光纤通信 作业及答案
-标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII
《光纤通信》作业
2—1 均匀光纤芯与包层的折射率分别为：，，试计算： ⑴光纤层与包层的相对折射率差△为多少？ ⑵光纤的数值孔径NA为多少？
⑶在1m长的光纤上，由子午线的光程差所引起的最大时延差为多少？
解： ⑴
纤芯和包层的相对折射率差⑵
⑶
2—10 一阶跃折射率光纤的相对折射率差，，当波长分别为0.85μm、1.31μm、1.55μm时，要实现单模传输，纤芯半径a应小于多少？
解：
单模传输条件为：
→
当当当
时，时，时，
3—1 设激光器激活物质的高能级和低能级的能量各为和，频率为f，相应能级上的粒子密度各为和。试计算： ⑴当 ⑵当 ⑶当
解： ⑴
，，，若
时，
时，
。环境温度(按玻尔兹曼分布规律计算)
其中，代入数据，得
，
，
，
2
⑵
，
其中，代入数据，得 ⑶
→
其中，代入数据，得
，
，，，
→
，
，
，
，
3—10 一个半导体激光器发射波长为1.3μm，谐振腔具有“箱式”结构，腔长
，宽，厚，介质的折射率。假设谐振腔周围的
壁能完全地反射光，则谐振腔模式满足
m，s，q是整数，为1，2，3，…，它们分别表示各个方向上的模数，求： ⑴谐振腔允许的纵模模数； ⑵设，，计算纵模的波长间隔。
解： ⑴ 已知 则 纵模模数
，
为定值
其中 ，，，当q取得最大值时，m、s均取最小值1 此时，计算得 ∴ ，且q为整数
谐振腔允许的纵模模数为910 ⑵
由第⑴问，得 当当
时，
，；当
时，时，
答：
4—11 在数字光纤通信系统中，选择码型时应考虑哪几个因素？
3
数字光纤通信系统对线路码型的主要要求是保证传输的透明性，具体要求有：
①能限制信号带宽，减小功率谱中的高低频分量。这样就可以减小基线漂移、提高输出功率的稳定性和减小码间干扰，有利于提高光接收机的灵敏度。
②能给光接收机提供足够的定时信息。因而应尽可能减少连“1”码和连“0”码的数目，使“1”码和“0”码的分布均匀，保证定时信息丰富。
③能提供一定的冗余度，用于平衡码流、误码监测和公务通信。但对高速光纤通信系统，应尽量减小冗余度，以免占用过大的带宽。
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