光通信技术课后答案-第二章
光通信课后习题答案
光通信课后习题答案光通信课后习题答案随着科技的不断发展，光通信作为一种高速、高带宽的传输方式，被广泛应用于现代通信领域。
学习光通信的课程，对于理解和掌握光通信的原理和技术具有重要意义。
在学习过程中，课后习题是检验学生对知识掌握程度的重要方式。
下面将针对光通信课后习题给出一些答案。
1. 光通信的基本原理是什么？光通信的基本原理是利用光的传播特性，将信息通过光信号进行传输。
光通信系统主要包括光源、光纤和光接收器。
光源产生光信号，经过光纤传输到目的地，然后由光接收器将光信号转换为电信号进行处理。
2. 光纤的工作原理是什么？光纤是一种用于传输光信号的特殊材料。
它由一个或多个纤维芯和包围在外面的折射率较低的包层组成。
光信号在光纤中传播时，会发生全反射现象，即光信号在纤芯和包层的交界面上反射，沿着光纤的轴向传输。
这种全反射现象使得光信号能够在光纤中长距离传输，减少了信号衰减和干扰。
3. 光通信和电信通信相比有哪些优势？光通信相比于电信通信具有以下优势：（1）高速传输：光通信采用光信号传输，传输速度非常快，远远超过电信通信的传输速度。
这使得光通信能够满足现代通信对高速传输的需求。
（2）大带宽：光通信的频带宽度非常宽，能够传输更多的信息。
相比之下，电信通信的带宽较窄，传输的信息量有限。
（3）低损耗：光纤具有很低的传输损耗，能够保持信号的传输质量。
而电信通信在传输过程中会有较大的信号衰减和干扰。
（4）抗干扰性强：光通信的信号传输不会受到电磁干扰的影响，能够在复杂的电磁环境中保持稳定的传输质量。
4. 光通信系统中的光源有哪些种类？光通信系统中常用的光源主要有以下几种：（1）激光器：激光器是一种能够产生单色、相干、高亮度光束的光源。
激光器具有较高的发光效率和较小的谱宽，适用于长距离传输。
（2）发光二极管：发光二极管是一种半导体器件，能够将电能转换为光能。
发光二极管具有较高的发光效率和较长的寿命，适用于短距离传输。
（3）LED：LED是一种发光二极管，具有较低的成本和较长的寿命，适用于短距离传输和室内通信。
光纤通信技术(第2版)答案
6.试推导渐变型光纤子午线的轨迹方程 答：P15 如式：2-2-18 7. 什么是单模光纤？其单模传输条件是什么？ 答：单模光纤是在给定的工作波长上，只传输单一基模的光纤 在阶跃单模光纤中，只传输LP01 （或称HE11 ）模。因为 LP01 模的归一化截至频率为
Vc(LP11)=2.40483
而模式的传输条件是V>Vc 可传，V≤Vc 截至，因此，要保证光纤中只传输LP01 一个模式则必须要求：
代入数据可得：
0
V 2 n1k0 a
2
2 n1k0 a 2.40483
0 2 0.01 1.5
0 得： 0 a 2.36358 ( m)
a 2.40483
18.渐变型光纤的折射指数分布为
求出光纤的本地数值孔径 解： NA( r ) n 2 ( r ) n 2 ( a )
9.简述EDFA的工作原理 答： P81-P82 （2）EDFA的工作原理中内容 10. EDFA的主要特征指标是什么？说明其含义。 答： P83 “3.EDFA的主要特征参数” 这一部分 11.为什么说F-P腔型滤波器具有频率选择性？ 答： P91 第六段 由于两反射镜的反射系数…… 12.简述光定向耦合器、光隔离器、光环行器以及光开关在光纤通信系统中的作用 答： 光定向耦合器：P88 倒数第二段 光隔离器：P89 倒数第二段 光环行器：P90 最后一段 13.试用图说明光波长转换器的工作原理。 答： P92 图3-45 P93 图3-46 14.什么是波分复用技术？ 答：P93 第一段 15.简述光波分复用器的工作原理。 答：P94 “（1）光波分复用器的工作原理”的内容 16.简述RFA的工作原理。 答：P86 “（2）RFA的工作原理”的内容 17.RFA具有哪些特点？ 答：P85 “1.RFA的特点”的内容
光学信息技术原理及应用(第二版)课后答案汇总
第一章 习题解答1.1 已知不变线性系统的输入为()()x x g c o m b =系统的传递函数⎪⎭⎫⎝⎛b f Λ。
