光纖通信試題計(jì)算分析題練習(xí)

1、精品管理光纖通信計(jì)算、綜合、分析練習(xí)公布精選精煉+課后精講（QQ在線講解）張延鋒2014/8/1忍人之所不能忍，方能為人知所不能為！ ！計(jì)算、綜合、分析題練習(xí)1. 一階躍折射率光纖，纖芯折射率 ni=,相對折射率差1%，工作波長為1310nm試計(jì)算：(1) 為了保證單模傳輸，其芯徑應(yīng)取多大(2) 若取芯徑 a 5 m ，求其數(shù)值孔徑及其模式數(shù)。2. 設(shè)PIN光電二極管的量子效率為75%，渡越時(shí)間為10 ps。問：(1) 計(jì)算該檢測器的3dB帶寬；(2) 計(jì)算在和波長時(shí)的響應(yīng)度，并說明為什么在處光電二極管比較靈敏。3. 已知階躍型光纖的n 1=， =%，工作波長入=卩m光纖中的導(dǎo)模M=2求：(1

2、) 光纖的數(shù)值孔徑 NA。 (2 分)(2) 全反射臨界角0 C。(3分)(3) 光纖的纖芯半徑 a。 (5 分)4. 一個(gè)GaAsPIN光電二極管平均每兩個(gè)入射光子，產(chǎn)生一個(gè)電子空穴對，假 設(shè)所有的電子都被接收。(1) 計(jì)算該器件的量子效率；(2) 設(shè)在波段接收功率是107VV計(jì)算平均輸出光生電流。(3) 計(jì)算這個(gè)光電鉺極管的長波長截止點(diǎn)入C (超過此波長光電二極管將不工 作)。5. 某SI型光纖，光纖的芯徑d=2a為100卩m折射率n仁，包層的折射率n2=，計(jì)算該光纖的 V 參數(shù)； 估算在該光纖內(nèi)傳輸?shù)哪Ｊ綌?shù)量； 計(jì)算該光纖的數(shù)值孔徑； 計(jì)算該光纖單模工作的波長。在該光纖中傳輸?shù)墓獠ǖ牟ㄩL

3、入=850nm( 3)( 4)m，6. 有一 GaAIAs半導(dǎo)體激光器，其諧振腔長為300 m，材料折射率n=，兩端的 解理面的反射率為。(1) 求因非全反射導(dǎo)致的等效損耗系數(shù)。(2) 求相鄰縱模間的頻率間隔和波長間隔。(3) 若此激光器的中心 波長入=1310nm與此相應(yīng)的縱模序數(shù)。dBm (BER=10)，系統(tǒng)余量為4 dB/km，光纖損耗為dB/km ,試7. 設(shè)140Mb/s的數(shù)字光纖通信系統(tǒng)，工作波長1300 nm,其他參數(shù)如下： 發(fā)射光功率為-3dBm,接收機(jī)的靈敏度為-38 dB,連接器損耗為dB /個(gè)，平均接頭損耗為 計(jì)算損耗限制傳輸距離。0輸入的功率為1mW從輸入口8. 分光

4、比為 3： 1 的定向耦合器，假設(shè)從輸入口0 到輸入口 1 的插入損耗為，求兩個(gè)輸出口的輸出光功率。9. 已知階躍折射率光纖中 n1=， n2=。(1)光纖浸沒在水中 (n0= ，求光從水中入射到光纖輸入端面的光纖最大接收 角；(2)光纖放置在空氣中，求數(shù)值孔徑。10. 若一個(gè) 565Mbit/s 單模光纜傳輸系統(tǒng)，其系統(tǒng)總體要求如下：光纖通信系統(tǒng)光纖損耗為km,光纖接頭損耗為km,光源的入纖功率為， 接收機(jī)靈敏度為-37dbm,線路碼型5B6B傳輸速率為677990kbit/s,光源采 用MLW LD,光源譜寬為2nm光纖的色散系數(shù)為(km nm),&光通道功率參 數(shù)取。設(shè)計(jì)中取光功率代價(jià)為

