光纖通信試題計(jì)算分析題練習(xí)-wenkub
2023-04-08 07:27:20 本頁(yè)面
【正文】 1)纖芯和包層的相對(duì)折射指數(shù)差Δ；(2)光纖的數(shù)值孔徑NA。請(qǐng)問(wèn)玻璃的折射率等于多少？這種玻璃的臨界角又是多少？13. 計(jì)算及的階躍折射率光纖的數(shù)值孔徑。17. 有階躍型光纖，若，那么（1）若，為保證單模傳輸，光纖纖芯半徑應(yīng)取多大？（2）若取芯徑，保證單模傳輸時(shí)，應(yīng)怎么選擇？18. 漸變光纖的折射指數(shù)分布為求光纖的本地?cái)?shù)值孔徑。20. 一段12km長(zhǎng)的光纖線路，其損耗為。24. 太陽(yáng)向地球輻射光波，設(shè)其平均波長(zhǎng)，射到地球外面大氣層的光強(qiáng)大約為。27. 假設(shè)我們想要頻分復(fù)用60路FM信號(hào)，如果其中30路信號(hào)的每一個(gè)信道的調(diào)制指數(shù)，而另外30路信號(hào)的每一個(gè)信道的調(diào)制指數(shù)，試求出激光器的光調(diào)制指數(shù)。（1）若接收光功率為，試求這個(gè)鏈路的載噪比；（2）若每個(gè)信道的調(diào)制指數(shù)增加到7%，接收光功率減少到，試求這個(gè)鏈路的載噪比。31. 一個(gè)二進(jìn)制傳輸系統(tǒng)具有以下特性：（1）單模光纖色散為15ps/()。求：（1）數(shù)據(jù)速率為10和100Mb/s時(shí)，找出受損耗限制的最大傳輸距離。系統(tǒng)1工作在850nm：（1）GaAlAs半導(dǎo)體激光器：0dBm(1mW)的功率耦合進(jìn)光纖；（2）硅雪崩光電二極管：靈敏度為50dBm；（3）漸變折射率光纖：；（4）連接器損耗：每個(gè)連接器為1dB。求：（1）相對(duì)折射指數(shù)差； （2）光纖中傳輸?shù)哪Ｊ綌?shù)量；（3）每公里長(zhǎng)度光纖的模式色散35. dB/km，光發(fā)射機(jī)的平均發(fā)送光功率為1 dBm， dB/km。（3）入射光線的激勵(lì)角范圍37. 已知階躍型光纖的n1=，Δ=%，λ0=,動(dòng)態(tài)范圍≥20dB。若考慮1dB色散代價(jià)（），5dB設(shè)備富余度，試計(jì)算在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，最大中繼距離為多少？39. 一無(wú)備用系統(tǒng)的光纜通信系統(tǒng)，在420km內(nèi)共設(shè)10個(gè)中繼器，各種設(shè)備的故障率如下：7500（一端）求：（1）系統(tǒng)總故障率。40. 已知均勻光纖的n1=，Δ=，工作波長(zhǎng)λ0=,求：①此系統(tǒng)的失效率。 43. ，則其臨界傳播角為？44. 光接收機(jī)的靈敏度Sr是指在滿足給定誤碼率或信噪比條件下，接收機(jī)接受微弱信號(hào)的能力，工程上常用最低平均光功率 Pmin 來(lái)描述，現(xiàn)若有最低平均光功率Pmin為10mW，則其靈敏度Sr為？45. 光接收機(jī)的動(dòng)態(tài)范圍D是指在保證系統(tǒng)誤碼率指標(biāo)要求下，接收機(jī)的最低光功率Pmin和最大允許光功率Pmax之比，現(xiàn)知Pmin和Pmax分別是10W和100W，則其動(dòng)態(tài)范圍D為？46. 一階躍折射率光纖，已知纖芯和包層的折射率分別是： n1=,n2=,現(xiàn)僅考慮模式色散，則：（1）每1km長(zhǎng)度的脈沖寬度。（2）如要使TE01和TM01模能夠傳輸，光波長(zhǎng)應(yīng)做怎樣的調(diào)整？49. 已知某光纖參數(shù)如下：a=6μm,?=,纖芯折射率為n1=。表1 10/100Mb/s LAN最大光纜長(zhǎng)度LAN類型波長(zhǎng)/nm最大長(zhǎng)度/m最大損耗dB/km帶寬距離積/Mb/skm纖芯50μm纖芯50μm10BaseF85010002000500160100BaseFX130020002000500500100BaseSX8502000500求：(1) 系統(tǒng)要求的上升時(shí)間Δtr。(5) 可以達(dá)到指定的比特率嗎？(6) 如果光纖的帶寬不能滿足要求，你認(rèn)為該如何解決？注：色度色散計(jì)算公式Dλ=S04（λλ04λ3）和Δtch=|Dλ|ΔλL。5. 解：(1) 由于歸一化頻率 (2)傳播的模式總數(shù) (3)該光纖的數(shù)值孔徑: (4)該光纖單模工作的波長(zhǎng): (μm)6. 解 ： 已知 1) 因非全反射導(dǎo)致的等效損耗系數(shù) (mm1) 2)由 q=1,2,3…. (Hz) 波長(zhǎng)間隔 (m) 3）由 1374 7. 解：根據(jù)題意得， /個(gè) ,由 得 8. 解：由題意得 即 故有 已知 ，得 由于 所以 9. （1）見(jiàn)圖，由折射定律可得 n0sinα=n1sinβ （1） n1sin(90176。176。12. 解：入射光與玻璃表面之間的夾角33176。所以折射角176。27. 解：由得到。29. 解：（1）由得到，參數(shù)，，代入上式，就得出的值。（2）受色散限制的最大傳輸距離為由于是單模光纖，所以，分子上的是為了和分母的的單位相匹配，的單位一定要用Mb/s。31. 解：（1）由“為了正常工作，APD接收機(jī)需要平均1000個(gè)光子/比特”得到APD的接收功率為其中是普朗克常數(shù)，是光速，是波長(zhǎng)。（3）對(duì)這個(gè)特殊系統(tǒng)，用圖表示最大傳輸距離與數(shù)據(jù)速率的關(guān)系，包括
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