若b 取（1）50=.b （2）51=.b ，求系统的输出()x g '。
并画出输出函数及其频谱的图形。
答：（1）()(){}1==x x g δF 图形从略， （2）()()()()()x s co f f δf δx g x x x πδ232+1=⎭⎬⎫⎩⎨⎧1+31+1-31+=F 图形从略。
1.2若限带函数()y x,f 的傅里叶变换在长度L 为宽度W 的矩形之外恒为零，（1） 如果L a 1<，Wb 1<，试证明()()y x f y x f b x a x ab ,,sinc sinc =*⎪⎭⎫⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛1 证明：(){}(){}(){}()()(){}(){}()y x,f b x sinc a x sinc ab bf af rect y x f y x,f bf af rect y x f Wf L f rect y x f y x,f y x y x yx *⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎭⎫ ⎝⎛1==∴=⎪⎪⎭⎫⎝⎛=,,F F ,,F ,,F F 1-（2） 如果L a 1>， Wb 1>，还能得出以上结论吗？答：不能。
因为这时(){}(){}()y x yx bf af rect y x f W f L f rect y x f ,,F ,,F ≠⎪⎪⎭⎫⎝⎛。
1.3 对一个空间不变线性系统，脉冲响应为 ()()()y x y x h δ77=sinc ,试用频域方法对下面每一个输入()y x f i ,，求其输出()y x g i ,。
（必要时，可取合理近似） （1）()x y x f π4=1cos ,答：()(){}(){}{}{}()(){}{}{}{}{}xcos x cos f rect x cos y 7x sin x cos y x h y x f y x g x πππδπ4=4=⎭⎬⎫⎩⎨⎧⎪⎭⎫ ⎝⎛74=74==1-1-1-11-1F F F F F F F ,F ,F F ,（2）()()⎪⎭⎫ ⎝⎛75⎪⎭⎫⎝⎛754=2y rect x rect x cos y x f π, 答：()(){}(){}{}()()(){}{}()()()()⎪⎭⎫ ⎝⎛75⎪⎭⎫ ⎝⎛754≅⎭⎬⎫⎩⎨⎧⎪⎭⎫ ⎝⎛77575⋅75*4=⎭⎬⎫⎩⎨⎧7⎭⎬⎫⎩⎨⎧⎪⎭⎫ ⎝⎛75⎪⎭⎫ ⎝⎛754==1-1-11-2y rect x rect x cos f rect f sinc 75f sinc x cos y 7x sin y rect x rect x cos y x h y x f y x g x y x ππδπF F F F F ,F ,F F ,（3）()()[]⎪⎭⎫⎝⎛758+1=3x rect x cos y x f π, 答：()()[]()(){}(){}()()()()()()()()()()()(){}⎪⎭⎫ ⎝⎛75=75≅⎭⎬⎫⎩⎨⎧⎪⎭⎫ ⎝⎛775≅⎭⎬⎫⎩⎨⎧⎪⎭⎫ ⎝⎛7⎪⎭⎫ ⎝⎛75*⎪⎭⎫ ⎝⎛4+81+4-81+=⎭⎬⎫⎩⎨⎧⎪⎭⎫ ⎝⎛775*8+1=⎭⎬⎫⎩⎨⎧7⎭⎬⎫⎩⎨⎧⎪⎭⎫ ⎝⎛758+1=1-1-1-1-1-3x rect f 75f sinc f rect f 75f sinc f rect f δ75f sinc f f x f rect f δ75f sinc x cos y 7x sin x rect x cos y x g y x x y x x y x x x x y x δδδδδπδπF F F F F F F F ,（4）()()()()()y rect x rect x comby x f 22*=4, 答：()()()()(){}()(){}{}()()()()()()()()()()()()(){}()()x π6cos x π2cos f f f f f f f f f f f rect f f δf f δf f δf f δf rect f sinc 2f sinc f f com b y 7x