1. Основы физической и квантовой оптики

 Изучите конспект, учебную литературу  и ответьте письменно на следующие вопросы:

1. Почему  применяют  диапазона волн  0,4 - 1,8мкм в технике оптической связи?

2. Объяснить связь энергии фотона и длины волны излучения.

3. Объяснить законы, являющиеся основой геометрической оптики.

4. В чём физический смысл  показателя преломления?

5. Почему поляризуются  электромагнитные  волны?

6. Что является результатом  интерференции волн?

7. Перечислить оптические  приборы техники связи, которые строятся на основе интерференции.

8. Как устроена дифракционная решетка?

9. В чём смысл  условия Брэгга-Вульфа?

10. Объяснить смысл «запрещённой зоны» полупроводниковых материалов.

11. Для чего предназначено соединение GaAs в технике  ВОСП?

12. Что служит признаком отличая прямозонных и непрямозонных материалов?

13. Что возможно в p-n переходах  оптических приборов при прямом и обратном смещении?

14.  Какое устройство имеют  отражательные дифракционные  решетоки?

15.  Какие компоненты входят в состав ВОСП?

16.  Для чего нужен оптический оптический конвертор ВОСП?

 2. Физические среды оптической связи и их характеристики

Изучите конспект, учебную литературу  и ответьте письменно на следующие вопросы:

1. Привести определение волоконно-оптической системой передачи.

2. Указать диапазон электромагнитных волн (частот)  для применение в оптических системах передачи.

3. Что относится к передаточным характеристикам           волоконных световодов?

4. Назвать материалы  для изготовления волоконных световодов.

5. В чём измеряют  потери оптической мощности в стекловолокне?

6.  В чём отличие характеристик волоконных световодов стандарта G.652 с различными буквенными индексами (A,B,C, D)?

7.  Определить полосу частот рабочего диапазона S для SMF улучшенного типа.

8.  Почему образуется дисперсия в оптическом волокне?

9.  Чем  отличаются конструкции и характеристики волокна SMF, NZDSF и DCF?

10. Почему возможны разные виды дисперсии  в волоконных световодах?

11.  Что такое ПМД?

12. Как влияет  ПМД на скорости и дальности передачи в оптических линиях?

13. Почему          появляются    нелинейные оптические    эффекты         в стекловолокне?

14. Чем вызваны потери оптической энергии в атмосфере Земли?

15. Назвать основные конструкции оптических кабелей.

3. Пассивные устройства в оптической схемотехнике

Изучите конспект, учебную литературу  и ответьте письменно на следующие вопросы:

1. На сколько отличаются по величине затухания отражения прямой и угловой физические контакты коннекторе ?

2. Что соединяют  оптические розетки?

3. Чем отличаются оптические аттенюаторы?

4. Какие устройства в состав оптического кросса?

5. Что разделяют оптические разветвители?

6. Что изолирует оптический изолятор?

7. Что      объединяют   и          разделяют      оптические    мультиплексоры       и демультиплексоры?

8. Где  применяется компенсатор дисперсии?

9.  Как можно изменить маршрут световой волны?

10. Определите назначение OADM.

11. Какие оптические приборы входят в состав OADM?

4. Модули передачи оптических сигналов  

4.1. Источники оптического излучения

Изучите конспект, учебную литературу  и ответьте письменно на следующие вопросы:

1. Назвать требования  к источнику оптического излучения ВОСП.

2. Что различного         в конструкции          и характеристиках торцевого        и поверхностного светодиодов для оптической связи?

3. Перечислить конструкции лазеров для передатчиков техники оптической связи.

4. Представить резонатор Фабри – Перо и его характеристики.

5. Устройство полупроводникового гетеролазера с резонатором Фабри – Перо.

6. Назвать способы достижения одномодового режима генерации в лазерах.

7. Как поддерживается температурный режим работы лазера?

8. Как перестроить длину волны излучения одномодового лазера?

9. Привести и сравнить  диаграмму направленности излучения светодиода и лазера.

10.Какими приборами подключаются светодиоды и лазеры к волоконным световодам?

4.2. Модуляция оптического излучения

Изучите конспект, учебную литературу  и ответьте письменно на следующие вопросы:

1. Объяснить понятие оптической модуляции.

2. Объяснить принципиальное отличие прямой и внешней модуляций оптического излучения.

3. Представить схему прямой модуляции  с полупроводниковыми источниками оптического излучения (СИД и ППЛ).

4. Назвать ограничения  полосы информационного сигнала частот при прямой модуляции для СИД и ППЛ.

5. Причины искажения сигналов при прямой модуляции в СИД и ППЛ.

6. Сравнить модуляционные характеристики схем с ППЛ и СИД.

7. Назвать виды внешней модуляции оптического излучения, которые применяются в системах передачи.

8. Назвать отличия электрооптического внешнего модулятора от электроабсорбционного модулятора на основе эффекта Франца-Келдыша.

9. Какие виды внешней модуляции оптического излучения обеспечиваются модулятором Маха-Зендера?

10. Представить  устройство модулятора Маха-Зендера и его характеристики. 

11. Объяснить форматы модуляции, реализуемые с помощью MZM.

12.  Назвать  компоненты в составе передающего оптического модуля.

13. Назначение термодатчика и терморегулятора в состав передающего оптического модуля.

