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学而不知道，与不学同；知而不能行，与不知同。——黄睎

光纤通信

学而不知道，与不学同；知而不能行，与不知同。——黄睎

学而不知道，与不学同；知而不能行，与不知同。——黄睎

延长中继距离

入纤功率

灵敏度

学而不知道，与不学同；知而不能行，与不知同。——黄睎

学而不知道，与不学同；知而不能行，与不知同。——黄睎

学而不知道，与不学同；知而不能行，与不知同。——黄睎

学而不知道，与不学同；知而不能行，与不知同。——黄睎

学而不知道，与不学同；知而不能行，与不知同。——黄睎

学而不知道，与不学同；知而不能行，与不知同。——黄睎

五、计算题

1．弱导波阶跃型光纤芯子和包层的折射指数分别为n1=1.5,n2=1.48,试计算：光纤的数值

孔径。

2．上题中，若纤芯半径a=6μm,λ0=1μm,试计算光纤中传输的模数量。

3．阶跃型光纤，若n1=1.5,λ0=1μm,若Δ=0.018，当保证单模传输时，光纤芯径取多大？

4.已知阶跃光纤的n1=1.62，n2=1.52,试计算：

（1）相对折射率Δ（2）数值孔径

5.已知阶跃型光纤的n1=1.5，Δ=0.01，芯子半径a=10μm，波长λ0=1.5μm,试计算：

（1）数值孔径NA（2）归一化频率（3）入射光线的激励角范围

6.已知均匀光纤的n1=1.51，Δ=0.01，工作波长λ0=0.85μm,当纤芯半径a=25μm，此光

纤中传输的导模数是多少？若要实现单模传输，纤芯半径应为多少？

7.已知阶跃型光纤的n1=1.5，Δ=0.5%，λ0=1.3μm,若光纤中的导模数量N=2，试问至少

纤芯半径为多大？

8．已知光功率为2.4mw，光波频率为1015Hz,求单位时间传播的光子数。

9．某光纤通信系统，其发送光功率为-4dBm，光接收机灵敏度为-40dBm，设备富余度为6dB，

光缆富余度为0.1dB/km，光纤接头损耗为0.2dB/km，且不考虑色散的影响，求当无光缆配

线架时，如果希望最长中继距离为60km，此时的光缆的衰减系数为多大？

10．有622Mbit/s速率的单模光缆传输系统，应用InGaAs-LD，其It50mA，标称波长为

1310nm，光谱宽度为2nm，发送光功率为-2.3dBm,接收灵敏度为-38dBm,动态范围≥20dB。

采用的光缆其固有损耗为0.3dB/km,接头损耗为0.1dB/km，光连接器衰减为1dB，光纤色

散系数≤2.0ps/nm·km,光纤富余度为0.1dB/km。若考虑1dB色散代价（ε取0.115），5dB

设备富余度，试计算在系统设计时，最大中继距离为多少？

11、若一个2.5Gbit/s单模光缆通信系统，其系统总体要求如下：

系统中采用的激光器为单纵摸激光器，其阈值电流小于50mA，激光器工作于1550nm.

光脉冲谱线宽度Δλmax≤1.8nm。发送光功率PT=2.3dBm。如用高性能的光接收组件，可

在BER=1×10-10条件下得到接收灵敏度PR=-35dBm，动态范围D≥20dB。试计算系统中

所允许的最大中继距离。

注：考虑光通道功率代价PP=1dB，光连接器衰减AC=1dB（发送和接收端各一个），