EDFA的饱和输出最小。双向泵浦EDFA的输出功率最大，并且放大器性能与输出信号方向无关，但耦合损耗较大，并增加了一个泵浦，使成本上升。3. 一个EDFA功率放大器，波长为1542nm的输入信号功率为2dBm得到的输出功率为Pout27dBm，求放大器的增益。解：G=10log10(Pou

4、t/Pin)=10log10Pout-10log10Pin=27-2=25dB4. 简述FBA与FRA间的区别。为什么在FBA中信号与泵浦光必须反向传输？答：FBA与FRA间的区别：1、FRA是同向泵浦，FBA是反向泵浦；2 、FRA产生的是光学声子，FBR产生的是声学声子，3 、FRA比FBA的阈值功率大；4 、FRA比FBA的增益带宽大。在SBA中，泵浦光在光纤的布里渊散射下，产生低频的斯托克斯光，方向与泵浦光传播方向相反。如果这个斯托克斯光与信号光同频、同相，那么信号光得到加强。故要使信号光得到放大，信号光应与泵浦光方向相反。5. 一个长250Hm的半导体激光器用做F-P放大器，有源区折

5、射率为4,学习资料则放大器通带带宽是多少？此题可能有误，半导体光放大器的通带带宽目前还没找到公式计算。6. EDFA在光纤通信系统中的应用形式有哪些？答：（1）作为光中继器，用EDFA!代替半导体光放大器，对线路中的光信号直接进行放大，使得全光通信技术得以实现。（2）作为前置放大器，由于EDFAM有低噪声特点，因而如将它置于光接收机的前面，放大非常微弱的光信号，则可以大大提高接收机灵敏度。（3）作为后置放大器，将EDFA置于光发射机的输出端，则可用来提高发射光功率，增加入纤功率，延长传输距离。7. EDFA勺主要性能指标有哪些？说明其含义？答：（1）增益，是指输出功率与输入功率之比G=Put/

6、P*如果用分贝作单位定义为G=10log10（Pout/Pin）；（2）噪声系数，是指输入信号的信噪比与输出信号的信噪比Fn=（SNRin/（SNR）out。8分别叙述光放大器在四种应用场合时各自的要求是什么？答：（1）在线放大器：当光纤色散和放大器自发辐射噪声的累积，尚未使系统性能恶化到不能工作时，用在线放大器代替光电光混合中继器是完全可以的。特别是对多信道光波系统，节约大量设备投资。（2）后置放大器：将光放大器接在光发送机后，以提高光发送机的发送功率，增加通信距离。（3）前置放大器：将光放大器接在光接收机前，以提高接收机功率和信噪比，增加通信距离。（4）功率补偿放大器：功率补偿放大器的运用场合：A.用于补偿局域网中的分配损耗，以增大网络节点数；B.将光放大器用于光子交换系统等多种场合。仅供学习与参考9.叙述SOA-XGMfc长变换的原理。答：探测波s和泵浦波。经耦合注入到SOA中，SOA寸入射光功率存在增益饱和特性：当入射光强增加时，增益变小；当入射光强减小时，增