假定一个PIN光电二极管的耗尽层宽度为30um，载流子的漂移速度为5×104...

问答题 假定一个PIN光电二极管的耗尽层宽度为30um，载流子的漂移速度为5×10⁴m/s，结电容为6pF。
（a）计算渡越时间限制带宽。
（b）不影响上面计算所得带宽的最大负载电阻是多少？
（c）当负载电阻为10000Ω时，其带宽为多大？

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1.问答题 考虑一个如图所示的PIN检测电路，假设电源电压为10V，负载电阻为2M，检测器的响应度为0.25A/W，暗电流为0.5nA。
（a）在入射光功率为5uW~50uW范围内，画出二极管光电导区的电压-电流特性曲线，取功率间隔为5uW。
（b）在此特性曲线画出负载线。
（c）画出输出电压与入射光功率的对应关系。
（d）当入射光功率为何值的时候检测器开始饱和

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2.问答题 单泵浦的拉曼放大器有6THz的带宽，带宽拉曼放大器的结构如图所示。画出能同时放大S波段、C波段和L波段信号的带宽拉曼放大器结构图。计算每个泵浦激光器的中心波长。

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3.问答题如果输入波长是1450nm，拉曼散射导致光频率有13.2THz的向下频移。计算输入信号的频率和向下频移后的输出频率。

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4.问答题掺铒光纤放大器的泵浦波长为980nm，放大波长为1550nm。如果仅仅考虑一个980nm光子产生一个1550nm光子的能量损失，试计算此放大器的效率

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5.问答题某特殊的掺铒光纤放大器工作带宽超过20nm（1530nm~1550nm）。有多少10-GHz的信道能安置在这个区域内（即所谓复用）并被同时放大？

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6.问答题比较发光二极管与半导体激光器的优缺点

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7.问答题 假设某半导体激光器的阈值电流为10mA，光功率和输入电流关系曲线的斜率为2mW/mA，用mA表示的总注入电流为i=20+sinωt。
（a）写出输出功率的计算公式，并画出曲线。
（b）如果电流变为i=10+sinωt，画出输出功率波形。

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8.问答题 假设某LED具有100MHz的3-dB电带宽（完全决定于其载流子寿命）。试求载流子寿命，并画出此二极管在0~500MHz范围内类似于下图的归一化频率响应曲线

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9.问答题假设某LED加上2V的电压，将产生100mA电流和2mW的光功率。试求此LED的电光转换效率

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10.问答题 假设LED的光功率与电流之间的关系为P=0.02i，最大容许的功率是10mW。LED加有直流偏置电流和频率为1MHz的交流电流。
（a）画出光功率-电流曲线（也就是二极管的转换特性曲线）。
（b）如果信号峰值功率为2mW，总的峰值功率是10mW，计算总的电流峰值、直流偏置电流、平均光功率和调制系数（也就是峰值信号功率/平均功率）。
（c）如果调制系数是100%（即信号峰值功率不再是2mW），重复上面的计算。
（d）如果直流电流为50mA，交流电流峰值为75mA。画出交流信号两个周期内的输出光功率与时间的关系曲线。

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