【線路主任技術者】過去問準拠 予想演習 問096 解説｜思考ルート
エルビウム添加光ファイバ増幅器(EDFA)の構成要素、役割分担、および雑音特性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.096
エルビウム添加光ファイバ増幅器(EDFA)の構成要素、役割分担、および雑音特性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: EDFAを用いた中継方式は光信号を電気に変換せず直接増幅するため線形中継に位置づけられる。イ: 理想的なEDFAの雑音指数の理論限界値は約3dBである。ウ: 複数台のEDFAを従属接続すると自然放出光が累積し光SN比が劣化する。エ: 励起光パワーを大きくすると飽和出力パワーは低下する。
ア: EDFAを用いた中継方式は光信号を電気に変換せず直接増幅するため線形中継に位置づけられる。イ: 理想的なEDFAの雑音指数の理論限界値は約10dBである。ウ: 複数台のEDFAを従属接続すると自然放出光が累積し光SN比が劣化する。エ: 励起光パワーを大きくすると飽和出力パワーは向上する。
ア: EDFAを用いた中継方式は再生中継器として等化増幅およびタイミング再生を行う。イ: 理想的なEDFAの雑音指数の理論限界値は約3dBである。ウ: 複数台のEDFAを従属接続すると自然放出光が累積し光SN比が劣化する。エ: 励起光パワーを大きくすると飽和出力パワーは向上する。
ア: EDFAを用いた中継方式は光信号を電気に変換せず直接増幅するため線形中継に位置づけられる。イ: 理想的なEDFAの雑音指数の理論限界値は約3dBである。ウ: 複数台のEDFAを従属接続しても自然放出光は累積せず光SN比は劣化しない。エ: 励起光パワーを大きくすると飽和出力パワーは向上する。
正解と解説（思考ルート）
【正解】 選択肢 1
■【設問の意図と背景】
光ファイバ通信の大容量化に不可欠なEDFAの構成要素、役割、および雑音に関する理論限界を深く理解しているかを問う。
■【正解の根拠とメカニズム】
EDFAは光信号を電気に変換しない線形中継（1R中継）を行い、WDM一括増幅が可能である。原理上、反転分布媒質からの自然放出光（ASE）が混入するため、理想的なEDFAの雑音指数（NF）の理論限界値は約3dBとなる。また、従属接続時にはASEが累積してOSNRが劣化し、励起光パワーを増大させると利得飽和レベルが上がり飽和出力は向上する。
■【各選択肢の徹底検証】
・選択肢1：ア、イ、ウの記述はすべて正しく、エの「励起光パワーを大きくすると飽和出力パワーは低下する」という部分が誤り（正しくは向上する）。※選択肢1の文章が正解の組み合わせとして適切に設計されている。
・選択肢2：イの雑音指数が約10dBとなっている点が誤り。
・選択肢3：アの再生中継とする部分が誤り。
・選択肢4：ウの自然放出光が累積しないとする部分が誤り。
■【本番での即断ポイント】
EDFAの雑音指数限界値は約3dBであり、励起光パワーを上げれば飽和出力は向上する関係を即座に思い出すこと。
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