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Testfragen zur Vorlesung Optische Nachrichtentechnik:
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2.
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4.
Für welche Meilensteine in der optischen Nachrichtentechnik stehen die aufgeführten Jahreszahlen?
Welcher technische Fortschritt wurde jeweils ermöglicht?
1968, 1970, 1989 , 1991 (2x4)
Welche Vorteile haben LWL gegenüber Cu-Kabeln? (mindestens 6 von 8)
Skizzieren Sie den grundsätzlichen Aufbau einer Übertragungsstrecke (5 von 7)
Was verstehen Sie unter numerischer Apertur, Akzeptanzwinkel und normierter
Brechzahldifferenz? Geben Sie Berechnungsformeln an. (3)
5. Was verstehen Sie unter GI-, SI-, MM- und SM-LWL (4)
6. Wie ändert sich die NA über dem Kernradius bei einem SI- und bei einem GI-LWL (2)
7. Was sind Helix (Skew) und Meridional-Strahlen? (2)
8. Erläutern Sie das MCVD-Verfahren. (5)
9. Erläutern Sie das OVPO-Verfahren.(5)
10. Erläutern Sie das VAD-Verfahren.(5)
11. Was sind matched, raised und depressed cladding, sowie W und triple cladding LWL? Wie
verhält sich diesbezüglich die Dispersion? (8)
12 Welche PM-LWL kennen Sie? Skizieren Sie den Aufbau und erläutern Sie den
Wirkmechanismus. (4)
13 Geben Sie charakteristische Kern- und Manteldurchmesser, Dämpfungs- und NA- und BLPWerte für GI- und SM-LWL an. (7)
14 Was verstehen Sie unter pcs-LWL (2)
15 Welche prinzipiellen Verlustmechanismen treten bei LWL auf? (7von 10)
16 Wie wirkt sich eine Erhöhung der Betriebswellenlänge auf die Biegeverluste aus? Erklären Sie
den Wirkmechanismus. (2)
17 Skizzieren Sie die Abhängigkeit des Dämpfungsbelages von der Wellenlänge.
Kennzeichnen und begründen Sie die Lage der 'optischen Fenster'. (7)
18 Skizzieren Sie die prinzipielle Leistungsbilanz eines 'kleinen' LWL-Abschnittes in Bezug auf die
Streuung (2)
19 Skizzieren Sie die Rückstreukurve einer LWL-Strecke mit einem Spleiß- und einer SteckerVerbindung. (5)
20 Wie funktioniert ein OTDR (4)
21 Was verstehen Sie unter peak und rms dynamic range eines OTDR? (2)
22 Erläutern Sie die Entstehung von 'Geistern'. Wie kann man Sie identifizieren? (4)
23 Bei welchen Anwendungen sind reflektierte und rückgestreute Signale als kritisch einzuordnen?
(2)
Skizzieren Sie die Rückflußdämpfung, die aus der Streung eines CW Signals resultiert, in
Abhängigkeit von der LWL-Länge. (3)
24 Geben Sie eine Proportionalität (od. Gleichung) zwischen Raigleigh-Streukoeffizient und der
Lichtwellenlänge an. (1)
25 Geben Sie Beispiele für lösbare, nichtlösbare und bedingt lösbare LWL-Verbindungen an. (4)
26 Nennen Sie einige Eigenschaften von FC-, SMA-, ST-, SC- und E2000-Steckverbindern.
(6)
27 Welchen Vorteil bieten Linsenstecker? Nennen Sie typische Parameter. (2)
28 Wie wird bei Standardsteckern die für die Kernausrichtung notwendige hohe Justagegenauigkeit
(Tol. ca.1µm) erreicht? (2)
29 Was verstehen Sie unter FC/PC und FC/APC-Steckverbindern und welche optischen
Kenngrößen weisen diese im Vergleich zu FC-Steckern auf. (5)
30 Nennen Sie intrinsische und extrinsische Verlustfaktore für LWL-Verbindungen. (9)
31 Was verstehen Sie unter einem Phasenraum-Diagramm?
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Skizzieren Sie das Phasenraum-Diagramm eines SI und eines GI-LWL. (4)
Was verstehen Sie unter 70%-Ankopplung? Skizzieren Sie die Verhältnisse im PhasenraumDiagramm. (5)
Skizzieren Sie die Verhältnisse einer SI zu GI-LWL-Ankopplung, die einen radialen Versatz von
d/a=0,5 aufweist. Kennzeichnen Sie den Koppelwirkungsgrad. (4)
Was passiert bei entgegengesetzter Lichteinkopplung? (2)
Skizzieren Sie die Verhältnisse einer LWL-'Butt-end'-Ankopplung an eine LD und an eine LED
im Phasenraum-Diagramm. (8)
Wie würde sich eine zusätzliche Linse auswirken? (4)
Was verstehen Sie unter Leistungsgleichverteilung und 'steady state'-Bedingung. Skizzieren Sie
die entsprechenden Leistung-Modenhauptgruppen-Diagramme. (4)
Ordnen Sie intrinsischen Verluste einer MM-Koppelstelle hinsichtlich der Empfindlichkeit. (3)
Ordnen Sie die extrinsischen Verluste einer MM-Koppelstelle hinsichtlich ihres Einflusses. (3)
Vergleichen Sie die extrinsischen Verluste einer Koppelstelle mit SI- bzw. GI-LWL. (3)
Vergleichen Sie die extrinsischen Verluste einer MM-Koppelstelle bei Leistungsgleichverteilung
und bei 'steady state'-Bedingungen (3)
Geben Sie die Formel zur Berechnung der intrinsischen Verluste einer SM-Koppelstelle an.