sin y rect x rect x com by x g y x y x y x y x y x x yx y x y x y x x y x y x 1060-3180+250=3+0530-3-0530-1+1590+1-1590+=⎭⎬⎫⎩⎨⎧⎪⎭⎫ ⎝⎛7⎪⎭⎫ ⎝⎛-3-2120-1+6370+1-6370+41=⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧⎪⎭⎫ ⎝⎛7⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛2⎪⎭⎫ ⎝⎛41=722*=1-1-1-1-2...,.,.,.,.,F ,.,.,.,F F F F F ,δδδδ0.25δδδ1.4 给定一个不变线性系统，输入函数为有限延伸的三角波()()x x rect x comb x g i Λ*⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛50⎪⎭⎫ ⎝⎛331= 对下述传递函数利用图解方法确定系统的输出。
光纤通信技术课后部分习题答案
4.51 Calculate the pulse spreading caused by chromatic dispersion for BF04431-02 multimode grade-index fiber from SpecTran, (See Figure 3.20) operating at 1300 nm. Assume = 70 nm. S: Taking 0 = 1342.5 nm, S0 = 0.097 ps
t GI
L NA 4 L NA 4 32cN 13 32cn13
1 BR 4t
where N1 core group index of refraction
Hence, BRGI
8cn13 8 3 10 8 1.486 3 4.92 10 9 bit / s 4.92Gbit / s L NA4 1 10 3 0.200 4
P 4.34
2
4
t BR
2
2
PD=2.17 dB ( realizable!)
4.56 What is the bit-rate length limitation caused by chromatic disperson for the Spectran fiber referred to in Problem 4.51? S: (BR x L)max = 1 / [4 D()] 1 4( 2 ) D
4.55 What is meant by the term dispersion power penalty? Calculate the disperson power penalty for the pulse spread obtained in Problem 4.51. The BR is 2.5 Gbit/s. S: The amount of transmitting power required for compensating the increase bit error rate (BER) cause by attenuation is called dispersion power penalty. In Problem 4.51, ttotal = tmat = 18 ns (if fiber length is 100 km) PD(dB) = -10 log10 {exp[-(1/4 ) (ttotal)2 (BR)2]} = -10 log10 {exp[-1/4 x (18 x 10-9)2 ( x 2.5 x 109)2]} = 2.17 x 104 dB, enough to burn any type of fiber, impossible. if the fiber length is 1 km:
光纤通信课后习题解答参考答案
思考题参考答案1、SDH帧由哪几部分组成？SDH有哪些显著特点？答：SDH帧由净负荷，管理单元指针和段开销三部分组成。
