1-2光纤通信系统由哪几部分组成?简述各部分作用。

答:光纤通信系统由发射机、接收机和光纤线路三个部分组成。发射机又分为电发射机和光发射机。相应的接收机也分为光接收机和电接收机。电发射机的作用是将信(息)源输出的基带电信号变换为适合于信道传输的电信号，包括多路复接、码型变换等;光发射机的作用是把输入电信号转换为光信号，并用耦合技术把光信号最大限度地注入光纤线路。光发射机由光源、驱动器、调制器组成，光源是发射机的核心。光发射机的性能基本取决于光源的特性;光源的输出是光的载波信号，调制器让携带信息的电信号去改变光载波的某一参数(如光的强度)。光纤线路把来自于光发射机的光信号，以尽可能小的畸变(失真)和衰减传输到光接收机。光纤线路由光纤、光纤接头和光纤连接器组成。光纤是光纤线路的主体，接头和连接器是不可缺少的器件。光接收机是把光纤线路输出的产生畸变和衰减的微弱光信号还原为电信号。光接收机的功能主要由光检测器完成，光检测器是光接收机的核心，电接收机的作用一是放大，二是完成与电发射机的相反的变换，包括码型反变换和多路分接等。

4-1 激光器(LD)产生驰张振荡和自脉动现象的机理是什么?它的危害是什么?应如何消除这两种现象的产生?

答:当电流脉冲注入激光器后，输出光脉冲出现幅度逐渐衰减的振荡，称为驰张振荡，驰张振荡的后果是限制调制速率。当最高调制频率接近驰张振荡频率时，波形失真严重，会使光接收机在抽样判决时增加误码率，因此实际中最高调制频率应低于驰张振荡频率。

某些激光器在脉冲调制甚至直流驱动下，当注入电流达到某个范围时，输出光脉冲出现持续等幅的高频振荡，这种现象称为自脉动现象。自脉动频率可达2GHz,严重影响LD的高速调制特性。

4-3在LD的驱动电路里，为什么要设置功率自动控制电路APC?功率自动控制实际是控制LD的哪几个参数?

答:在LD的驱动电路里，设置功率自动控制电路(APC)是为了调节LD 的偏离流，使输出光功率稳定。功率自动控制实际是控制LD的偏置电流、输出光功率、激光器背向光平均功率。

4-9数字光接收机量子极限的含义是什么?

答:光接收机可能达到的最高灵敏度，这个极限值是量子噪声决定的，所以称为量子极限。

4-10已测得某数字光接收机的灵敏度为10uW,求对应的dBm值。

解:Pr=10 lg [

min (mW)]= -20dBm

4-12光接收机中有哪些噪声?

答:光接收机中主要有两种噪声:

第一种光检测器的噪声，包括量子噪声、暗电流噪声及由APD的雪崩效应产生的附加噪声。这是一种散弹(粒)噪声，由光子产生光生电流过程的随机性所引起，即使输入信号光功率恒定时也存在。

第二种热噪声及前置放大器的噪声，热噪声是在特定温度下由电子的热运动产生，任何工作于绝对零度以上的器件都是存在的，在光接收机中主要包括光检测器负载电阻、前置放大器输入电阻的热噪声。前置放大器的噪声，严格说来，也是一种散粒噪声，但因这是由电域的载流子的随机运动引起的，可以通过噪声系数或噪声等效温度与热噪声一并进行计算，所以在本书中就将前置放大器的噪声和电阻热噪声合称为前置放大器的噪声。4-14光纤通信中常用的线路码型有哪些?

答:光纤通信中常用的线路码型有扰码、mBnB码和插入码。

6-1试说明模拟光信号接收机量子极限的含义。

答:模拟光接收机量子极限的含义是假设系统除量子噪声外，没有其他噪声存在，灵敏度由平均信号电流决定，这样确定的灵敏度称为极限灵敏度，也叫量子极限。

6-3在模拟光纤传输系统中，为了增加中继距离，必须采用扩展信号带宽的调制方式，具体方法有哪几种?

答:为了增加中继距离，采用扩展信号带宽的调制方式有频率调制、脉冲频率调制、和方波频率调制。

频率调制方式是先用承载信息的模拟基带信号对正弦载波进行调频，产生等幅的频率受调的正弦信号，其频率随输入的模拟基带信号的瞬时值而变化。然后用这个正弦调频信号对光源进行光强调制，形成FM-IM光纤传输系统。

脉冲频率调制方式是先用承载信息的模拟基带信号对脉冲载波进行

调频，产生等幅、等宽的频率受调的脉冲信号，其脉冲频率随输入的模拟基带信号的瞬时值而变化。然后用这个脉冲调频信号对光源进行光强调制，形成PFM-IM光纤传输系统。方波频率调制方式是先用承载信息的模拟基带信号对方波进行调频，产生

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