什么是光纤

4一阶汉服礼仪 跃折射率光纤，纤芯半径a=25m，折射率n

1

=1.5，相对折射率差△=1%，长度L=1km。

求：（1）光纤的数值孔径NA；（2）子午线线的最大时延差

（3）若将光纤的包层和涂覆层去掉，求裸光纤的NA和最大时延差种生求子

答：（1）NA=sinmax=≈

∴NA≈1.5≈0.212,

(2)△=≈△L/c

∴△≈(1)/=s=50ns

(3)NA=sinmax=

∴NA=≈1.118，，不符合物理意义∴NA=1

△=≈（）==2.5s

5.在半导体激光器P-I曲线中，那些范围对应于荧光？那段范围对应于激光？

纵轴：输出功率

横轴：激光器驱动电流

受激辐射：激光输出自发辐

射：荧光输出

当注入电流较小，小于阈值

电流时，对应荧光。当注入

电流达到阈值之后，对应激

光。

2、一个Ge二极管，入射光波长m，在这个波长下吸收系数

0.05,m，它所能得到的最大的量

子效率为多少？

解：=

当越小，y越大，

12、一半导体激光器，谐振腔长L=300m，工作性质的损耗系数，谐振腔两端

镜面的反射率=0.330.33，求激光器的阈值增益系统。若后镜面的反射率提高到

=1，求阈值时的增益以及阈值电流的变化。

答：已知L=30=0.3mm==0.330.33=0.1089

由=1=

=3.695+即=4.695

当=1=0.331

由=1=

=1.848+即=2.848∴变小，阈值电流也变小

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=1.43eV，

某一InGaAsP材料的=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）

答

5.一拉通型APD，光在入射面上的反射率R=0.03，零点场区厚度很小可以忽略，高场区和

区的厚度之和为35m。当光波长=0.85m时，材料的吸收系数14105.5cm，求：

(1)量子效率；(2)APD的平均雪崩增益G=100，偏压下每微瓦入射光功率转换成多微安电流？

解：(1))1()1(1





eeR

0

1

%97)1)(1(eR

(2)

v

h

e

P

IP

R0

0



97.0wA

h

e

h

e

R

Cv





/66.0

24.1

85.097.0

00





5.某线路速率622Mbit/s的光再生段，其光接口各部分的参数如下：光源为MLM激光器，

发送功率(最坏值)为-3dB，光纤均方根宽度为2nm；光缆衰减系数为0.33dB/km，光纤活

动连接器损耗为0.2dB/个，光纤熔接接头损耗为0.1dB/个，光缆平均敷设长度为2km，光纤

色度色散系数为2.2ps/；光接收机灵敏度(最坏值)为-28dBm。若工程监理论文 光缆富余度取

0.05dB/km，请确定该再生段的最长传输距离。

解：损耗受限最大传输距离

km

MC

Lf

aS

af

APPP

L

m

m

CMPMRMTM2.57

05.0

2

1.0

33.0

22.0)28(3

2

1















色散受限最大传输距离km02.42

26222.2

115.0101066

0

















BD

L

m

则再生段最长传输距离为42.02km，为色散限制系统。

4.已知(1)SiPIN光电二极管，量子效率=0.7，波长=0.85m，

(2)Ge光电二极管，=0.4，=1.6m，计算它们的响应度。

(1)

)/(48.0

24.1

85.07.0

00WA

h

e

h

e

R

cv









(2))/(52.0

24.1

6.14.0

00WA

h

e

h

e

R

cv









1、一光电二极管，当=1.3m时，响应度为0.6A/W,计算它的量子效率。

解：=1.3mR=0.6A/W

由R=

1.阶跃型折射率光纤的单模传输原理是什么？

当归一化频率V小于二阶模LP1廉洁谈话个人表态发言 1归一化截止频率，即0＜V＜2.40483时，此时管线中只有

一种传输模式，即单模传输。

2.光与物质间的作用有哪三种基本过程？他们各自的特点是什么？

答：（1）自发辐射：处于高能级电子的自发行为与是否初一上册历史思维导图 存在外界激励作用无关，自发辐射

可以发生在一系列的能级之间，用此材料的发射光谱范围很宽，即使跃迂过程满足相同能级

差，它们也是独立的，随机的辐射产生的光子能量相同而彼此无关，各列光波可以有不同的

相位和偏振方向，而且向各空间各个角度传播，是一种非相关光。

（2）受激辐射：感应光子的能量等于向下跃迂的能级差，受激辐射产生的光子与感应光

子全是全同光子，它们是相干的，受激辐射过程实质上是对外来入射光高考语文作文题目 的放大过程。

（3）受激吸收：受激吸收时需要消耗外来光能，受激吸收过程对应光子被吸收，生成电

子一空穴对的光电转化过程。

3.什么是粒子数反转分布？

答：处于高能态的粒子数多余处于低能态的粒子数，N2>N1。

2.构成激光器必须具备哪些功能部件？

有源区、光反馈装置、频率选择元件、光束的方向选择元件、光波导。

3.在光线通信中，对光源的调制可以分为哪两类？特点是什么？

(1)直接调制：适用于电流注入型(LD、LED)，光强度调制，原理简单实现方便，传递信息转

变成驱动电流控制发光，不适合高速长距。

(2)间接调制：适于任何类型，光源发光、调制功能分离，不因调制影响激光器，高速传输，

性能好。

3、光纤放大器有哪些类型？

答：掺铒光放大器、喇曼光纤放大器。

4、EDFA能放大哪个波段的光信号？简述EDFA的结构和工作原理。

答：EDFA能对1550nm波段光进行放大；结构：由掺铒光纤、泵浦源、波分复用器、光隔

离器、光滤波器组成。工作原理：铒离子吸收泵浦光产生受激辐射光，使传输信号光得到放

大。

的泵浦光源可选择那些波长？不同波长泵浦时各有什么特点？为什么？

答：常用泵浦光的波长为980nm或者1480nm。

980nm泵浦的EDFA噪声小、驱动电流小、增益平坦性好。1480nm泵浦的EDFA噪声大。

原因：1480nm泵浦的方向泵浦，有高的量子转换效率。

7.喇曼光纤放大器突出的优点是什么？

答：1）增益介质为普通传输光纤，与光纤具有良好的兼容性；

2）增益波长由泵浦光波长决定，不受其他因素的限制；

3）增益高，串扰小，噪声系数低，频谱范围宽，温度稳定性好。通过适当改变泵浦激光光

波波长可达到在任意波段进行光放大的宽带放大器。

209.8.按照ITU-T规定两波长信道的波长间隔为0.8nm，若光栅解复用器所用的光栅的周期

为5，求：（1）两波长的pursued 主最大强度分开的角度？

（2）在衍射光栅和光纤和光纤终端之间需要的长度为多少便于安装？

9.干涉膜滤波器型双路解复用器结构结构如图9所示热锅上的蚂蚁 ，干涉膜是长波通滤波器，对波长的

透射率是98%，对%。试求两个波长信道插入损耗和串扰是多少？