SDH主要优点有：高度标准化的光接口规范、较好的兼容性、灵活的分插功能、强大的网络管理能力和强大的自愈功能。
其缺点有：频带利用率不如PDH高、设备复杂性增加、网管系统的安全性能要求高。
2、根据帧结构，计算STM-1、STM-4的标称速率。
解：STM-1的标称速率：一帧的比特数：9×270×8＝19440（比特），传送一帧所用时间为125μs，故标称速率为：19440/(125×10－6)＝155520（kb/s）。
STM-4的标称速率：STM-4帧为9行，270×4列，传送一帧所用时间为125μs。
可以看出STM-4的列数是STM－1的4倍，其余都一样，所以：STM－4的标称速率为：155520×4＝622080（kb/s）3、STM-N帧长、帧频、周期各为多少？帧中每个字节提供的通道速率是多少？答：STM-N帧长为9×270N×8比特，帧频8000帧/秒，周期为125μs。
帧中每个字节提供的通道速率为：8比特/帧×8000帧/秒＝64kb/s。
4、段开销分几部分？每部分在帧中的位置如何？作用是什么？答：段开销分为再生段开销和复用段开销两部分。
再生段开销位于STM-N帧中的1~3行的1~9×N列，用于帧定位，再生段的监控、维护和管理。
复用段开销分布在STM-N帧中的5~9行的1~9×N列，用于复用段的监控、维护和管理。
5、管理单元指针位于帧中什么位置？其作用是什么？答：管理单元指针存放在帧的第4行的1~9×N列，用来指示信息净负荷的第一个字节在STN-N帧内的准确位置，以便正确地分出所需的信息。
6、简述2.048Mbit/s信号到STM-1的映射复用过程。
答：2.048Mbit/s信号经过C-12、VC-12、TU-12、TUG-2、TUG-3、VC-4、AU-4和AUG-1映射复用成STM-1的成帧信号。
光纤通信原理课后答案
光纤通信原理课后答案【篇一：光纤通信原理参考答案】>第一章习题1-1 什么是光纤通信?光纤通信是利用光导纤维传输光波信号的通信方式。
1-2 光纤通信工作在什么区，其波长和频率是什么?1-3 bl积中b和l分别是什么含义?系统的通信容量用bl积表示，其含义是比特率—距离积表示，b为比特率，l为中继间距。
1-4 光纤通信的主要优点是什么?光纤通信之所以受到人们的极大重视，是因为和其他通信手段相比，具有无以伦比的优越性。
主要有：(1) 通信容量大(2) 中继距离远(3) 抗电磁干扰能力强，无串话(4) 光纤细，光缆轻(5) 资源丰富，节约有色金属和能源。
光纤还具有均衡容易、抗腐蚀、不怕潮湿的优点。
因而经济效益非常显著。
1-5 试画出光纤通信系统组成的方框图。
一个光纤通信系统通常由电发射机、光发射机、光接收机、电接收机和由光纤构成的光缆等组成。
1-5 试叙述光纤通信的现状和发展趋势。
略1第二章习题求：(1) 激光波长；(2) 平均能流密度；(3) 平均能量密度；(4) 辐射强度；1）??c3?108（??3?1013?10?5m（2）?ws?10010?10?9(10?2)2?3.18?1013j/ms2（3）?c?3.18?10133?108?1.06?105j/m2s（4）i??3.18?1013j/ms22-2 以单色光照射到相距为0.2mm的双缝上，双缝与屏幕的垂直距离为1m。
（1）从第一级明纹到同侧旁第四级明纹间的距离为7.5mm，求单色光的波长；（1）??axd??k?x?d?d?1a x4?4axd?4?x1?3aa(x4?x1)3d?5?10?7m（2）?x?d?a?3?10?3m22-3 一单色光垂直照在厚度均匀的薄油膜上。
油的折射率为1.3，玻璃的折射率为1.5 ，若单色光的波长可由光源连续调节，并观察到500nm与700nm这两个波长的单色光在反射中消失，求油膜的厚度。
解：由于空气的折射率小于油的折射率，油的折射率小于玻璃的折射率，薄油膜的上、下两表面反射而形成相干光，由于两束光的路程不同而引起的光程差为2 n2e；由于薄油膜的上、下两表面反射光都发生位相突变而不引起额外的光程差。
光纤通信课后习题答案.docx
光纤通信课后答案1-1 用光导纤维进行通信最早在哪一年由谁提出答：1966年7月英籍华人高锟提出用光导纤维可进行通信。
