【線路主任技術者】過去問準拠 予想演習 問016 解説｜思考ルート
多段のエルビウム添加光ファイバ増幅器（EDFA）を従属接続した長距離光ファイバ伝送システムにおけるシステム設計および各構成要素の役割・影響に関する記述の正誤の組み合わせとして、最も適切なものはどれか。
※本問は、過去の出題傾向・頻出論点をAI分析して作成した「過去問準拠の予想演習問題」です。
予想演習 No.016
多段のエルビウム添加光ファイバ増幅器（EDFA）を従属接続した長距離光ファイバ伝送システムにおけるシステム設計および各構成要素の役割・影響に関する記述の正誤の組み合わせとして、最も適切なものはどれか。
選択肢
ア：複数台のEDFAを従属接続する場合、各増幅器で発生する自然放出光（ASE）が累積するため、光SN比（OSNR）が劣化するシステム設計上の配慮が必要となる。イ：EDFAを用いた中継方式は光信号を一度電気信号に変換して波形整形を行う3R中継として位置づけられる。ウ：理想的なEDFAの雑音指数（NF）の理論限界値は約3dBである。
ア：複数台のEDFAを従属接続する場合、各増幅器で発生する自然放出光（ASE）が累積するため、光SN比（OSNR）が劣化するシステム設計上の配慮が必要となる。イ：EDFAを用いた中継方式は光信号を一度電気信号に変換して波形整形を行う3R中継として位置づけられる。ウ：理想的なEDFAの雑音指数（NF）の理論限界値は約10dBである。
ア：複数台のEDFAを従属接続する場合、各増幅器で発生する自然放出光（ASE）が累積するため、光SN比（OSNR）の改善が図られるため特別な配慮は不要である。イ：EDFAを用いた中継方式は電気変換を行わない線形中継（1R中継）として位置づけられる。ウ：理想的なEDFAの雑音指数（NF）の理論限界値は約3dBである。
ア：複数台のEDFAを従属接続する場合、各増幅器で発生する自然放出光（ASE）の累積はないため、OSNRは常に一定に保たれる。イ：EDFAを用いた中継方式は電気変換を行わない線形中継（1R中継）として位置づけられる。ウ：理想的なEDFAの雑音指数（NF）の理論限界値は約20dBである。
正解と解説（思考ルート）
【正解】 選択肢 1
■【設問の意図と背景】
長距離光ファイバ伝送システムを支えるEDFAの構成要素としての役割、雑音特性、および複数台接続時の累積影響についての総合的な理解を問う。
■【正解の根拠とメカニズム】
ア：複数のEDFAを従属接続すると、前段からの自然放出光（ASE）が次段以降で順次増幅され累積するため、伝送距離の伸長に伴い光SN比（OSNR）が劣化する。イ：EDFAは光のまま信号を増幅するため、電気変換を伴わない線形中継（1R中継）に分類される。ウ：量子力学的な制限により、理想的な反転分布状態にあるEDFAの雑音指数（NF）の理論限界は約3dBである。
■【各選択肢の徹底検証】
・選択肢1：アはASE累積によるOSNR劣化を正しく指摘し、イは1R中継であることを示し、ウは理論限界3dBを正確に述べているため正しい。
・選択肢2：イの記述が3R中継（再生中継）となっており誤りである。EDFAは1R中継である。
・選択肢3：アの記述でOSNRが「改善される」となっており、ASEが累積して劣化するため誤りである。
・選択肢4：アの記述でASEの「累積はない」としており誤りである。またウの理論限界値も20dBと大きく外れている。
■【本番での即断ポイント】
EDFAは電気変換を行わない「線形中継（1R中継）」であり、多段接続するとASEが「累積してOSNRが劣化する」こと、雑音指数の理論限界が「約3dB」である基本定数を確実におさえる。
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