光纤通信系统习题.doc

粗茶淡饭搜集整理更多资源下载：/officer2000《光纤通信系统》课程习题2.1 有一种石英单模光纤，它的纤心直径为8 um，工作波长为1550 nm，已知纤心折射率为 1.460，试问此光纤包层的折射率应为多少？2.2 一种塑料光纤在波长 650 nm处的衰减系数，光纤中注入波长为 650 nm, 5 mW的光功率，问经过多少米传输，光功率衰减 20 dB？这时光功率是多少mW？2.3 石英光纤的数值孔径，对于波长的光，光纤是单模的，问光纤的心直径应该是多少？3.1 某种半导体激光器的输出光功率P与注入电流I之间的关系如题图3.1所示，求此半导体激光器的阈值电流 和外微分量子效率 。若用其作为数字通信光源，则调制的偏置电流I应取值约为多少？ 题图3.1 输出光功率 P 与注入 电流 I 之间的关系3.2 有一个无源树形光耦合器（1 6耦合器），输入端注入光功率 30 mW，6 个输出端口分别输出光功率4.9 mW, 5.1 mW, 4.8 mW, 4.8 mW, 4.9 mw和5.0 mW，求此光耦合器的各端口插入损耗、附加损耗和分光比。4.1 比较LD和LED在工作原理和工作特性上的区别。4.2 比较LD和LED在输出特性和调制电路上的区别。4.3 光纤通信系统中，光载波的调制有哪几种方式？简述其特点。4.4 数字光发射机由哪几部分组成？题图4.64.5 设计一个单管 LED 发射电路，LED 的工作电流为 80 mA，导通压降为 0.3 V，晶体管的β 值为150，信号源为正弦源，频率为10 kHz ，幅值为 1 V，电源为 5 V，要求得到尽可能大的不失真光输出。4.6 设计一个如题图4.6所示的单管LD发射电路，LD的阈值电流为30 mA，正向导通压降为1.5 V，晶体管的β值为150，输入为正弦信号，幅值为1 V，频率为10 kHz，电源Vcc为12 V，计算电路中各参数的值。4.7 什么是光电效应？常用的光电晶体有哪些？4.8 什么是光载波的间接调制？简述电光相位调制的原理。5.1 光检测器有哪几种形式？简述其工作原理。 5.2 光电二极管的响应度为0.6 A/W，波长为0.85 μm，试计算它的量子效率。5.3 PIN 光电二极管的量子效率为0.7，波长为1.66 μm，试计算它的响应度。5.4 模拟光接收机前端由哪几部分组成？简述各部分的功能。5.5 光接收机前端中的噪声有哪些？简述其成因。5.6 什么是量子极限？5.7 某一数字光纤通信系统，工作波长为1.55 μm，码速为10 Mb/s ，检测器的量子效率为0.5 ，在误码率小于10-9 的条件下，试求该数字光纤通信系统中数字接收机的量子噪声极限灵敏度。5.8 某一数字光纤通信系统，工作波长为0.85 μm，通信速率为4 Mb/s ，光电检测器的量子效率为0.55 ，要求误码率为10-6 ，求此时光检测器需要的最小光功率。6.1画图求出下面两个速率为100 Mb/s的系统其损耗限制的最大传输距离。系统1工作在850 nm：(a) GaAlAs半导体激光器：0 dBm的功率耦合进光纤；(b) 硅雪崩光电二极管：灵敏度为-50 dBm；(c) 渐变折射率光纤：在850 nm处的损耗为3.5 dB/km；(d) 连接器：每一个连接器的损耗为1 dB。系统2工作在1300 nm：(a) InGaAsP LED：-13 dBm的功率耦合进光纤；(b) InGaAs PIN光电二极管：灵敏度为-37 dBm；(c) 渐变折射率光纤：在1300 nm处的损耗为1.5 dB/km；(d) 连接器：每一个连接器的损耗为1 dB。6.2 一个速率为90 Mb/s的NRZ数据传输系统，所用的GaAlAs半导体激光器的谱宽为1 nm，发送脉冲的上升时间为2 ns，所使用的渐变折射率光纤的带宽距离积为800 MHz·km，传输距离为7 km，求(1) 如果接收机的带宽为90 MHz，模式混合因子q = 0.7，则系统的展宽时间为多少？是否满足系统的要求？(2) 如果在7 km的链路中没有出现模式混合，即q = 1时系统的展宽时间又是多少？6.3 可供使用的器件如下：GaAlAs半导体激光器，工作波长为850 nm，耦合进光纤的功率为0 dBm；有10段500 m长的光缆，损耗为4 dB/km，两端均有连接器，每一个连接器的损耗为2 dB；一个PIN光电二极管接收机；一个APD光电二极管接收机。如果要构建一条速率为20 Mb/s的5 km长的光纤链路，如果PIN和APD的接收机灵敏度分别为-45 dBm和-56 dBm，则在需要6 dB的系统富余度时应该选择哪一种接收机？