1-2 光纤通信有哪些优点光纤通信具有许多独特的优点，他们是： 1. 频带宽、传输容量大； 2. 损耗小、中继距离长； 3. 重量轻、体积小； 4. 抗电磁干扰性能好； 5. 泄漏小、保密性好；6．节约金属材料，有利于资源合理使用。
1-3 简述通信网络的分层结构构成通信网络的基础设施可用图1.1.3所示的分层模型来描述。
这种分层网络支持传统的电复用信号传输，但是也可以提供全光端对端透明连接。
在光层中传输的网络功能，如分插复用（ADM ）、交叉连接、信号存储以及业务调度均在光层中完成。
电交换/复接层( 层)LAN POTS CATVOXCOXCOXC业务和应用层光传送/网络层光接入声音视频网络管理OADMOADMOADM: OXC ：光分插复用光交叉连接SDH/ATM图1.1.3 通信网络的分层结构1-4 比较光在空气和光纤中传输的速度，哪个传输得快答：当光通过比真空密度大的光纤时，其传播速度要减慢，如图1.2.3所示，减慢的程度与介质折射率n 成反比。
图1.2.3 光通过密度大的介质时传播速度要减慢1-5 简述抗反射膜的工作原理。
答：当光入射到光电器件的表面时总会有一些光被反射回来，除增加耦合损耗外，还会对系统产生不利的影响，为此需要在器件表面镀一层电介质材料，以便减少反射，如图1.3.6所示。
在该例中，空气折射率11=n ，器件材料是硅，5.33=n ，电介质材料选用43N S i ，其折射率9.12≈n ，在空气和硅器件折射率之间。
当入射光到达空气和抗反射膜界面时，标记为A 的一些光被反射回来，因为它是外反射，所以反射光与入射光相比有180o 的相位变化。
该光波在电介质材料中传播，当到达抗反射膜和器件界面时，除大部分光进入器件外，一些光又被反射回来，标记为B 。
因为23n n >，还是外反射，B 光仍有180o 的相位变化，而且当它从抗反射膜出来时，已经受了2d 距离的传输延迟，d 为抗反射膜的厚度。
《光纤通信》第2章作业答案
第2章 光纤一、填空1．被誉为世界光纤之父的是 ，于2009年获得诺贝尔物理学奖。
被誉为中国光纤之父的是 。
答案：高锟，赵梓森。
3．光纤由 和 构成。
答案：纤芯，包层。
4．多模纤芯外径一般为 或 ，包层外径一般为 ，防护层外径一般为 。
头发的直径大概 ，光波长量级为 。
单模光纤纤芯外径一般为 。
答案：50um,62.5um,125um,250um,60um,1um,10um 。
5．光纤的制造工艺主要包括哪三步 、 和 。
答案：原料提纯，预制棒熔炼，拉丝及涂覆。
6．光纤预制棒的熔炼分为管内和管外两种，管内有 和 ，管外有 和 。
答案：MCVD,PCVD,V AD,OVD 。
7．光缆的结构主要包括： 、 和 。
答案：缆芯，加强元件，护层。
9．渐变光纤折射率分别表示式中，当g=1时，为 分布，当g=2时，为 分布，当g=∞时，为 分布。
答案：抛物线，三角，阶跃。
10．从光在光纤中传输的光路判断，（a ）是 光纤，（b ）是 光纤。
（选择阶跃或渐变）答案：阶跃，渐变。
11．光纤的模的实质是 。
答案：满足边界条件的电磁场波动方程的解。
12．当多模光纤的归一化频率相等时，折射率三角分布的光纤模式数目是阶跃光纤的 倍。
答案：1/3。
13．单模光纤如果不是圆柱形对称，基模分解的两个相互正交的线性偏振模传播常数不同，导致了光脉冲的展宽，称这一现象叫 。
答案：偏振模色散。
14．为了保证光纤中只能存在一个模式，归一化频率应该满足 。
答案：V15．多模光纤中的色散是 色散，单模光纤中的色散是 色散。
答案：模间，波长。
17．色散位移型光纤工作波长为 ，非零色散型光纤工作波长为 ，常规型单模光纤工作波长为 ，截止波长位移型工作波长为 。
答案：1.55μm ，1.55μm ，1.31μm ，1.55μm 。
18．当光线中光功率较低时，光纤的折射率一直为常数；当光功率升高后，折射率随光强度的调制而发生变化。
非线性折射率波动效应可分为三类： 、 和 。
梁瑞生《现代光纤通信技术及应用》课后习题及参考答案
第1章概述1－1、什么是光纤通信？参考答案：光纤通信(Fiber-optic communication)是以光作为信息载体，以光纤作为传输媒介的通信方式，其先将电信号转换成光信号，再透过光纤将光信号进行传递，属于有线通信的一种。
