《光纤通信》试题计算分析题练习培训资料.docx

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《光纤通信》考前练习题之计算、综合、分析题……第PAGE\*MERGEFORMAT28页（答案在14页）

要自信，绝对的自信，无条件的自信，时刻自信，即使在错的时候！！！《光纤通信》计算、综合、分析练习公布精选精炼+课后精讲（QQ在线讲解）张延锋2014/8/1

忍人之所不能忍，方能为人知所不能为！！！

计算、综合、分析题练习
1.一阶跃折射率光纤，纤芯折射率n1=1.5，相对折射率差，工作波长为1310nm，试计算：
(1)为了保证单模传输，其芯径应取多大？
(2)若取芯径，求其数值孔径及其模式数。
2.设PIN光电二极管的量子效率为75％，渡越时间为10ps。问：
(1)计算该检测器的3dB带宽；
(2)计算在1.3um和1.55um波长时的响应度，并说明为什么在1.55um处光电二极管比较灵敏。
3.已知阶跃型光纤的n1=1.5，△=0.5％，工作波长λ=1.31μm光纤中的导模M=2求：
(1)光纤的数值孔径NA。(2分)
(2)全反射临界角θc。(3分)
(3)光纤的纤芯半径a。(5分)
4.一个GaAsPIN光电二极管平均每两个入射光子，产生一个电子－空穴对，假设所有的电子都被接收。
(1)计算该器件的量子效率；
(2)设在1.31um波段接收功率是10－7W，计算平均输出光生电流。
(3)计算这个光电铒极管的长波长截止点λc（超过此波长光电二极管将不工作）。
5.某SI型光纤，光纤的芯径d=2a为100μm，折射率n1=1.458，包层的折射率n2=1.450，在该光纤中传输的光波的波长λ=850nm。
（1）计算该光纤的V参数；
（2）估算在该光纤内传输的模式数量；
（3）计算该光纤的数值孔径；
（4）计算该光纤单模工作的波长。
6.有一GaAlAs半导体激光器，其谐振腔长为300，材料折射率n=3.0，两端的解理面的反射率为0.35。
(1)求因非全反射导致的等效损耗系数。
(2)求相邻纵模间的频率间隔和波长间隔。
(3)若此激光器的中心波长λ=1310nm，与此相应的纵模序数。
7.设140Mb/s的数字光纤通信系统，工作波长1300nm，其他参数如下：
发射光功率为-3dBm，接收机的灵敏度为-38dBm（BER=10-9），系统余量为4dB，连接器损耗为0.5dB/个，平均接头损耗为0.05dB/km，光纤损耗为0.4dB/km，试计算损耗限制传输距离。
8.分光比为3：1的定向耦合器，假设从输入口0输入的功率为1mW，从输入口0到输入口1的插入损耗为1.5dB，求两个输出口的输出光功率。
9.已知阶跃折射率光纤中n1=1.52，n2=1.49。
（1）光纤浸没在水中(n0=1.33)，求光从水中入射到光纤输入端面的光纤最大接收角；
（2）光纤放置在空气中，求数值孔径。

10.若一个565Mbit/s单模光缆传输系统，其系统总体要求如下：
光纤通信系统光纤损耗为0.4dB/km，光纤接头损耗为0.1dB/km，光源的入纤功率为-2.5dbm，接收机灵敏度为-37dbm，线路码型5B6B，传输速率为677990kbit/s,光源采用MLM－LD，光源谱宽为2nm，光纤的色散系数为2.5ps/(kmnm)，ε光通道功率参数取0.115。设计中取光功率代价为1db,光连接器衰减为1db，光纤富余度为0.1db/km,设备富余度为5.5db。
试求：系统的最大中继距离。
11.弱导波阶跃光纤芯子和包层的折射指数分别为n1=1.5,n2=1.45,试计算:
(1)纤芯和包层的相对折射指数差Δ；
(2)光纤的数值孔径NA。
12.光波从空气中以角度33°投射到平板玻璃表面上，这里的是入射光与玻璃表面之间的夹角。根据投射到玻璃表面的角度，光束一部分被反射，另一部分发生折射，如果折射光束和反射光束之间的夹角正好为90°，请问玻璃的折射率等于多少？这种玻璃的临界角又是多少？
13.计算及的阶跃折射率光纤的数值孔径。如果光纤端面外介质折射率，则允许的最大入射角为多少？
14.已知阶跃光纤纤芯的折射率为，相对折射（指数）差，纤芯半径，若，计算光纤的归一化频率及其中传播的模数量。
15.一根数值孔径为0.20的阶跃折射率多模光纤在850nm波长上可以支持1000个左右的传播模式。试问：
（1）其纤芯直径为多少？
（2）在1310nm波长上可以支持多少个模？
（3）在1550nm波长上可以支持多少个模?
16.用纤芯折射率为，长度未知的弱导光纤传输脉冲重复频率的光脉冲，经过该光纤后，信号延迟半个脉冲周期，试估算光纤的长度。
17.有阶跃型光纤，若，，那么
（1）若，为保证单模传输，光纤纤芯半径应取多大？
（2）若取芯径，保证单模传输时，应怎么选择？
18.渐变光纤的折射指数分布为

求光纤的本地数值孔径。