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光纤通信作业及答案--第1页

《光纤通信》作业

2—1均匀光纤芯与包层的折射率分别为：，，试计算：

⑴光纤层与包层的相对折射率差△为多少？

⑵光纤的数值孔径NA为多少？

⑶在1m长的光纤上，由子午线的光程差所引起的最大时延差为多少？

解：

⑴

纤芯和包层的相对折射率差

⑵

⑶

2—10一阶跃折射率光纤的相对折射率差，，当波长分别为

0.85μm、1.31μm、1.55μm时，要实现单模传输，纤芯半径a应小于多少？

解：

单模传输条件为：

→

当时，

当时，

当时，

3—1设激光器激活物质的高能级和低能级的能量各为和，频率为f，相

应能级上的粒子密度各为和。试计算：

⑴当，时，？

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光纤通信作业及答案--第2页

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⑵当，时，？

⑶当，若。环境温度？(按玻尔兹曼分布规律计算)

解：

⑴

其中，，，，

代入数据，得

⑵

，

其中，，，，，

代入数据，得

⑶

→

→

其中，，，，，

代入数据，得

3—10一个半导体激光器发射波长为1.3μm，谐振腔具有“箱式”结构，腔长

，宽，厚，介质的折射率。假设谐振腔周

围的壁能完全地反射光，则谐振腔模式满足

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m，s，q是整数，为1，2，3，…，它们分别表示各个方向上的模数，求：

⑴谐振腔允许的纵模模数；

⑵设，，计算纵模的波长间隔。

解：

⑴

已知

则纵模模数

其中，，，，为定值

当q取得最大值时，m、s均取最小值1

此时，计算得

∴