光经过调变后便能携带资讯。
光纤通信利用了全反射原理，即当光的注入角满足一定的条件时，光便能在光纤内形成全反射，从而达到长距离传输的目的。
1－2、光纤通信技术有哪些特点？参考答案：(1)无串音干扰，保密性好。
(2)频带极宽，通信容量大。
(3)抗电磁干扰能力强。
(4)损耗低，中继距离长。
(5)光纤径细、重量轻、柔软、易于铺设。
除以上特点之外，还有光纤的原材料资源丰富，成本低;温度稳定性好、寿命长等特点。
1－3、光纤通信系统由哪几部分组成？简述各部分作用。
参考答案：光纤通信系统最基本由光发送机、光接收机、光纤线路、中继器以及无源器件组成。
其中光发送机负责将信号转变成适合于在光纤上传输的光信号，光纤线路负责传输信号，而光接收机负责接收光信号，并从中提取信息，然后转变成电信号，最后得到对应的话音、图象、数据等信息。
(1)光发送机：由光源、驱动器和调制器组成，实现电/光转换的光端机。
其功能是将来自于电端机的电信号对光源发出的光波进行调制，成为已调光波，然后再将已调的光信号耦合到光纤或光缆去传输。
(2)光接收机：由光检测器和光放大器组成，实现光/电转换的光端机。
其功能是将光纤或光缆传输来的光信号，经光检测器转变为电信号，然后，再将这微弱的电信号经放大电路放大到足够的电平，送到接收端的电端机去。
(3)光纤线路：其功能是将发信端发出的已调光信号，经过光纤或光缆的远距离传输后，耦合到收信端的光检测器上去，完成传送信息任务。
(4)中继器：由光检测器、光源和判决再生电路组成。
它的作用有两个：一个是补偿光信号在光纤中传输时受到的衰减;另一个是对波形失真的脉冲进行整形。
(5)无源器件：包括光纤连接器、耦合器等，完成光纤间的连接、光纤与光端机的连接及耦合。
光线通信原理课后习题答案
光线通信原理课后习题答案光线通信原理课后习题答案光线通信作为一种高速、高带宽的通信方式，已经在现代通信领域中得到广泛应用。
光线通信原理是光学、电子学、通信学等多个学科的交叉，涉及到很多基础概念和原理。
在学习光线通信原理的过程中，习题是检验学习效果的重要手段。
下面将给出一些光线通信原理课后习题的答案，供大家参考。
1. 什么是光线通信？答：光线通信是一种利用光传输信息的通信方式。
它利用光纤作为传输介质，通过调制光的强度、频率或相位来传输信息。
光线通信具有高速、高带宽、低损耗等优点，已经成为现代通信领域中最重要的通信方式之一。
2. 光线通信系统的基本组成部分有哪些？答：光线通信系统由光源、调制器、传输介质、接收器和控制电路等组成。
光源产生光信号，调制器将电信号转换为光信号，传输介质将光信号传输到目标地点，接收器将光信号转换为电信号，控制电路用于控制整个系统的工作。
3. 光线通信系统的工作原理是什么？答：光线通信系统的工作原理是利用光的传输特性进行信息传输。
光信号通过调制器将电信号转换为光信号，然后通过传输介质进行传输，最后由接收器将光信号转换为电信号。
在传输过程中，光信号会受到衰减、散射等影响，因此需要采取相应的增强和补偿措施。
4. 光纤的工作原理是什么？答：光纤是光线通信中常用的传输介质，其工作原理是利用光在介质中的全反射特性进行传输。
光纤由内芯和包层组成，内芯的折射率大于包层，当光线入射到内芯时，会发生全反射，从而沿着光纤传输。
光纤的工作原理保证了光信号在光纤中的传输距离和传输质量。
5. 光线通信系统中常用的调制方式有哪些？答：光线通信系统中常用的调制方式有强度调制、频率调制和相位调制。
强度调制是通过改变光的强度来传输信息，频率调制是通过改变光的频率来传输信息，相位调制是通过改变光的相位来传输信息。
不同的调制方式适用于不同的应用场景，可以根据需要选择合适的调制方式。
6. 光线通信系统中常用的接收器有哪些？答：光线通信系统中常用的接收器有光电二极管和光电倍增管。
《光纤通信技术》课后习题参考答案[35页]
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《光纤通信技术》课后习题参考答案习题1：一.选择题1.光纤导光原理要求纤芯区的折射率( A ) 包层的折射率。
