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《光纤通信》试题计算分析题练习
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《光纤通信》计算、综合、
分析练习公布
精选精炼+课后精讲(QQ在线讲解)
张延锋
2014/8/1
忍人之所不能忍,方能为人知所不能为!!!
计算、综合、分析题练习
1. 一阶跃折射率光纤,纤芯折射率n1=,相对折射率差??1%,工作波长为1310nm,试计算:
(1) 为了保证单模传输,其芯径应取多大?
(2) 若取芯径a?5?m,求其数值孔径及其模式数。
2. 设PIN光电二极管的量子效率为75%,渡越时间为10ps。问:
(1) 计算该检测器的3dB带宽;
(2) ,。
=,△=%,工作波长λ==2求:
(1) 光纤的数值孔径NA。(2分)
(2) 全反射临界角θc。(3分)
(3) 光纤的纤芯半径a。(5分)
4. 一个GaAsPIN光电二极管平均每两个入射光子,产生一个电子-空穴对,假设所有的电子都被接收。
(1) 计算该器件的量子效率;
(2) -7W,计算平均输出光生电流。
(3) 计算这个光电铒极管的长波长截止点λc(超过此波长光电二极管将不工作)。
5. 某SI型光纤,光纤的芯径d=2a为100μm,折射率n1=,包层的折射率n2=,在该光纤中传输的光波的波长λ=850nm。
(1)计算该光纤的V参数;
(2)估算在该光纤内传输的模式数量;
(3)计算该光纤的数值孔径;
(4)计算该光纤单模工作的波长。
6. 有一GaAlAs半导体激光器,其谐振腔长为300?m,材料折射率n=,。
(1)求因非全反射导致的等效损耗系数。
(2)求相邻纵模间的频率间隔和波长间隔。
(3)若此激光器的中心波长λ=1310nm,与此相应的纵模序数。
7. 设140Mb/s的数字光纤通信系统,工作波长1300 nm,其他参数如下: 发射光功率为-3dBm,接收机的灵敏度为-38 dBm
(BER=10-9),系统余量为4 dB, dB /个, dB/km, dB/km,试计算损耗限制传输距离。
8. 分光比为3:1的定向耦合器,假设从输入口0输入的功率为1mW,,求两个输出口的输出光功率。《光纤通信》考前练习题之计算、综合、分析题……)
9. 已知阶跃折射率光纤中n1=,n2=。
(1)光纤浸没在水中(n0=),求光从水中入射到光纤输入端面的光纤最大
接收角;
(2)光纤放置在空气中,求数值孔径。
10. 若一个565Mbit/s单模光缆传输系统,其系统总体要求如下:
,,光源的入纤功率为-,接收机灵敏度为-37dbm,线路码型5B6B,传输速率为677990kbit/s,光源采用MLM-LD,光源谱宽为2nm,光纤的色散系数为
/(km nm),。设计中取光功率代价为1db,光连接器衰减为1db,,。
试求:系统的最大中继距离。
11. 弱导波阶跃光纤芯子和包层的折射指数分别为n1=,n2=,试计算:
(1)纤芯和包层的相对折射指数差Δ;
(2)光纤的数值孔径NA。
12. 光波从空气中以角度?1?33°投射到平板玻璃表面上,这里的?1是入射光与玻
璃表面之间的夹角。根据投射到玻璃表面的角度,光束一部分被反射,另一部分发生折射,如果折射光束和反射光束之间的夹角正好为90°,请问玻璃的折射率等于多少?这种玻璃的临界角又是多少?
13. 计算n1??。如果光纤端面外介质
折射率n?,则允许的最大入射角?max为多少?
14. 已知阶跃光纤纤芯的折射率为n1?,相对折射(指数)差??,纤芯半
径a?25?m,若?0?1?m,计算光纤的归一化频率V及其中传播的模数量M。
15. 。试问:
(1)其纤芯直径为多少?
(2)在131