5、1db,光連接器衰減為1db，光纖富余度為km, 設(shè)備富余度為。試求：系統(tǒng)的最大中繼距離。11. 弱導(dǎo)波階躍光纖芯子和包層的折射指數(shù)分別為n 1=,n 2=,試計(jì)算：(1) 纖芯和包層的相對折射指數(shù)差 ;(2) 光纖的數(shù)值孔徑 NA。光波從空氣中以角度 1 33投射到平板玻璃表面上，這里的1是入射光與12.玻璃表面之間的夾角。 根據(jù)投射到玻璃表面的角度， 光束一部分被反射， 另 一部分發(fā)生折射，如果折射光束和反射光束之間的夾角正好為90，請問玻璃的折射率等于多少這種玻璃的臨界角又是多少13.計(jì)算n1 1.48及n2 1.46的階躍折射率光纖的數(shù)值孔徑。如果光纖端面外介質(zhì)折射率 n 1.00 ，

6、則允許的最大入射角 max 為多少max14.已知階躍光纖纖芯的折射率為 n1 1.5，相對折射(指數(shù))差0.01 ，纖芯半徑a 25 m，若.1 m，計(jì)算光纖的歸一化頻率V及其中傳播的模數(shù)量M 。一根數(shù)值孔徑為的階躍折射率多模光纖在850nm波長上可以支持1000個(gè)左右的傳播模式。試問：1 )其纖芯直徑為多少(2) 在1310 nm波長上可以支持多少個(gè)模(3) 在1550nm波長上可以支持多少個(gè)模16. 用纖芯折射率為 n1 1.5，長度未知的弱導(dǎo)光纖傳輸脈沖重復(fù)頻率 f0 8MHz 的15.n1光脈沖，經(jīng)過該光纖后，信號延遲半個(gè)脈沖周期，試估算光纖的長度17. 有階躍型光纖，若 m 1.5

7、，01.31 m，那么n1L。1)若 0.25 ，2)若取芯徑 a為保證單模傳輸，光纖纖芯半徑a應(yīng)取多大5 m ，保證單模傳輸時(shí)， 應(yīng)怎么選擇18. 漸變光纖的折射指數(shù)分布為1/2nr n 0 1 2 丄a求光纖的本地?cái)?shù)值孔徑。19.某光纖在1300nm處的損耗為0.6dB/km，在1550nm波長處的損耗為0.3dB/km。假設(shè)下面兩種光信號同時(shí)進(jìn)入光纖：1300nm波長的150 W的光信號和1550nm波長的100 W的光信號。試問這兩種光信號在8km和20km處的功率各是多少以W為單位。20. 一段12km長的光纖線路，其損耗為1.5dB/km。試回答：（1）如果在接收端保持0.3 W的

8、接收光功率，則發(fā)送端的功率至少為多少（2）如果光纖的損耗變?yōu)?.5dB/km，則所需的輸入光功率為多少21.有一段由階躍折射率光纖構(gòu)成的5km長的光纖鏈路，纖芯折射率ni 1.49，相對折射率差0.01。（1）求接收端最快和最慢的模式之間的時(shí)延差；（2）求由模式色散導(dǎo)致的均方根脈沖展寬；（3）假設(shè)最大比特率就等于帶寬，則此光纖的帶寬距離積是多少22.有10km長NA 0.30的多模階躍折射光纖，如果其纖芯折射率為1.45，計(jì)算光 纖帶寬。23.計(jì)算一個(gè)波長為 1 m的光子能量，分別對1MHz和100MHz的無線電做同樣的計(jì)算。24.太陽向地球輻射光波，設(shè)其平均波長0.7 m,射到地球外面大氣層