A. 大于B. 小于C. 等于D.以上都正确2.单模光纤芯区直径比多模光纤芯区直径（ B ）。
A. 大B. 小C. 相等D. 以上都正确3.（ A ）又称非零色散光纤，主要用于高速TDM系统和WDM系统。
A. G.655B. G.652C. G.654D. G.6534.光纤的包层直径为（ C ）。
A. 150umB. 250umC. 125umD.100 um5.通过在纤芯中掺（A ）来提高折射率。
A.氧化锗B. 氧化硼C.氟D.饵6.通过在包层中掺（ B ）来降低折射率。
A. 氧化锗B. 氧化硼C.氧化磷D. 饵二.填空1.光纤的包层直径为125μm ,多模光纤的纤芯区比单模光纤的纤芯区大(大/小)。
2.光纤的传输特性主要是指色散、衰减。
3.光缆结构简单可分为缆芯、加强件、护层。
4.光纤成缆可以有多种结构，分为层绞式、束管式，骨架式和带状式。
5. G.652 是标准单模光纤, G..653 是色散位移光纤(G652/G653/G654/G655)。
6.色散和衰减是光纤的主要传输特性，描述光纤色散的参数是色散系数，其单位是ps／nm·km，描述光纤衰减的参数是损耗系数，其单位是dB/km 。
三. 综合1.光纤损耗的分类。
答：损耗吸收损耗散射损耗杂质离子的吸收本征吸收过渡族金属离子OH-离子紫外吸收红外吸收制作缺陷本征散射及其它瑞利散射布里渊散射拉曼散射折射率分布不均匀芯-涂层界面不理想气泡、条纹、结石2. 说明光纤色散的分类，指出多模光纤以那种色散。
光纤的几何特性包含哪几项？答：在光纤中一般把色散分成模间色散、色度色散、偏振模色散。
多模光纤主要以模间色散为主。
光学特性主要有：截止波长、模场直径3. 某光缆金属加强构件、松套层填充式、铝-聚乙烯粘结护套、皱纹钢带铠装、聚乙烯套通用室外光缆，包含24根B1.1类单模光纤，请写出该光缆的型号。
《光纤通信》第2章课后习题答案
1．光波从空气中以角度1θ=33°投射到平板玻璃表面上，这里的1θ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？解：入射光与玻璃表面之间的夹角1θ=33°，则入射角57i θ=°，反射角57r θ=°。
由于折射光束和反射光束之间的夹角正好为90°，所以折射角33y θ=°。
由折射定律sin sin iiy y n n θθ=，得到sin /sin sin 67/sin 33y i y n θθ==（自己用matlab 算出来）其中利用了空气折射率1i n =。
这种玻璃的临界角为1arcsinc yn θ=（自己用matlab 算出来）2．计算1 1.48n =及2 1.46n =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 1.00n =，则允许的最大入射角max θ为多少？解：阶跃光纤的数值孔径为max sin 0.24NA θ==允许的最大入射角()max arcsin 0.24θ=自己用matlab 算出来3．弱导阶跃光纤纤芯和包层折射率分别为1 1.5n =，2 1.45n =，试计算（1）纤芯和包层的相对折射率∆； （2）光纤的数值孔径NA 。
解：阶跃光纤纤芯和包层的相对折射率差为2212210.032n n n -∆=≈光纤的数值孔径为0.38NA =4．已知阶跃光纤纤芯的折射率为1 1.5n =，相对折射（指数）差0.01∆=，纤芯半径25a m μ=，若01m λμ=，计算光纤的归一化频率V 及其中传播的模数量M 。
解：光纤的归一化频率2233.3V a n ππλλ=⋅=光纤中传播的模数量25542V M ≈=5．一根数值孔径为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。
光纤通信答案说课讲解
光纤通信答案第二章 光纤通信参考答案11. 半导体激光器发射光子的能量近似等于材料的禁带宽度，已知GaAs 材料的E g =1.43eV ，某一InGaAsP 材料的E g =0.96eV ，求它们的发射波长。
