光纖通信試題計算分析題練習(xí)-資料下載頁
2025-03-24 07:27本頁面
【正文】 散兩種限制。用matlab很容易表示。32. 解：系統(tǒng)1：把，， 代入 可得到損耗受限的最大傳輸距離。系統(tǒng)2：把，，代入 可得到損耗受限的最大傳輸距離。： =34. 解：（1） n1=，n2＝ △≈(n1－n2)/ n1=()/= (2) M=V2/2 (3) 35. 解：(1) 由PT = Pmin + Lα + Lα1 + M Pmin = PT－L(α + α1)－M =170(+)6=35 dBm (2) 動態(tài)范圍D=Pmax－Pmin D=10(35)=25 dB:：：：：：：43. 解：αC=arcsin1（n2n1）2=arcsin1（）2=176。 44. 解：該處必須注意單位Sr的單位是dBm，Pmin的單位是mW，計算時要注意單位以免出錯，依據(jù)公式Sr=10lgPmin=10lg10=10 dBm45. 解：D=10lgPmaxPmin=10lg10010=1 dB，注意單位！46. 解：（1）光纖長度單位和光速單位分別是km和km/s，則?t=Ln11n2n2=1=108s=(ns) (2)輸入光脈沖的寬度T與模式色散產(chǎn)生的展寬?t相比可以忽略不計，則最大比特率為Bmax=12?t=12108=（Mb/s） 47. 解：（1）臨界入射角θc=arcsin（n2n1）=arcsin（）=。（2）αC=arcsin1（n2n1）2=arcsin1（）2=176。（3）NA=sinθ0=（n12n22）12=（）12=(4) θ0=arcsinNA=140(5)數(shù)值孔徑NA在實際計算時還有另外的計算公式為：NA=sinθ0=（n12n22）12=（2n12）12（n12n22）12（2n12）12=n12?則：?=12（sinθ0n1）2=12（）2=。一般而言，相對折射率差?大一些，光纖與光源之間的耦合效率就高一些，但是?要過大的話，色散影響就越嚴(yán)重，實際光纖總有??1。48. 解：（1）由方程V=k0n1a2?可得：V=2πλn1a2?=1061062=，而TE01和TM01模的歸一化截止頻率Vc=，顯然V。（2）對于TE01和TM01模，其截止波長為λc=2πV1a2?=1062=，才能傳播。49. 解：（1）我們先求出上述波長對應(yīng)的歸一化頻率V，然后將它們與前述各種模式歸一化截止頻率Vc相比較，凡是滿足VVc條件的模式都可以在光纖中傳輸。因為V=2πλn1a2?，所以有：V1=2πλ1n1a2?=10661062=V2=2πλ2n1a2?=10661062=V3=2πλ3n1a2?=10661062=當(dāng)λ1=，0VcHE11V1=，TM01，此時光纖中只能傳輸HE11導(dǎo)波模。當(dāng)λ2=，TM01，HE21V2=,EH11，此時光纖中只能傳輸TE01，TM01，HE21和HE11導(dǎo)波模。當(dāng)λ1=，EH11，HE12V3=，此時光纖中只能傳輸HE31，EH11，HE12，TE01，TM01，HE21和HE11導(dǎo)波模。故光纖中能傳輸?shù)膶?dǎo)波模有HE31，EH11，HE12，TE01，TM01，HE21和HE11。（2）從（1）中可以看出，波長越短，歸一化頻率越高，可傳輸?shù)哪Ｊ綌?shù)量就越多，可傳輸?shù)哪Ｊ綌?shù)量與歸一化頻率的近似關(guān)系表達式是N=12V2(3) 歸一化頻率的值一般還決定了包層傳輸?shù)墓β收伎偣β实谋壤?即P包層P總=223V，對于光波長為λ1=，V1=，總功率為P總=1000dBm，則包層傳輸?shù)墓β蔖包層為P包層=223V1P總=2231000= dBm50. 解：a?=1062π= μm 注意填寫時加單位。51. 解：MSR=10lgP主P邊=10lg101=1052. 解：依定義R=IpPin== A/W，注意填寫單位。53. 解：（1）帶寬與比特率的關(guān)系Δfsys=B=16MHz，從而得：Δtr==106=（ns）（2）由表可知，km，由于鏈路長度是2000m，故模式帶寬（光電寬）為Δfmod=160MHzkm2000m=80（MHz），轉(zhuǎn)換成電帶寬Δfe1mod=Δfmod=,則Δtmod===（ns）（3）由色度色散計算公式Dλ=S04（λλ04λ3）和Δtch=|Dλ|ΔλL，可得Dλ≈(nskm),故有Δtch=km20nm2km=4 ns (4)有以上得Δtfib=(Δtmod)2+(Δtch)2=+42= ns故系統(tǒng)實際上升時間Δtsys=(Δtfib)2+(Δteq)2=+82= ns其中，光設(shè)備的上升時間Δteq為8ns是已知條件。（5），故光纖的選擇滿足系統(tǒng)設(shè)計的要求。（6）如果光纖的帶寬不能滿足要求，可以將波長換為1300nm或采用LD光源。 整理分享
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