9、的光強(qiáng)大約為I 0.14W/cm2。如果恰好在大氣層外放一個(gè)太陽能電池， 試計(jì)算每 秒鐘到達(dá)太陽能電池上每平方米板上的光子數(shù)。25.如果激光器在0.5 m上工作，輸出1W的連續(xù)功率，試計(jì)算每秒從激活物質(zhì)的高能級躍遷到低能級的粒子數(shù)。26. 設(shè)PIN光電二極管的量子效率為80%計(jì)算在1.3 m和1.55 m波長時(shí)的響應(yīng)度，說明為什么在1.55 m處光電二極管比較靈敏。27. 假設(shè)我們想要頻分復(fù)用60路FM信號，如果其中30路信號的每一個(gè)信道的 調(diào)制指數(shù)mi 3%，而另外30路信號的每一個(gè)信道的調(diào)制指數(shù) mi 4%，試求出激光器的光調(diào)制指數(shù)。28. 假設(shè)一個(gè)SCM系統(tǒng)有120個(gè)信道，每個(gè)信道的調(diào)制

10、指數(shù)為 %鏈路包括一根損耗為1dB/km的12km長的單模光纖，每端有一個(gè)損耗為的連接器；激光光 源耦合進(jìn)光纖的功率為2mW/光源的RIN=-135dB/Hz; PIN光電二極管接收 機(jī)的響應(yīng)度為 W B=5GHz I D=10nA R.q=50Q ,Ft=3dBo試求本系統(tǒng)的載噪比。29. 假設(shè)一個(gè)有32個(gè)信道的FDM系統(tǒng)中每個(gè)信道的調(diào)制指數(shù)為,若 RIN 135dB/ Hz , PIN光電二極管接收機(jī)的響應(yīng)度為 0.6A/W , B 5GHz ,ID10nA ， Req 50 ， Ft 3dB o若接收光功率為 10dBm，試求這個(gè)鏈路的載噪比；若每個(gè)信道的調(diào)制指數(shù)增加到7%接收光功率減少

11、到 13dBm，試求這 個(gè)鏈路的載噪比。30. 一直有一個(gè)565Mb/s單模光纖傳輸系統(tǒng)，其系統(tǒng)總體要求如下：(1)1)2)求：注：光纖通信系統(tǒng)的光纖損耗為km,有5個(gè)接頭，平均每個(gè)接頭損耗為，光 源的入纖功率為-3dBm,接收機(jī)靈敏度為-56dBm( BER=109)光纖線路上的線路碼型是5B6B光纖的色散系數(shù)為2ps/ (),光源光譜 寬度為。最大中繼距離是多少設(shè)計(jì)中選取色散(功率)代價(jià)為1dB,光連接器損耗為1dB (發(fā)送和接收 端各一個(gè))，光纖富于度為km,設(shè)備富于度為。31. 一個(gè)二進(jìn)制傳輸系統(tǒng)具有以下特性：(1)( 2)單模光纖色散為 15ps/ ,損耗為 km。發(fā)射機(jī)用1551

12、nm的GaAs激光源，發(fā)射平均光功率為5mW/譜寬為2nm。為了正常工作，APD接收機(jī)需要平均1000個(gè)光子/比特。 在發(fā)射機(jī)和接收機(jī)處耦合損耗共計(jì) 3dB。(3)(4) 求：(1) 數(shù)據(jù)速率為10和100Mb/s時(shí)，找出受損耗限制的最大傳輸距離。(2) 數(shù)據(jù)速率為10和100Mb/s時(shí)，找出受色散限制的最大傳輸距離。( 3)對這個(gè)特殊系統(tǒng), 用圖表示最大傳輸距離與數(shù)據(jù)速率的關(guān)系, 包括損耗 和色散兩種限制。32.比較下面兩個(gè)速率為100Mb/s的系統(tǒng)其損耗受限的最大傳輸距離。系統(tǒng) 1 工作在 850nm：(1)( 2)( 3)( 4)系統(tǒng) 2 工作在 1300nm：(1)( 2)( 3)(