(eV 是能量单位，表示一个电子在1伏特电压差下所具有的能量) 解： g h E ν≈3487196.62610()310(/)8.688100.86881.43 1.610g hc J s m s m m E Jλμ---⨯⋅⨯⨯=≈≈⨯=⨯⨯ InGaAsP 材料，3486196.62610()310(/)1.29410 1.2940.96 1.610g hc J s m s m m E Jλμ---⨯⋅⨯⨯≈≈≈⨯=⨯⨯12. 一半导体激光器，谐振腔长L=300μm ，工作物质的损耗系数α=1mm -1，谐振腔两端镜面的反射率R 1R 2=0.33×0.33，求激光器的阈值增益系统γth 。
若后镜面的反射率提高到R 2=1，求阈值时的增益以及阈值电流的变化。
解： ()121the R R γα-=116121111ln 1mm ln 4.6955mm 20.330.33230010m th l R R γα---=+=+=⨯⨯⨯R 2=1时，116121111ln 1mm ln 2.8478mm 20.331230010m th l R R γα---=+=+=⨯⨯⨯ 阈值电流变小13. 一半导体激光器，阈值电流60mA th I =， 9410s sp τ-=⨯ ，12210s ph τ-=⨯ ，注入幅度为90mA 的阶跃电流脉冲，求：瞬态过程中张弛震荡的频率和衰减时间；电光延迟时间解：震荡的角频率97.910/rad s ω≈=⨯ 91.26102wf Hz π=≈⨯衰减系数12sp thjj στ≈⋅，衰减时间01τσ=99060mA 22410s 5.310s 90mAth sp j j ττ--≈⋅=⨯⨯⋅≈⨯ 电光延迟时间9990ln410s ln 4.3910s 9060d sp th j t j j τ--=⋅=⨯⋅≈⨯-- 16.对于双异质结激光器，sp τ为自发复合的寿命时间，自发辐射速率sp sp R n τ=。
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第二章 通信用光源
代高凯 201027209 专业通信103班
1.光半导体器件的发光波长分别为λ=0.85m μ,1.3m μ,1.55m μ,试求能级差
g
E 。
解：由式子
λhc
E g =
，
f c
=
λ，1eV=1.602*1910-J 得
)(2398.1)(m eV E g μλ=
，
当波长为λ=0.85m μ时，)(eV E g =1.459eV; 当波长为λ=0.85m μ时，)(eV E g =0.954eV;
当波长为λ=0.85m μ时，
)
(eV E g =0.800eV;
2．光源有哪些主要类型？试简述它们的主要特性。
答：目前光纤通信系统中普遍使用的两大类光源是激光器（LD ）和发光管（LED ）。
它们的主要特性是：
(1)发光波长与光纤的低衰减窗口相符； (2)足够的光输出功率； (3)可靠性高、寿命长； (4)温度稳定性好； (5)光谱宽度窄； (6)调制特性好；
(7)与光纤的耦合效率高； (8)尺寸小、重量轻。
3.半导体激光器有哪些特性？
答：(1)P —I 特性：当激光器注入电流增加是，受激发射量增加，一旦超过P-N 结中光的吸收损耗，激光器就开始震荡，于是光输出功率急剧增大。
使激光器发生震荡时的电流称为阈值电流th I 。
只有当注入电流的呢关于或大于阈值是，激光器才发射激光。
(2)微分量子效率d η：激光器输出光子数的增量与注入电子数的增量之比，定义为微分量子效率，即))((//00hf
e
I P e I hf P d ∆∆=∆∆=
η
(3)光谱特性
光谱线型宽度是衡量器件发光单色性的一个物理量。
激光器发射光谱的宽度取决于激发的纵模数目，对于存在的若干纵横的光谱特性可画出包络线，其谱线宽度定义为输出光功率峰值下降3dB 是的半功率点对应的宽度。
对于高速率系统采用的单纵模激光器，则以光功率
峰值下降20dB时的功率点对应的宽度评定。
(4)温度特性：半导体激光器阈值电流随温度增加而增大，尤其是工作于长波段的InGaAsP 激光器，阈值电流对温度更敏感。
4.试比较DH、DFB、DBR、MOW、VCSEL的异同。