1、2.1纖芯直徑50um 折射率1.45折射差0.02色散10ns/km,求數值孔徑及10km時最大允許比特率2.5 折射率差為折射率差為5X10-3，截止波長為，截止波長為1UM,求光纖模斑尺和模功率百分比求光纖模斑尺和模功率百分比2.9）1.3UM系統，光纖路長系統，光纖路長50KM 損耗損耗0.5DB/KM，求布里淵散射闕值功率，求布里淵散射闕值功率 波長變為波長變為1.55UM損耗為損耗為0.2DB/KM，求闕值變化，求闕值變化2.10）光纖長）光纖長40KM A=40UM2 波長為波長為1.55UM=0.2DB/KM N2=3.2X10-20 多大輸出多大輸出功率使非線性相移功率使非線

2、性相移180度度3.1)證明證明LED的的3DB電帶寬間的關系電帶寬間的關系2222222331( )11( )111( )11 (2)3( )11/2=1+(2 ()3()2ccccdBocdBocHiHHfdBHff 光帶寬：降為最大值的一半2233333( )11/2=1+(2 ()1()2()3 ()dBocdBecdBedBodBHffff電帶寬：降為最大值的一半3.2）試決定制造工作）試決定制造工作1.3UM和和1.55UM1.55UM波長半導體激光器的四元化合物的結構組波長半導體激光器的四元化合物的結構組成成3.3）1.3UM INGAASP激光器有源區厚激光器有源區厚0.1UM

3、，寬，寬1UM 長長250UM N1=3.5 N2=3.2求激光器波導基膜的限制因子和模折射率求激光器波導基膜的限制因子和模折射率3.4）上題光腔損耗）上題光腔損耗30CM-1，求激光器有源區提供的增益，求激光器有源區提供的增益3.6）1.3UM半導體激光器，其半導體激光器，其N1=3.5,N2=3.2求有源區最大允許厚度，如要求求有源區最大允許厚度，如要求在在1.55UM波長工作，有源區厚度應為多大波長工作，有源區厚度應為多大3.7）1.3UM激光器，激光器，N1=3.5,N2=3.2有源區厚有源區厚0.3UM，寬，寬1UM 計算模斑尺寸技計算模斑尺寸技遠場角寬遠場角寬3.10）一只長）一只

4、長250UM的單模激光器，其內耗為的單模激光器，其內耗為40CM-1，模折射率為，模折射率為3.3，群折，群折射率為射率為3.4，求光子的壽命。，求光子的壽命。GN=6X103，N0=1X108，求闕值，求闕值NTH3.11)上題載流子壽命為上題載流子壽命為2NS，求闕值電流，激光工作電流超過兩倍闕值電流時，求闕值電流，激光工作電流超過兩倍闕值電流時，試求從激光器一個端面的發射功率，試求從激光器一個端面的發射功率4.7) 要求要求SNR20DB，試求受散粒噪聲和熱噪聲限制時的最小接收功率及噪聲，試求受散粒噪聲和熱噪聲限制時的最小接收功率及噪聲等效功率（等效功率（NEP)19719715SNR=

5、202100 2100 2 1.6 102 101.520.4221=/2/2 1.6 102 100.423.4 10/ininininRPdBq fq fPnWRq fSNRPRNEPPfq fRfWHz 散粒噪聲限制：當時，221120410410102.5746130.4214/1.37 10/inncinnTcinncR PdBkTFfRkTPFfnWRRRkTNEPPfFWHzRR熱噪聲限制：SNR=4.9) 1.3UM數字數字PIN光接收機，工作于光接收機，工作于1GB/S,有效噪聲帶寬有效噪聲帶寬60MHZ，量子效率，量子效率90%，負載，負載電阻電阻R=100毆，放大器噪聲指

6、數為毆，放大器噪聲指數為3DB，試求對應于，試求對應于BER=10-9的接收機靈敏度若的接收機靈敏度若BER=10-12，接收機靈敏度發生多大變化，接收機靈敏度發生多大變化237rr90% 1.30.94/1.241.24T=300K(4/)(4 1.38 10300/100) 100.3 6 101416 141P9000.947 141P10500.94TLnTTRA WkTRFfnAQnWRQnWR -9PIN-12PIN設時，當BER=10 時，Q=6()當BER=10時，Q=7()光放大器的洛倫茲增益分布的半高全寬為光放大器的洛倫茲增益分布的半高全寬為1THZ，計算增益為，計算增益為

7、20DB和和30DB時放時放大器的帶寬大器的帶寬u5.1A0( )exp ( ) lnln2()ln2ln2()lnln2ggGgLgLGg LG光放大器的增益：放大器帶寬：12A12A0.693G=20dB=1 104.6050.693=0.177THz0.693G=30dB=1 106.9080.693=0.112THz若，則（）若，則（）一光放大器能將一光放大器能將1UW放大到放大到1MW，當，當1MW信號輸入至同一放大器時，輸出功率信號輸入至同一放大器時，輸出功率有多大？假定小信號增益的飽和功率為有多大？假定小信號增益的飽和功率為10MWu5.2 放大器增益：放大器增益：G G0 0=

8、P=Poutout/P/Pinin=1mW/1=1mW/1 W=10W=103 301exp()outsPGGGGP333333110exp()110exp()10exp()1 1010exp()10 10outsinsinsPGGGPGPGGPGPPG G outinPGP1GmWu5.3 噪聲指數噪聲指數Fn：()()innoutSNRFSNR22()2pininIPSNRh 22()4pinoutspIGPSNRSf( )(1)spspSGn h其中：1222nspspGFnnG試導出光放大器噪聲指數表達式，并證明即使對理想光放大器，被放大信號信噪試導出光放大器噪聲指數表達式，并證明即使

9、對理想光放大器，被放大信號信噪比比SNR也要下降也要下降3DBu5.4 已知：已知：L=250 m，R1=R2=32%，GFP=30dB，ng=412max212(1)(1)(1)ssRR GGR R G（7.2.4）121211GsFPssR R GGGTWAR R G max當時，相應于當時，,開始發射激光把值帶入（7.2.4），得：2s2sG1000=G（1-0.32）（1-0.32）s12sG =2.713.69R R G， （舍，因此時1）1211/21212sin (4)sLAsR R GR R G81623 101 0.32 2.71sin 2 4 250 102 0.32 2.

10、71 96.8 10 Hz1221/2121sin 2(4)sALsR R GR R G212122121212212121210141004110.214ssssssssR R GR R GR R GR R GR R GR R GR R GR R G （）（）（）120.21sR R G因因12121%0.01 2.710.0271sRRR R G而當時，0.2此時為行波放大器，不是此時為行波放大器，不是FPFP放大器，其帶寬由腔的諧振決定，放大器，其帶寬由腔的諧振決定，而不是由增益譜決定。而不是由增益譜決定。假定假定R1=2R2，為保證半導體激光放大器運用于行波狀態，并提供，為保證半導體激光放大器運用于行波狀態，并提供20DB的增益，的增益，端面反射率應為多大端面反射率應為多大u