发布时间 : 星期日 文章《光纤通信系统》第二版 - 李履信，沈建华 - 习题解答更新完毕开始阅读
加偏置电流IB。
3、IB的选择取原则是略小于阈值电流Ith。
4、①太大的IB会引起消光比性能下降，同时较高的电流也会产生较大的热量，以及寿命的缩短；
②太小的IB需要较大的数据电流ID才能满足阈值条件。
3-8. 何谓LD输出光脉冲的消光比？消光比不合要求时，将会对整个系统产生什么影响？
答：1、通断比（也称消光比），指光源器件发出光的“1”脉冲
全“0”码时平均输出光功率和“0”脉冲的比值，定义为：EXT?全“1”码时平均输出光功率
2、消光比不符合要求，也即在无输入的情况下，也会有残留光输出，对于接收机而言造成影响，降低系统的性能。
3-11．光发送机中输入接口的作用是什么？对驱动电路有什么时候要求？
答：1、作用：输入接口除了正常应该考虑信号幅度大小和阻抗外，特别应注意信号脉冲码型，即将原始信息变换为适宜于在光纤中传输的码型。 2、对驱动电路的要求如下： ①输出的光脉冲峰值必须保持恒定。
②光脉冲的通断比（即消光比）应≥10，以免接收灵敏度受到损害。 ③电流脉冲加上后，激光发射的时间必须远短于每位码元的时间段。 ④如加上的电流脉冲有较高的码速，则输出的光脉冲有可能引起弛张振荡，这就必须予以阻尼，防止它对系统性能发生不良影响。
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3-13. 在光发送电路中为什么要设置自动温度控制（ATC）电路？用ATC电路是控制LD的哪些因素？
答：1、温度变化引起输出光功率的变化，固然可以通过APC电路进行调节，使LD输出光功率恢复正常值。但如果环境温度升高较多，使得Ith增大较多，经APC调节后IB也增大较多，则LD的结温会升高过多，致使Ith更高，造成恶性循环，以致把LD烧坏。因此，对LD管芯的工作温度采用ATC电路，使其恒定在20℃左右，对光源长期稳定工作是有利的。
2、用ATC电路是控制LD的管芯温度。
4-1. 光纤通信系统对光检测器有什么要求？ 答：光纤通信系统对光检测器的基本要求是： 1、波长段内响应度或灵敏度要高。 2、具有足够的带宽和响应速度。
3、由检测器引入的附加噪声必须最低，暗电流、漏电流和并联电导必须最小。
4、不需要过高的偏压或偏流，具有高可靠性和长寿命。 5、检测器的几何尺寸要小，以便于与光纤耦合以及与其他电路的组装。
4-2. 光电二极管为什么必须工作在反向偏压状态？光电管产生的光电流中包括哪些分量？这些分量与哪些因素有关？光电管的响应时间与什么有关？
答：1、在扩散区内，因为光生载流子的扩散速度比耗尽区内光生载流子的漂移速度慢得多，这部分光生载流子的扩散运动的时延，将使检测器输出电流脉冲后沿的拖尾加长，这就影响了光电二极管的响应时间，限制了光电转换速度。
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光电二极管工作在反向偏压情况下，增加了耗尽区的宽度，缩小了耗尽区两侧扩散区的宽度，从而减小了光生电流中的扩散分量，反向偏压也增强了耗尽区内的电场，加快了光生载流子的漂移速度，有利于加快光电二极管的响应时间。
2、包括：光电流和暗电流。
（1）光电二极管在反向偏压下，受到光照而产生的电流称为光电流。 （2）光电二极管在反向偏压下，无光照时仍有电流流过，这部分电流称为暗电流。光电二极管的暗电流分为两部分：
①一部分为反向偏压下二极管的反向饱和电流，称为体暗电流，是由载流子的热扩散形成的。
②另一部分是由半导体表面缺陷引起的表面漏电流，称为表面暗电流。 3、①光电流与入射光照度有关；
②体暗电流与半导体材料及掺杂浓度有关； ③表面暗电流与半导体表面缺陷有关。 4、光电管的响应时间与下面一些因素有关： ①光检测器电路（RC电路）的上升时间； ②载流子在耗尽层中的渡越时间； ③耗尽层外载流子的扩散时间。
4-4. 何谓暗电流？暗电流是怎么产生的？暗电流的存在对信号的接收会产生什么影响？
1、半导体光电二极管（光检测器）处于反向偏置电压下，在没有入射光照射时，仍有一定的电流输出，这部分电流称为暗电流。
2、暗电流是半导体光电二极管中的少数载流子，在反向电压作用下，进行漂移运动产生的。
3、暗电流会产生散粒噪声。光电检测器中的暗电流对光接收机灵敏度的影响与消光比的影响相似。暗电流与光源无信号时的残留光
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一样，在接收机中产生噪声，降低接收机的灵敏度。
4-5. 何谓“雪崩效应”？试述APD的工作原理。拉通型雪崩光电二极管有什么特点？APD的电流增益系数G与什么有关？ 答：1、处于反向偏置的耗尽层光电二极管，当外加的反向偏压不断增强时，耗尽层内产生的光生载流子在强电场作用下得到加速，获得很大的动能。高能的载流子与半导体晶体内的原子相碰撞，将束缚在价带中的电子激发到导带，从而在耗尽层内产生新的电子一空穴对，这种现象称为碰撞电离。
碰撞电离产生的第二代载流子在耗尽层强电场的加速下，再次引起碰撞电离而产生第三代载流子。
碰撞电离的反复循环使耗尽层内的载流子数量如雪崩似的急剧增加，通过二极管的电流猛增，这就是雪崩倍增效应。
2、雪崩光电二极管（APD）就是利用雪崩倍增效应实现内部电流增益的半导体光电转换器件。
3、拉通型雪崩光电二极管（RAPD）的特点如下：
①外侧与电极接触的是高掺杂的P型、N型半导体（分别以P+、N+表示）；
②中间是宽度较窄的P型半导体层和很宽的工层（工层实际是轻微掺杂的P型半导体）。
4、APD的电流增益系数（倍增因子）G为：
G?IM ∴ G与IM、IP有关。 IPIM为APD雪崩放大后的输出电流，IP为初始光生电流。
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4-11. 列出影响光纤通信系统中接收机灵敏度的各种因素。 答：影响接收机灵敏度的主要因素包括： 1、码间干扰； 2、消光比； 3、暗电流
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