光纤通信第二章习题

(3) 由于使用了新技术后,石英光纤的零色散窗口可以移到 更长的1.55μm处,并且此时的损耗要比使用1.31μm波 长传输更小,于是又开始使用工作波长为1.55μm的光 纤.
5 光纤通信为什么向长波长,单模光纤方向发展?
1. 答:(1)在长波长波段石英光纤可以实现零色散传输,从 而使系统带宽达到最大.同时光纤的损耗也随着波长的 增加而减小,即系统的无中继通信距离随着波长的增加 而增长,因此光纤通信系统要向长波长方向发展.
2设PIN光电二极管的量子效率为80%，计 算在1.3 μm和1.55 μm波长时的响应度。
3如果激光器在0.5 μm上工作，输出1W的连续
功率，计算每秒从激活物质的高能级跃迁到低 能级的粒子数。
波导色散是由于光纤的几何结构所引起的色散. 色散的危害:色散会引起接收端接收到的信号波形失
真.对于模拟信号,色散会限制系统带宽.对于数字 信号,色散会引起脉冲展宽.
7. 光纤损耗产生的原因及其危害是什么?
答:损耗是指由各种原因引起的光功率的损失. 吸收损耗:是指由于组成光纤的材料及其中的杂质 对光的吸收,使一部分光能转变为散失是热能,从 而造成光功率的损失. 散射损耗:是指由远小于波长的不均匀性(如折射率 的不均匀,掺杂离子浓度的不均匀等)引起的光的 散射造成的光.
第二章习题
4、目前光纤通信为什么采用以下三个Leabharlann Baidu作波长： 0.85μm、1.31μm 、1.55 μm？
答:(1)光纤通信使用0.85μm工作波长的光纤主要是受到 早期光源发光波长的限制,早期发明的光源都是短波长 光源,由于光纤损耗随波长的增加而减小,因而选择了相 对来说波长较长损耗较小的0.85μm作为光纤的工作波 长. (2)由于石英光纤在1.31μm处可以达到零色散并且损耗 也达到极小,因而在长波长光源问世后开始使用这种工 作波长的光纤.
2. (2) 从损耗角度来看:由多模突变型光纤、多模渐变 型光纤到单模光纤损耗依次减小,从而无中继距离依次 增大.
3.
从色散角度看:由多模突变型光纤、渐变型光纤
到单模光纤,色散依次减小,从而带宽依次增大,传输容
量依次增大.
而通信的主要目的就是最大限度的实现远的传输距离和 大的传输容量,因此光纤通信的发展方向是由多模光纤到 单模光纤.
6. 光纤色散产生的原因及其危害是什么?
答:光纤色散是指由于各种不同频率的光在光纤中传输的 速度不同,从而使得各个频率的光在到达终点时产生了一 个时间上的延迟,造成输出波形失真的一种现象.
光纤色散一般包括模式色散,材料色散和波导色散. 模式色散是指在光纤中由于个频率光的轴向速度不同 而引起的色散. 材料色散是指由于构成光纤的材料的折射率随传输光 波的频率变化而导致不同频率光信号的速度不同,从而引 起的色散.
波导不完善损耗由于光不能全部进行全反射而造 成的光功率损失.
附加损耗由于光纤弯折、接续而引起的光功率的 损失.
光纤损耗的危害:限制通信系统的无中继通信距离 附加题 1 已知单模光纤的材料色散系数为-2ps/km.nm，
光源谱线宽度为△λ=10nm，若光纤长度为 20KM，问此光纤的脉冲展宽和带宽各是多少？