1. Основы построения оптических систем передачи.
1.Что принято понимать под волоконно-оптической системой передачи?
3. Какой физический смысл у показателя преломления?
5. Какие оптические диапазоны определены для улучшенных волокон стандарта G.652?
7. В чем физический смысл «запрещенной зоны» полупроводниковых материалов?
9. Чем отличаются прямозонные и непрямозонные материалы?
11. Какие устройства могут входить в состав ВОСП?
Задача №1
Определить затухание, дисперсию, полосу пропускания и максимальную скорость передачи двоичных импульсов в волоконно-оптической системе с длиной секции L (км), с километрическим затуханием (дБ/км) на длине волны излучения передатчика (мкм), ширине спектра излучения на уровне половины максимальной мощности излучения. Определить расстояние, на котором хроматическая дисперсия сравняется с поляризационной модовой дисперсией (ПМД) в указанном по варианту типе волокна. Определить мощность оптического излучения в волокне на выходе секции, если на входе подключен оптический генератор с уровнем мощности 0 дБм на заданной длине волны .

2. Мультиплексирование в оптических системах передачи.
1. Какие виды мультиплексирования используются в оптических системах передачи?
3. В чем сущность мультиплексирования PDH?
5. Какие цифровые блоки создаются при мультиплексировании SDH?
Задача №2
Определить число подряд следующих циклических транспортных структур технологии SDH или OTH, которые необходимы для переноса заданного числа кадров Ethernet PBT. Определить общее время передачи этих кадров. Изобразить цепочку преобразования этих кадров в соответствующие структуры оптической передачи.

3. Источники оптического излучения для систем передачи.
Задача №3
Определить характеристики многомодового лазера с резонатором Фабри – Перо (FP) и одномодового лазера с распределенной обратной связью (DFB).
Определить число мод в лазере FP, для которых выполняется условие возбуждения в полосе длин волн при длине резонатора L и показателе преломления активного слоя n.
Определить частотный интервал между модами и добротность резонатора на центральной моде при коэффициенте отражения R.
Изобразить конструкцию полоскового лазера FP. Изобразить модовый спектр.
Определить частоту и длину волны генерируемой моды в одномодовом лазере DFB для известных значений дифракционной решетки m и длины лазера L. Изобразить конструкцию лазера DFB.

4. Модуляция излучения источников электромагнитных волн оптического диапазона.
Задача №4
По данным табл.4 построить зависимость выходной мощности источника оптического излучения от величины электрического тока, протекающего через него. Для заданных по варианту тока смещения и амплитуды модулирующих однополярных импульсов определить графически изменение выходной модуляционной мощности и и определить глубину модуляции .
По построенной характеристике указать вид источника (светодиод или лазер)?

5. Фотоприемники для оптических систем передачи.
Задача №5
Построить график зависимости чувствительности фотодетектора от длины волны оптического излучения по данным табл.5.1. Используя график и данные табл.5.2 (с учетом ) и 5.3 определить величину фототока на выходе p-i-n фотодиода. По графику определить длинноволновую границу чувствительности фотодетектора. Определить материал для изготовления прибора.

6. Фотоприемные устройства оптических систем передачи.
Задача №6
Определить полосу пропускания и отношение сигнал/шум для фотоприемного устройства, содержащего интегрирующий (ИУ) или трансимпенансный (ТИУ) усилитель и фотодетектор (ЛФД или p-i-n).

7. Оптические усилители для оптических систем передачи.
Задача №7
Определить длину взаимодействия L излучения накачки в рамановском усилителе, при которой коэффициент распределенного усиления G=, при соответствующей мощности накачки (с учетом ), площади модового пятна А и рамановском коэффициенте усиления материала g.

8. Линейные тракты оптических систем передачи.
Задача 8.1
Используя приложение 1 для оптических интерфейсов аппаратуры SDH, определенных рекомендациями МСЭ-Т G.957 и G.691, определить по варианту предельную дальность передачи по двум типам волокон без промежуточных регенераторов, но с возможным использованием оптических усилителей. Также определить минимальное расстояние между оптическим передатчиком и оптическим приемником заданного интерфейса для исключения перегрузки приемника.

Задача 8.2
Для заданного количества оптических каналов в ВОСП-DWDM и OSNR каждого канала определить минимальный допустимый уровень передачи одного канала и максимальный допустимый уровень всех каналов в стекловолокне при использовании на промежуточных станциях - эрбиевых усилителей с усилением А и с коэффициентом шума NF. Для скоростей передачи цифровых данных в формате NRZ 2,5 Гбит/с и 10 Гбит/с считать шум спонтанной эмиссии -58 дБ и -56 дБ соответственно.

9. Оптические компоненты для систем передачи и оптических сетей.
Задача 9
Определить число оптических каналов на каждой из оптических секций мультиплексирования в цепочке, состоящей из 2-х терминальных WDM мультиплексоров и Х промежуточных оптических мультиплексоров типа ROADM. Внутри каждой пары оптических мультиплексоров организовано Y оптических каналов. Определить по данным приложения и привести характеристики интерфейса одного оптического канала.

Число мультиплексоров ROADM: X=4 DN100S-1D5(c);
Число каналов внутри каждой пары мультиплексоров: Y=9.

10. Волоконно-оптические системы с солитонной передачей и нанофотонные технологии.