光纤通信系统_作业

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1、第8章3节作业第8章第3节作业1、系统在什么条件下受损耗限制？此时决定的因素是什么？答：当光纤带宽与信号速率之比足够大时，传输距离主要受到光纤损耗的限制。即当系统的工作频宽远小于光纤带宽，当码速较低(B<100Mb／s)时，光纤色散对灵敏度的影响较小时。限制决定于下列因素：(1)发送端耦合入光纤的平均功率PT(dBm)；(2)光接收机的接收灵敏度Pmin(dBm)；(3)光纤线路的总损耗aT(dB)。2、系统在什么条件下受色散限制？此时决定的因素是什么？答：当系统的损耗足够小，传输码速高时，传输

2、距离主要受光纤色散等的限制。即在光纤损耗较低，码速较高时，对传输距离的限制往往主要来自色散造成的系统上升时间的限制，这种系统称为色散限制系统。3、从传输带宽角度看，NRZ和RZ码，哪一个占用带宽宽？参数是多少？答：NRZ码所需的传输带宽仅为RZ码的一半。即RZ码占用传输带宽宽。RZ码：B（bit/s）＝Bc（Hz）NRZ码：B（bit/s）＝2Bc（Hz）Bc（Hz）＝1/2B（bit/s）4、有一长距离单模光纤传输系统，工作波长1300nm，其他参数如下：LD光源平均入纤功率0dBm光缆损耗0

3、.4dB／km熔接头损耗0.1dB／km活动连接器损耗1dB／个APD接收机灵敏度：B=35Mb／s时(BER=10-9)-55dBmB=500Mb／s时(BER=10-9)-44dBm系统富余度9dB试计算损耗限制传输距离。解：（a）当B=35Mb/s时（b）当B=500Mb/s时第6页共6页第8章3节作业5、有一条1.3mm光波系统，设计工作码速为lGb／s，拟采用单模光纤，中继距离5Okm。发送机和接收机上升时间分别为0.25ns和O.35ns，光源谱宽3nm，光纤平均色散在工作波长上为2

4、ps／(nm·km)：计算RZ和NRZ码时的系统上升时间预算。解：第6页共6页第8章3节作业2、有一个双异质结InGaAsP—LED，中心发光波长为1310nm，其材料的辐射复合率为50ns，非辐射复合率为70ns。试计算：(a)发光时的内量子效率hint；(b)设驱动电流为100mA，计算该LED的内部发光功率；(c)若该LED芯片与多模光纤的直接耦合效率为-14dB，计算入纤的光功率大小。解：3、已知一弱导波阶跃型光纤，纤芯和包层的折射率分别为n1＝1.5，n2＝1.45，纤芯半径a＝4mm

5、，l＝1.31mm，L＝1km。计算：（1）光纤的数值孔径；（2）光纤的归一化频率；（3）光纤中传输的模数量；（4）光纤的最大时延差。解：（1）NA＝sinqmax＝（n21－n22）1/2＝0.38（2）第6页共6页第8章3节作业（3）M＝V2/2＝7.372/2＝27（4）4、有一个波长为1310nmLED，其谱宽45nm。则光纤材料色散造成的单位长度脉冲展宽是多少?若是谱宽为2nm的LD，则脉冲展宽又是多少?解：由式（2.4.13）得代入式（2.4.28）得到LED脉冲展宽：同理得到LD脉

6、冲展宽：第6页共6页第8章3节作业5、有一个PIN光电二极管，其h=O.9，l=1300nm，入射光功率P0=-37dBm。计算：(a)光电流大小；(b)当负载电阻RL等于50W，1000W及lOMW时的输出电压。解：＝0.94（A/W）第6页共6页第8章3节作业第6页共6页