13、4)GaAIAs半導(dǎo)體激光器：OdBm(1mW的功率耦合進(jìn)光纖; 硅雪崩光電二極管：靈敏度為 -50dBm； 漸變折射率光纖：在850nm處的損耗為km； 連接器損耗：每個(gè)連接器為 1dB。InGaAsPLED -13dBm的功率耦合進(jìn)光纖； InGaAsPIN光電二極管：靈敏度為-38dBm 漸變折射率光纖：在300nm處的損耗為km； 連接器損耗：每個(gè)連接器為 1dB。每個(gè)系統(tǒng)均要求 6dB 的系統(tǒng)富于度。33.某光纖通信系統(tǒng)，其發(fā)送光功率為-4dBm,光接收機(jī)靈敏度為-40dBm,設(shè)備 富余度為6 dB,光纜富余度為km,光纖接頭損耗為km,且不考慮色散的影 響，求當(dāng)無光纜配線架時(shí)，如果

14、希望最長中繼距離為60 km,此時(shí)的光纜的衰減系數(shù)為多大34. 階躍型光纖中，已知纖芯折射率n1=， n2=，纖芯半徑a=4卩m工作波長入=卩m求：(1) 相對折射指數(shù)差；(2) 光纖中傳輸?shù)哪Ｊ綌?shù)量；(3) 每公里長度光纖的模式色散35. 一光纖通信系統(tǒng)的光纖損耗為dB/km，光發(fā)射機(jī)的平均發(fā)送光功率為-1dBm全程光纖平均接頭損耗為dB/km。設(shè)計(jì)要求系統(tǒng)富裕度為 6 dB，無中 繼傳輸距離為70 km。求：(1) 滿足上述要求，光接收機(jī)靈敏度至少應(yīng)取多少(2) 若要求系統(tǒng)允許的最大接收功率為一10 dBm,則光接收機(jī)的動(dòng)態(tài)范圍至 少應(yīng)取多少36. 已知階躍型光纖的n仁，A =，芯子半徑a

15、=10卩m波長入0=卩m,?試計(jì)算:?(1) 數(shù)值孔徑NA?(2) 歸一化頻率？?？(3) 入射光線的激勵(lì)角范圍37. 已知階躍型光纖的n仁，A =%入0=卩m,?若光纖中的導(dǎo)模數(shù)量 N=2,試問至 少纖芯半徑為多大？38. 有一五次群單模光纜傳輸系統(tǒng)，線路碼型為3B4B碼，應(yīng)用InGaAs-LD,其ItEg可得c 1.24/Eg，因GaAs的禁帶寬度為,所以c 0.87 m。/2 -n-25.解：(1)由于歸一化頻率V - 50 J1.45821.4520.8556.36傳播的模式總數(shù)M V2/215882n-0.153(3) 該光纖的數(shù)值孔徑：NA賦(4) 該光纖單模工作的波長：c ajn

16、- n-2.613aJn； n-2.613 50 Jn- n-19.9(卩 n)2.4056.解： 已知1) 因非全反射導(dǎo)致的等效損耗系數(shù)(mm -1)2) 由q=1,2,32n2(Hz)波長間隔9.5 10 10(m)3 )由7.解：1374根據(jù)題意得Ps3 dBm ,PR38 dBm ,f0.4 dB/km ,c0.5 dB/個(gè),M 4 dB由P；Pr2 c；L f MLs得LPs Pr2 c M3382 0.5 4得Lfs0.40.058. 解:由題意得Sr3 即 Sr-P:P-P P-:P P-故有P 3P2已知-10lg 些1.5，得旦10-0.15F0F0由于Po 1 mw所以PF