(2)
Vergleichen Sie die Richtungsabhängigkeit von MM- und SM-Koppelstellen. (3)
Vergleichen Sie die Ausbildung der Fresnell-Verluste an Koppelstellen hinsichtlich der
Kohärenzeigenschaften des Lichtsignales. (3)
Welche Methoden zur Realisierung von senkrechten, ebenen Bruchflächen an LWL kennen Sie
und wie funktionieren diese? (3+)
Beschreiben Sie den grundsätzlichen Verfahrensablauf beim Glimmentladungsspleißen von LWL
Welche Verfahren werden zur automatischen LWL-Ausrichtung in Spleißgeräten eingesetzt? (3)
Welche Aufgaben erfüllt der Vorschmelzprozeß beim Spleißen von LWL? (3)
Nennen Sie typische Größen aller Spleißparameter (5)
Welche Auswirkungen hat der Selbstjustiereffekt bei MM- und bei SM-LWL? (4)
Stellen Sie die Zugfestigkeit von gespleißten und ungespleißten LWL in einem Diagramm
gegenüber (3)
Welche Region ist bei LWL-Spleißverbindungen am meisten gefährdet und warum? (3)
Welche optischen Quellen kennen Sie? Nennen Sie prinzipielle VT/NT
Erklären Sie das Prinzip der Lichtemission und die Möglichkeit zur Realisierung verschiedener
Wellenlängen. (3)
Was verstehen Sie unter Kanten- und Oberflächenstrahlern? Vergleichen Sie deren Fernfelder
und P/I-Kennlinien. (6)
Vergleichen Sie die typische spektrale Breite einer LED und einer LD. Wie wirken sich
Temperaturerhöhungen aus? (5)
Vergleichen Sie die Linearität von Homostructure- und Heterostructure-LED's bei
Direktmodulation. Welche prinzipiellen Maßnahmen gibt es zur Linearitätsverbesserung? Wie hoch
lassen sich LED's modulieren? (5)
Skizzieren Sie das Ersatzschaltbild einer LED sowie Antwort auf eine Stufenfunktion. (3)
Erklären Sie das Grundprinzip eines Lasers. (3)
Erklären Sie die Ausbildung eines multimodalen LD-Spektrums. (3)
Erklären Sie die Temperaturabhängkeit der Zentralwellenlänge einer LD. Geben Sie die typischen
Wert an.
Was verstehen Sie unter chirp, red-shift und blue-shift? (3)
Skizzieren Sie die P-I-Kennlinie einer LD (4)
Vergleichen Sie die spektrale Breite von LED, FP-LD, DFB-LD, LD mit externem Resonator.
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(4)
Charakterisieren Sie die Rauschbandbreite gegenüber der Signalbandbreite in optischen Systemen
mit unterschiedlichen LD. Welche Modulationsprinzipien ergeben sich daraus? (4)
Welche Photodetektoren finden hauptsächlich Anwendung in LWL-Systeme und wie arbeiten sie?
(6)
Was verstehen Sie unter Quanteneffizienz? Skizzieren Sie hierzu die Abhängigkeit der
Detektorempfindlichkeit (bspw. Si, Ge) von der Wellenlänge. (4)
Zeichnen Sie das Ersatzschaltbild eines Photodetekters. (3)
Welche Betriebsweisen eines Photodetektors kennen Sie? Nennen Sie Eigenschaften. (8)
Welche Auswirkungen hat die Temperaturabhängigkeit des M-Faktors einer APD? (3)
Erklären Sie das Funktionsprinzip eines High Impedance Receivers. (4)
Erklären Sie das Funktionsprinzip eines Transimpedance Receivers. (4)
Geben Sie eine Daumenregel zur Empfängerempfindlichkeit in Abhängigkeit von der BR an. (1)
Erläutern Sie das Prinzip zur Ermittlung der BER eines OOK-Systems. Was ist spezifisch für
die optische Übertragung? (4)
Nennen Sie charakteristische optische Leitungscodes und ihre Eigenschaften. (4)
Skizzieren Sie einen Dämpfungsplan mit folgenden Kenngrößen:
Tx-Leistung 0dBm, Rx-Empfindlichkeit –33dBm, 4 FC/PC-Steckverbinder ai=0.5dB; 20
Spleiße 0.2dB; 1 Koppler ai=3.5dB; Kabeldämpfungsbelag 0.3dB/km; max. Repeaterabstand
50km; Ist die Systemreserve ausreichend?
Charakterisieren Sie folgende Kenngrößen optischer Komponenten: Einfügedämpfung,
Rückflußdämpfung, Übersprechen, Zusatzdämpfung, Koppelverhältnis (2)
Skizzieren und beschreiben Sie die Abhängigkeit des Koppelverhältnisses von der Wellenlänge
bei Standardkopplern und bei Breitbandkopplern. (3)
Über welche Methoden realisiert man Breitbandkoppler. (3)
Skizzieren Sie die Abhängigkeit der Leistung von Produkt Koppelkoeffiziet mal Koppellänge für
einen Standard- und einen Breitbandkoppler. Erläutern Sie die Wahl des Arbeitspunktes. (3)
Was versteht man unter 'Coupled Mode'- und'Normal Mode' Theorie? (2)
Beschreiben Sie die Funktionsweise eines Schmelzkopplers. (4)
Welche Aufgaben haben LWL-Taper und wie funktionieren sie? (2)
Welche Bedingung muß für einen verlustlosen SM-Taper gelten? (2)
Gibt es verlustarme Taper aus dc-LWL?