太阳向地球辐射的光波，设其平均波长λ=0.7μm，射到地球外面大气层的光强大...

问答题太阳向地球辐射的光波，设其平均波长λ=0.7μm，射到地球外面大气层的光强大约为I=0.14W/cm²。如果恰好在大气层外放一个太阳能电池，试计算每秒钟到达太阳能电池上每平方米板上的光子数。

参考答案： 波长λ=0.7μm的光子的能量为：E=hv=hc/λ=28.414×10^-2...

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1.问答题计算一个波长为λ=1μm的光子能量，分别对1MHz和100MHz的无线电波做同样的计算。

2.问答题H（f）的高斯近似表达式为：H（f）=P_out（f）/P_in（f）=exp[（2πfσ）²/2]至少对幅度为峰值75%的频域内的点是精确的。利用这个关系式，分别画出光纤脉冲响应的rms脉冲全宽2σ等于2.0，1.0和0.5ns时的P（f）/P（0）与频率的关系曲线，频率范围是0～1000MHz。这些光纤的3dB带宽分别是多少？

参考答案：

3.问答题如果使用OTDR将光纤故障定位在真实位置±0.5m范围内，试证明光脉冲的宽度应不大于5ns

参考答案：

4.问答题 将3根500m长的光纤有序地连接在一起，然后使用OTDR测量这段光纤的损耗，得到的数据如图所示。这三段光纤的损耗分别是多少dB/km？接头损耗是多少dB？第二段和第三段光纤接头处接头损耗较大的原因是什么？

参考答案：（1）根据光纤的损耗P（L）=P（0）e^αL可知α=ln｛p2/p1｝，p...

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5.问答题现已测得光纤的色散系数为120ps/（nm·km），当光源谱宽是2.5nm时，此时单位长度光纤的3dB带宽有多宽？

参考答案：

6.问答题根据光纤损耗测量中截断法所依据的公式，要测量的功率正比于光检测器的输出电压。如果两次功率测量时电压读数相差±0.1%，则损耗精度的偏差有多大？若要获得优于±0.05dB/km的灵敏度，光纤至少应有多长？

参考答案：

10×（±0.1%）=±1%（dB/km）
光纤至少5Km。

7.问答题某工程师想测量一根1895m长的光纤在波长1310nm上的损耗，唯一可用的仪器是光检测器，它的输出读数的单位是伏特。利用这个仪器，使用截断法测量损耗，该工程师测量得到光纤远端的光电二极管的输出电压是3.31V，在离光源2m处截断光纤后测量得到光检测器的输出电压是3.78V，试求光纤的损耗是多少dB/km？

参考答案：

光检测器输出电压与光功率成正比。因此

8.问答题考虑10km长，NA=0.30的多模阶跃折射率光纤。如果纤芯折射率为1.45，计算光纤带宽。

参考答案：

最大带宽距离积为BL=c/（2n₁△），而NA=n₁√（2△），将以上数据带入可得到B=483.3kHz。

9.问答题 考虑一段由阶跃折射率光纤构成的5km长的光纤链路，纤芯折射率n₁=1.49，相对折射率差Δ=0.01：
（a）求接收端最快和最慢的模式之间的时间差；
（b）求由模式色散导致的均方根脉冲展宽；
（c）假设最大比特率就等于带宽，则此光纤的带宽距离积是多少？

参考答案：

10.问答题 一段12km长的光纤线路，其损耗为1.5dB/km；
（a）如果在接收端保持0.3μW的接收光功率，则发送端的功率至少为多少？
（b）如果光纤的损耗变为2.5dB/km，则所需的输入光功率为多少？

参考答案：