17、010-0.15# c-0.15 c rc10=0.70 mw66.7 kmS 0.05 dB / km ,AAF2-P TO。150.23 mw339.(1)見圖，由折射定律可得n 0sin a =n1sin p (n 1sin(90 - p )=n-sin 丫 ( 2)要使光波能在光纖中傳輸，右圖中的A點(diǎn)必須滿足全反射條件。因此，當(dāng)丫 =90時(shí)，式(2)變?yōu)閏os p 二巴n1由式(1)和式聯(lián)立可得sinr2 2滬1 n2a二n0將題中已知參量代入式，得到sin a=152j20.226133 -a即光從水中入射到光纖輸入端面的光纖最大接收角為。(2)光纖放置在空氣中，則 no=1NA=f

18、n2 n； J1.522 1.492 0.3010. 解：衰減的影響La=(Pt-PR-2Ac-Pp-Me)/(A f+As+Mc)=+37-2-1/+=(km) 色散的影響Ld=( X 106)/(B xaxx D)=x 106)/ X 2X =33.9km由上述計(jì)算可以看出,中繼段距離只能小于33.9km,對于大于33.9km的線 段,可采取加接轉(zhuǎn)站的方法解決。11. 對于弱導(dǎo)波光纖：a =(n 1-n2)/n仁。12. 解：入射光與玻璃表面之間的夾角1 33，則入射角i 57 ，反射角r 57 。由于折射光束和反射光束之間的夾角正好為 90，所以折射角y 33 。由折射定律，Mi n。1

19、得到其中利用了空氣折射率Mi1。這種玻璃的臨界角為13. 解：階躍光纖的數(shù)值孔徑為NA sin max Jn2 n； 0.24允許的最大入射角maxarcsin 0.24 自己用 matlab 算出來 a33.3014. 解：光纖的歸一化頻率V nf n；0光纖中傳播的模數(shù)量V2M 554215.解：（1）由 V1 乙ajn： n；1a二匕2 NA a NA，172M7NA得到纖芯直徑為0 迦30.272 0.20(2)當(dāng) 2 1.31 m，有1 寸 2M12NA得到模的個(gè)數(shù)為J2M；NA(3)當(dāng) 21.552M3M1221M2-4M1220.852 10004211.31m，得到模的個(gè)數(shù)為0

20、.852 10003541.5516.解：信號的周期為T 1/ f。信號在纖芯中傳輸?shù)乃俣葹関 c/ ni由于信號延遲半個(gè)脈沖周期，則光纖的長度L為813 102f01.5L vTcn1荷 12.5m2a00 Va廠芮為了保證光纖中只能存在一個(gè)模式,_0 2.4051.31217.解：（1）由歸一化頻率Vjn22n22a0則要求 V 2.405，則要求光纖纖芯半徑2.405 0.47 mnS2 1.5 V2 0.25（2）若取芯徑a5 m，保證單模傳輸時(shí)，則12 2 ma21 0 2.405 c 0.0022 2 ma18.解：漸變光纖纖芯中某一點(diǎn)的數(shù)值孔徑為NA r Jnn2 a 2 n2

21、0 1 -、a19.解：由 Ig旦，得L Po對于1300nm波長的光信號，,在8km和20km處的功率各是PO P10 L/10150 10 0.48 W 150 10 1.2 W,在8km和20km處的功率各是100 10 0.24 W，100 10 0.6 W對于1550nm波長的光信號,ff C L/1020.FO P10解：（1）根據(jù)損耗系數(shù)定義10| P 一Ig 一 L 9Po得到發(fā)送端的功率至少為r c L/10FOP101 80.3 10 . W（2）如果光纖的損耗變?yōu)?.5dB/km ,則所需的輸入光功率為FO P10 L/100.3 10321.解：（1）纖芯和包層的相對折

