光纖通信課后習(xí)題答案-文庫吧資料
2025-06-24 21:05本頁面
【正文】 比FBA的閾值功率大； FRA比FBA的增益帶寬大。3．一個EDFA功率放大器，波長為1542nm的輸入信號功率為2dBm，得到的輸出功率為，求放大器的增益。同向 EDFA 的飽和輸出最小。不管摻鉺光纖的長度如何，同向泵浦的噪聲系數(shù)均較小。而雙向泵浦又比反向泵浦輸出信號提高約3dB，這是因為雙向泵浦的泵功率也提高了3dB。同向泵浦增益最低，而反向泵浦比同向泵浦可以提高增益3dB~5dB。2．EDFA的泵浦方式有哪些？各有什么優(yōu)缺點？答：EDFA的三種泵浦形式：同向泵浦、反向泵浦和雙向泵浦。（2）摻雜光纖放大器（常見的有摻鉺和摻鐠光纖放大器）在泵浦光作用下，摻雜光纖中出現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)分布，產(chǎn)生受激輻射，從而使光信號得到放大。2）光纖放大器 （1）非線性光纖放大器強光信號在光纖中傳輸，會與光纖介質(zhì)作用產(chǎn)生非線性效應(yīng)，非線性光纖放大器就是利用這些非線性效應(yīng)制作而成。將半導(dǎo)體激光器兩端的反射腔去除，就成為沒有反饋的半導(dǎo)體行波放大器。EDFA有哪些優(yōu)點？答：光放大器包括半導(dǎo)體光放大器、光纖放大器（由可分為非線性光纖放大器和摻雜光纖放大器）。補充題2．設(shè)LD的光學(xué)諧振腔長為，諧振腔前、后鏡片的光強反射系數(shù)分別為，諧振腔介質(zhì)的光強損耗系數(shù)為，諧振腔的光強增益系數(shù)為，試證明：激光所要求的諧振條件（閾值增益條件）為解：在諧振腔內(nèi)任取一點，此點光強，該光強向右傳播到前鏡片，經(jīng)反射后向左傳播到后鏡片，再經(jīng)過反射向右傳播回到點，則光強變?yōu)轱@然，產(chǎn)生激光的條件為返回點的光強要大于點發(fā)出的光強即，得到，因而記，是諧振腔的總損耗，只有增益時，才能產(chǎn)生激光，故把叫激光器的閾值條件。解：設(shè)光束通過厚度為的一層介質(zhì)時，其光強由變?yōu)?，在光放大時，可寫成，即，若為常數(shù)，則積分得到；在衰減時，可寫成，即，若為常數(shù)，則積分得到；所以，當(dāng)光放大和光衰減同時存在時，便有。補充題1．一束光在介質(zhì)中傳播時，其光強隨傳播距離的變化通常表示為，其中為初始光強，為光強增益系數(shù)，為光強損耗系數(shù)。因為響應(yīng)度正比于波長，故在處光電二極管比處靈敏。11．設(shè)PIN光電二極管的量子效率為80%，計算在和波長時的響應(yīng)度，說明為什么在處光電二極管比較靈敏。他們高速碰撞在價帶上的電子，使之電離，從而激發(fā)出新的電子－空穴對。解：（1）量子效率為（2）由量子效率得到（3）GaAsPIN的禁帶寬度為，則截止波長為10．什么是雪崩增益效應(yīng)？答：一次光生載流子穿過一個具有非常高的電場高場區(qū)。9．一個GaAsPIN光電二極管平均每三個入射光子產(chǎn)生一個電子空穴對。解：先把一種高阻的P型材料作為外延層，沉積在P+材料上（P+是P型重摻雜），然后在高阻區(qū)進行P型擴散或電離摻雜（叫π層），最后一層是一個N+（N+是N型重摻雜）層。（詳細推導(dǎo)請看補充題2）7．由表達式說明為什么LED的FWHM功率譜寬度在長波長中會變得更寬些？證明：由得到，于是得到，可見當(dāng)一定時，與成正比。6．什么是激光器的閾值條件？答：閾值增
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