5. Модули приёма оптических сигналов

5.1. Фотодетекторы

Изучите конспект, учебную литературу  и ответьте письменно на следующие вопросы:

1. Перечислить требования к фотоприемникам оптических систем передачи.

2. Назвать виды фотодетекторов для  оптических систем передачи.

3. Преимущества применения  полупроводниковые фотодиоды в оптических системах передачи.

4. Какие  характеристики имеет фотодиод конструкции p-i-n?

5. Что ограничивает диапазон оптических частот для фотодетектирования в полупроводниковых приборах?

6. Чем обусловлена длинноволновая граница чувствительности фотодиодов?

7. Что отличает конструкцию лавинного фотодиода (ЛФД) от конструкции фотодиода p-i-n?

8. Какое различие в принципе действия ЛФД и фотодиода p-i-n?

9. В каких конструкциях сокращается время включения фотодиода?

10.  От чего зависит коэффициент усиления ЛФД?

11.   Причины шума фотодиодов.

12.  Назвать шумы фотодиодов, которые  принципиально неустранимы.

13. Указать преимущество фотодиодов типа TAP и TWPD перед ЛФД и P-iN.

14. Указать условия применения селективных фотодетекторов.

5.2. Фотоприёмные устройства

Изучите конспект, учебную литературу  и ответьте письменно на следующие вопросы:

1.  Назвать  отличие прямого фотодетектирования от фотодетектирования с преобразованием.

2. Назначение функциональных блоков в схеме фотоприемного устройства (ФПУ) с прямым детектированием.

3.  Виды предварительных электрических усилителей  для фотоприемных устройств.

4. Назвать элементы  входной цепи фотоприемного устройства с прямым детектированием.

5. Устройство входной цепи фотоприемного устройства детектирования с преобразованием. Принципиальное отличие от ФПУ прямого детектирования.

6. Соотношение между  электрической и оптической полосами частот пропускания ФПУ.

7. Что определяет величину соотношения сигнал/шум на выходе ФПУ?

8. Чем выполняется противошумовая коррекция в ФПУ?

9. Назвать отличия гомодинного приемника сигнала от гетеродинного в ФПУ с преобразованием.

10. Что применяется для детектирования оптического сигнала с фазовой модуляцией?

6. Оптические усилители

Изучите конспект, учебную литературу  и ответьте письменно на следующие вопросы:

1. Объяснить физические явления, положенные в основу оптического усиления?

2. Назвать типы усилителей, которые могут применяться в оптических системах передачи.

3. Как устроены  полупроводниковые оптические усилители?

4. Как устроены и почему усиливают волоконные приборы на основе эффекта рассеяния Рамана?

5. Как устроены и действуют усилители на примесном волокне (на примере Er⁺)?

6. Перечислить  характеристики  оптических усилителей.

7. Назвать места использования оптических усилителей в составе систем передачи.

8. Виды шумов оптических усилителей и причины возникновения.

9. Назвать реальные величины коэффициентов усиления оптических усилителей (в дБ и в разах по мощности).

10. Назвать преимущества использования рамановских оптических усилителей.

7. Линейные тракты оптических систем передачи

Изучите конспект, учебную литературу  и ответьте письменно на следующие вопросы:

1. Назвать  разновидности линейных трактов  оптических систем передачи.

2. Почему ограничены возможности  атмосферных оптических линий?

3. Что может входить в состав одноволновых оптических линейных трактов ВОСП?

4. Что может входить в состав многоволновых (многоканальных) оптических линейных трактов ВОСП-WDM?

5. Назвать назначение транспондера ВОСП-DWDM.

6. Назвать сетки частот и волн DWDM и CWDM и их отличие.

7. Перечислить требования  к линейным кодам ВОСП.

8. Отличие форматов RZ и NRZ в линейных кодах ВОСП.

9. Отличие кодов 1В2В от кодов mBnB.

10. Назначение скремблированных линейных кодов.

11. В чем сущность коэффициента битовых ошибок BER или К_ош?

12. С какой целью нормируют BER?

13. Какие устройства линейного тракта ВОСП способствуют увеличению BER?

14. Чем определяется длина регенерационного участка ВОСП?

15.  Что определяет  величину OSNR в оптическом канале ВОСП-WDM?

16.  Что подлежит расчёту или оценке при проектировании сложных линейных трактов ВОСП-WDM?

17.  С какой целью в ВОСП используется оценка Q-фактора?

18.  С какой целью в ВОСП используется FEC?

19.  Что представляет собой оптический солитон?

20.  Почему в стекловолокне может образоваться оптический солитон?

21. Почему солитон сохраняет свою форму при распространении по оптической линии на большие расстояния?

22.  Какую длительность имеет оптический солитон в стекловолокне?

23.  Как должны соотноситься длительность солитона и период следования солитонов?

24.  Какие устройства должны входить в состав солитонной системы передачи?

25.  Каким образом импульсы информационного сигнала преобразуются в солитоны?

26. Какие скорости передачи могут быть реализованы с помощью солитонов?

27. Что представляют собой фотонные кристаллы?

28. Где можно использовать фотонные кристаллы в составе ВОСП?

29. Какие технологии называют нанофотонными?

30. Какие нанофотонные компоненты можно применить в ВОСП?