22、射率差n12 n；2n120.01則得到n,1.475接收端最快和最慢的模式之間的時(shí)延差23旦58100.010.113 scn23 101.475（2）模式色散導(dǎo)致的均方根脈沖展寬實(shí)際上就等于最快和最慢的模式之間 的時(shí)延差T 旦 0.113 scn2（3）光纖的帶寬距離積8E 4c 4 3 10 c , BL 2 2 8.05km Gb/sn11.49 0.012解：纖芯和包層的相對折射率20.02120.301.451 NA2 n1由階躍光纖的比特距離積BLc2n1，得到光纖帶寬cB 49Mb/s2n1 L23.解：波長為 1 m的光子能量為3 108m/s 106m 對1MHz和100M

23、HZ的無線電的光子能量分別為34E hfc hc/ 6.63 10 J1.99._ 20 ,10 JEhfc6.6310 34 J61 10 Hz 6.63 1028JEhfc6.6334 .10 J6 26100 10 Hz 6.63 10 J24.解:光子數(shù)為In hfc104匹1043480.14 6.63 103 100.7101043.98 10 1625. 解:粒子數(shù)為In hfcIhc1 6.6310 3483 1026. 解:60.5 103.9810211.3 m時(shí)的響應(yīng)度為R 一1.24(m)1.241.55 m時(shí)的響應(yīng)度為R0.8 1.31.240.8 1.551.240

24、.84A/W ;1A/W。因?yàn)轫憫?yīng)度正比于波長，故在1.55 m處光電二極管比1.3 m處靈敏。27.解：由m1/2得到m1/230 0.03 40 0.0328.解：由m1/2得到m1/2120 0.023。激光耦合進(jìn)光纖的功率為Pt2mW，用dBm表示Pt lg2(dBm)，光檢測器接收到的功率為P，根據(jù)L 2 0.5 P P，得到PPtL 2 0.5其中損耗系數(shù)由于是1dB/km，PIN，所以載噪比為長度L 120km，2 0.5為兩個(gè)連接器的損耗。0.5(mR P)22RIN(RP) Beq 2e( Ip lD)Beq4kTFtBeq/Req把參數(shù)e 1.6 10 19C，R 0.6A

25、/W，RIN 143dB/Hz， Beq 5GHz，23ID 10nA， k 1.38 10 J / K，T290K， Req 50， Ft 3dB 代入上式，就得出C/N的值。29.解:(1 )由 mN1/2m2得到m11/232 0.033 ，參數(shù) e 1.6 10 19C ,0.6A/W ,10dBm , RIN135dB/Hz , Beq 5GHz , Id 10nA ,231.38 10 J/K,T 290K ,艮q50, Ft 3dB代入上式，就得出C / Nf20.5(mR P)的值。,C2NRIN(R P) Beq 2e(lP Beq 4kTFtBeq/Req1/2(2)將上式

26、的m 32 0.07,P= 13dBm，代入上式很容易就求出載噪比。30.解：(1)把 Ps3dBm ,Pr56dBm, c 1dB , s 0.2dB , M 5.5dB ,f 0.1dB/km ,0.1dB/km 代入其中右邊分子上的1是指色散(功率)代價(jià)。于是可通過計(jì)算得到損耗 限制的最大中繼距離。(2)受色散限制的最大傳輸距離為L bD1.8nm，分子由于是單模光纖，所以0.100, D 2ps/(km.nm),上的106是為了和分母的B的單位相匹配，B的單位一定要用Mb/s。代678Mb/s。入數(shù)據(jù)就可以求出L的值來。其中B 565 65求出受色散限制的最大傳輸距離，然后與損耗限制的

27、最大中繼距離相 比，取最小值，就是最大中繼距離。APD接收機(jī)需要平均1000個(gè)光子/比特”得到1000 匹Bc是光速，是波長。31.解：(1)由“為了正常工作，其中h是普朗克常數(shù),APD勺接收功率為PR又已知FS 5mW，把發(fā)射功率和接收功率用 dBm表示出來。受損耗限制的最大傳輸距離為LPs Pr 3其中 f 0.2dB/km(2)受色散限制的最大傳輸距離為LBD由于是單模光纖，所以0.100， D 15ps/(nm.km)，2nm分子上的106是為了和分母的 B的單位相匹配，B的單位一定要用Mb/s。代入數(shù)據(jù)就可以求出L的值來。(3)對這個(gè)特殊系統(tǒng)，用圖表示最大傳輸距離與數(shù)據(jù)速率的關(guān)系,

