光纤通信简明教程参考答案.doc

光纤通信简明教程参考答案 光纤通信简明教程参考答案 第一章习题 1-1 什么是光纤通信? 目前使用的通信光纤大多数采用基础材料为SiO2 的光纤,它是工作在 电磁波的哪个区?波长范围是多少?对应的频率范围是多少? 光纤通信是利用光导纤维传输光波信号的通信方式。 目前使用的通信光纤大多数采用基础材料为SiO2 的光纤。它是工作在近红外区，波长 为0.8～1.8 μm，对应的频率为167～375THz。 1-2 试画出光纤通信系统组成的方框图。 一个光纤通信系统通常由电发射机、光发射机、光接收机、电接收机和由光纤构成的光 缆等组成。 1-3 通信系统的容量用BL 积表示，B 和L 分别是什么含义? 系统的通信容量用比特率―距离积表示，B 为比特率，L 为中继间距。 1-4 光纤通信的主要优点是什么? 光纤通信之所以受到人们的极大重视，是因为和其他通信手段相比，具有无以伦比的优 越性。 1 通信容量大 2 中继距离远 3 抗电磁干扰能力强，无串话 4 光纤细，光缆轻 5 资源丰富，节约有色金属和能源。 光纤还具有均衡容易、抗腐蚀、不怕潮湿的优点。因而经济效益非常显著。 1-5 请查阅最新资料论述光纤通信的发展趋势。 略 1 第二章习题 2-1 一个频率为6 ?1014 Hz 的光源，其发射功率为10W，它一秒内发射多少个光子? 解： 14 P 10W,? 6 ?10 Hz P 10 19 N 2.52 ?10 h? ?34 14 6.626 ?10 ?6 ?10 2-2 如下两种光纤，临界角满足什么条件可以保持光在纤芯中传播? （1） 对于石英光纤，纤芯的折射率n1 ?1.48 ，包层的折射率n2 ?1.46 。 （2） 对于塑料光纤，纤芯的折射率n1 ?1.495 ，包层的折射率n2 ?1.402 。 n 解：由 sin? ? 2 得 c n 1 ?1 n2 ? ? sin c n 1 ?1 1.46 （1）? ? sin ?80.57? c 1.48 ?1 1.402 （2）? ? sin ? 73.94? c 1.495 2-3 一单色光垂直照在厚度均匀的薄油膜上。油的折射率为 1.3，玻璃的折射率为 1.5 ，若单色光的波长可由光源连续调节，并观察到500nm 与700nm 这两个波长的单色光 在反射中消失，求油膜的厚度。 解：由于空气的折射率小于油的折射率，油的折射率小于玻璃的折射率，薄油膜的上、下两 表面反射而形成相干光，由于两束光的路程不同而引起的光程差为2 n e；由于薄油膜的上、 2 下两表面反射光都发生位相突变而不引起额外的光程差。 所以总的光程差为 ? 2n e