《光纤通信》试题计算分析题练习.doc

------------------------------------------------------------------------------------------------ ——————————————————————————————————————《光纤通信》试题计算分析题练习要自信, 绝对的自信, 无条件的自信, 时刻自信, 即使在错的时候!!! 《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。 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) 计算在 和 波长时的响应度,并说明为什么在 处光电二极管比较灵敏。 3. 已知阶跃型光纤的 n1= ,△= %, 工作波长λ= μm光纤中的导模 M=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) 设在 波段接收功率是 10- 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)。 SI 型光纤, 光纤的芯径 d=2a 为 100 μm, 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= ,两端的解理面的反射率为 。(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。 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 , 连接器损耗为 dB/个, 平均接头损耗为 dB/km ,光纤损耗为 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 , 从输入口 0 到输入口 1 的插入损耗为 , 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: 光纤通信系统光纤损耗为 , 光纤接头损耗为 , 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) ,ε光通道功率参数取 。设计中取光功率代价为 1db, 光连接器衰减为 1db ,光纤富余度为 , 设备富余度为 。试求:系统的最大中继距离。