光纤通信是利用光导纤维传输光波信号的通信方式。
1-2光纤通信工作在什么区,其波长和频率是什么
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0.8~1.8μm,对应的频率为167~375THz。
1-3BL积中B和L分别是什么含义
系统的通信容量用BL积表示,其含义是比特率—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。主要有:
(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。
1-5试叙述光纤通信的现状和发展趋势。
略
第二章习题
2-1有一频率为Hz13
(1)激光波长;(2)平均能流密度;(3)平均能量密度;(4)辐射强度;
(1)mc
5
13
81010
3103-===νλ(2)2132
29/1018.3)
10(1010100
msJSWS===
--πτ(3)smJcSw2
5813/1006.110
31018.3===(4)2
/1018.3msJSI==
2-2以单色光照射到相距为0.2mm的双缝上,双缝与屏幕的垂直距离为1m。
(1)从第一级明纹到同侧旁第四级明纹间的距离为7.5mm,求单色光的波长;(2)若入射光的波长为6×10-7m,求相邻两明纹间的距离。(1)λδkDax
±==
aDxλ=1a
Dxλ44=a
Dxxλ
314=-mD
xxa7141053)
(-=-=
λ
(2)ma
Dx3103-==λ
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2n2e;由于薄油膜的上、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en22=δ
当反射光因干涉而减弱,则有λδ)2/1(22-==ken
由上式得2211)2/1()2/1(λλ-=-kkk1,k2=1,2,3……
所以k1=4,k2=3
把n2=1.3代入得到油膜的厚度为干涉加强的光波波长为:
e=673.08nm
2-4、2-5、2-6、2-7、2-8、2-9略
2-9一束线偏振光入射到偏振片上,光矢量方向与偏振化方向分别成30°角和60°角,问透过偏振片的光强之比是多少
解:利用马吕斯定律:α2
0cosII=
1:360cos30cos2
221=
=II2-10一束光强为I0的自然光通过两块偏振化方向正交的偏振片M与N。如果在M与N之间平行地插入另一块偏振片C,设C与M偏振化方向夹角为θ,试求:①透过偏振片N后的光强为多少②定性画出光强随θ变化的函数曲线,并指出转动一周,通过的光强出现几次极大和极小值。
(1)θθθ2sincossin2
41220==II
(2)转动一周,通过的光强出现4次极大和极小值。
2-11有一介质,吸收系数为1
32.0-=cmα,透射光强分别为入射光强的10%、50%及80%时,介质的厚度各多少
解:光束穿过厚度为z的介质后强度为
zeIIα-=0
可得:0
ln
1
IIzα
-
=当透射光强分别为入射光强的10%时,介质的厚度为7.196cm;
当透射光强分别为入射光强的50%时,介质的厚度为2.166cm;当透射光强分别为入射光强的10%时,介质的厚度为0.607cm;
2-12一个频率为14
106Hz的光源,其发射功率为10W,它一秒内发射多少个光子解:
19
14
34141052.210
610626.610106,10=====-ννhPNHz
WP
2-13构成激光器的三个基本条件是什么构成一个激光器需要如下三个要素如图所示: