光纖通信試卷(整理)-資料下載頁(yè)
2025-03-24 07:26本頁(yè)面
【正文】 /(kmnm)。,利用這種原理制成色散位移光纖(DSF)。無(wú)疑對(duì)長(zhǎng)距離大容量的光纖通信是十分有利的?！锖?jiǎn)述光接收機(jī)中噪聲的主要來(lái)源：光接收機(jī)的噪聲是與信息無(wú)關(guān)的隨機(jī)變化量，分為:與信號(hào)光電檢測(cè)器有關(guān)的噪聲包括量子噪聲、雪崩倍增噪聲、暗電流和背景噪聲等；與光接收機(jī)電路有關(guān)的的噪聲包括放大器噪聲、負(fù)載熱電阻噪聲等?！锖?jiǎn)述摻餌光纖放大器主要由幾部分構(gòu)成：摻餌光纖放大器主要由摻餌光纖、泵浦光源、光耦合器、光隔離器以及光濾波器等組成。光耦合器是將輸入光信號(hào)和泵浦光源輸出的光波混合起來(lái)的無(wú)源光器件；光隔離器是保證光信號(hào)只能正向傳輸?shù)钠骷?；光濾波器的作用是濾除光放大器的噪聲,降低噪聲對(duì)系統(tǒng)的影響,提高系統(tǒng)的信噪比。★光纖的數(shù)值孔徑NA＝sinθmax它的含義是什么？答:θmax是光纖纖芯所能捕捉的射線的最大入射角,意味著射入角小于θmax的所有射線均可以被光纖所捕捉,因此數(shù)值孔徑NA＝sinθmax表示光纖捕捉光射線的能力?！铩镂濉⒂?jì)算題★★★★★★★用單色光照射到相距為a=,雙縫與屏幕的垂直距離為1米。試求:(1),求單色光的波長(zhǎng)；(2)若入射光的波長(zhǎng)為5x107m,求相鄰兩明紋間的距離。答:(1)xk=土kλd39。/d,k=0,1,2……；Δx14=x4x1=(k4k1)λd39。/d；λ=dΔx14/d39。(k4k1)=500nm。(2)Δx=λd39。/d=?！铩铩铩镉脙蓧K偏振片裝成起偏器和檢偏器,在它們的偏振化方向成θ1=30176。時(shí),觀測(cè)一束單色自然光,又在θ2=60176。時(shí),.答:I39。=Icosθ^2,所以I139。=I1cosθ1^2,I239。=I2cosθ 2^2,I39。=I139。=I239。,I1cos60^2=I2cos30^2,I1/I2=3:1。★★★★弱導(dǎo)波階躍光纖芯子和包層的折射指數(shù)分別為n1=,n2=,試計(jì)算:(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。答:對(duì)于弱導(dǎo)波光纖:Δ=(n1n2)/n1=()/=。NA=n1√(2Δ)=√(2*)=。★★★★用平行單色可見(jiàn)光垂直照射到寬度為a=,在縫后放置一個(gè)焦距f=100cm的透鏡,則在焦平面的屏幕上形成衍射條紋。,試求:(1)入射光的波長(zhǎng)(2)p點(diǎn)條紋的級(jí)數(shù)、該條紋對(duì)應(yīng)的衍射角和狹縫波面可分成的半波帶數(shù)目。(3)中央明紋的寬度。答:(1)asinQ=(2k+1)入/2，當(dāng)Q較小時(shí)sinQ=x/f，入=2ax/f(2k+1)=1500/(2k+1)nm,當(dāng)k=1時(shí)，入=500nm，當(dāng)k=2時(shí)，入=300nm，因?yàn)閗越大得到的波長(zhǎng)越小，當(dāng)k=2時(shí)求出的波長(zhǎng)均不在可見(jiàn)光范圍內(nèi)。所以入=500nm。(2)因?yàn)閜點(diǎn)的明紋對(duì)應(yīng)的k=1，所以是第一級(jí)明紋。這級(jí)明紋對(duì)應(yīng)的衍射角由k=1時(shí)asinQ=(2k+1)入/2，求得Q=176。，狹縫處的波面所分的波帶數(shù)和明條紋對(duì)應(yīng)的級(jí)數(shù)關(guān)系為：半波帶=2k+1。因?yàn)閗=1，所以狹縫處的波面可分為3個(gè)半波帶。（3）△x=2f入/a=2mm。★★一單色光垂直照在厚度均勻的薄油膜上。, ,若單色光的波長(zhǎng)可由光源連續(xù)調(diào)節(jié),并觀察到500nm與700nm這兩個(gè)波長(zhǎng)的單色光在反射中消失,求油膜的厚度。答:答:垂直照射光程差amp。=2n2e=(2k+1)入/2,k=0,1,2…，n2=，入=500nm時(shí)，2n2e=(2k1+1)500/2，入=700nm時(shí)，2n2e=(2k2+1)700/2，得7k2+1=5k1，k值隨波長(zhǎng)增大而減小，在500nm到700nm時(shí)，不存在入3和對(duì)應(yīng)的整數(shù)，k3滿足amp。式，所以k2+1=k1，求得k1=4，k2=3，將k=3帶入得到e=(2k1+1)入1/2*2*n2=?！?★一波長(zhǎng)為λ=600nm的單色平行光垂直照射一個(gè)光柵上,光柵常數(shù)為d=6μm,問(wèn)第二級(jí)明紋所對(duì)應(yīng)的衍射角φ為多少?答:由光柵公式(a+b)sinQ=土k入，第2級(jí)明紋滿足(a+b)sinQ=2入,因?yàn)?a+b)=6um，求得Q==176。★ ★He—Ne激光器的中心頻率 Hz,自發(fā)輻射譜線寬度為 Hz,若想獲得單模輸出,腔長(zhǎng)應(yīng)為多少?答:設(shè)激光器腔長(zhǎng)為L(zhǎng)，△vm=c/2nL=3*10^8/2*1*L,N=△v/△vm=4L,要想獲得單模輸出，則△v2△vm=c/nL,所以Lc/n△v=3*10^8/6*10^8=,?！铩锬硢文９饫w通信系統(tǒng), mw,接收機(jī)靈敏度為37 dBm, dB/km,設(shè)計(jì)要求系統(tǒng)富裕度為6 dB,無(wú)中繼傳輸距離為80 km,試問(wèn)在選取光纜時(shí),光纖的每公里損耗最大為多少？ ★★有一個(gè)光纖通信系統(tǒng),平均發(fā)送光功率PT的最大值0dBm,設(shè)備富余度ME為3dB,平均熔接接頭損耗AS/,。,試估算最大中繼距離。
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