28、耗和色散兩種限制。用matlab很容易表示。包括損32.解：系統(tǒng) 1:把 Ps 0dBm , Pr50dBm，c 1dB ,M 6dB， f3.5dB / km33.解:代入 L Ps Pr 2 c M可得到損耗受限的最大傳輸距離。系統(tǒng) 2 :把 Ps13dBm， Pr38dBm， c 1dB，f 1.5dB/km 代入 L Ps Pr 2 c M可得到損耗受限的最大傳輸距離。PtPrM E4( 40) 60.2 0.1 0.2dB/km6034.解:(1)n 1=，02= (01 02)/ In 1=(2) M=V 2/2M 6dB，arhmaxLnic35. 解:maxL4 21.312n

29、11.51 0.013c3 1052 242 1.512 0.013116.5 10 8 s/km(1)由 FT = Rnin + Pmin = Pt L( a + 動(dòng)態(tài)范圍D = FF,ax PminD=-10-(-35)=25 dBLa + L a 1 + M1) M=-1- 70X + -6=-35 dBm36. 解:37. 解:38. 解:39. 解:40. 解:41. 解:42. 解:44.解：該處必須注意單位位以免出錯(cuò)，依據(jù)公式43. 解：ac = arg in J的單位是dBm Pmifi的單位是mW，計(jì)算時(shí)要注意單P|1：U叫1 dB,注意單位!Sr = WlgPirin -

30、101 gio = 10 dBm45. 解：D 二 1QI眩二 101146. 解：(1 )光纖長度單位和光速單位分別是km和km/s ,貝ULn,fni nA 1 X 1.4#6f1.48i1. 472-Q、，、-)二-TVW 1.472 J4了 X 10 乜)二 47 1 (ns) 輸入光脈沖的寬度T與模式色散產(chǎn)生的展寬？t相比可以忽略不計(jì)，貝愎大比特率為陥K匸煎二i X 1.47 X 10 * = 10.右（Mb/s）巾1 H 46f47.解：（1）臨界入射角日C二32$in （石）二arxsin （匕p =眇6。Cl c = aixwin 1 -(雯)=rc3 i m iEV21rNA

31、 =0 0= arcs in (NA) = 14數(shù)值孔徑NA在實(shí)際計(jì)算時(shí)還有另外sin 00 = (rii - n?)= (2ni)工 X i(2nf) 的計(jì)算公式為：則：？二廠sin Sr ?1,0.242、2帀=0413368。一般而言，相對折射率差？大一些，光纖與光源之間的耦合效率就高一些， 但是?要過大的話，色散影響就越嚴(yán)重，實(shí)際光纖總有|?1 048.解：（1）由方程V二k的3廳可得:2tt2 n = 口際2? = 2 一廠 X 1-43 X 4.0X 10 氣/2 X 0 他=2, 2，而|TEoi和TMy模的歸一化截止頻率Vu二2.045,顯然V 輸。2 TT因?yàn)閂 = -pnaV2?，所以有：論條件的模式都可以在光纖中傳Vi =V2 =V3 =b55306X10-2ttL 31X10 2tt0,85X10 d2ttX1.51.5X二 21. 510 %2 X 0.00210 72 X 0.002 = 2 7310 72 X 0.002 = 4 21當(dāng)I入1 = 1.55小時(shí)，oWq(HEii) Vi = 2 306 2 045Ng(TEw T%)， 此時(shí)光纖中只能傳輸HEh導(dǎo)波模。2. O45|