光纤通信试题计算分析题练习.pdf

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=1.5 ，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) 计算在 1.3um 和 1.55um 波长时的响应度， 并说明为什么在 1.55um 处光电 二极管比较灵敏。 1 3. 已知阶跃型光纤的 n =1.5 ，△=0.5 ％，工作波长 λ=1.31 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； －7 (2) 设在 1.31um 波段接收功率是 10 W，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 100 μm，折射率 n1=1.458 ，包层的折射率 n2=1.450 ，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=3.0 ，两 端的解理面的反射率为 0.35 。 (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： -9 发射光功率为 -3dBm，接收机的灵敏度为 -38 dBm （BER=10），系统余量为 4 dB，连接器损耗为 0.5 dB / 个，平均接头损耗为 0.05 dB/km，光纤 损耗 为 0.4 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 1.5dB，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……第 2 页（答案在 14 页） 1 2 9. 已知阶跃折射率光纤中 n =1.52 ，n =1.49 。 （1）光纤浸没在水中 (