Основы оптической связи

Вариант 20. 6 задач.
Задача 1: Определить затухание, дисперсию, полосу пропускания и максимальную скорость передачи двоичных символов в волоконно-оптической системе с длиной секции, с километрическим затуханием на длине волны излучения передатчика, ширине спектра излучения на уровне половины максимальной мощности излучения. Определить расстояние, на котором хроматическая дисперсия сравняется с ПМД в указанном типе волокна.
Определить мощность оптического излучения в волокне на выходе секции, если на входе подключен оптический генератор с уровнем мощности 0 дБм на заданной длине волны.
Задача 2: Определить характеристики многомодового лазера с резонатором Фабри – Перо и одномодового лазера с распределенной обратной связью.
Определить число мод в лазере FP, для которых выполняется условие возбуждения в полосе длин волн при длине резонатора и показателе преломления активного слоя.
Определить частотный интервал между модами и добротность резонатора на центральной моде при коэффициенте отражения .
Изобразить конструкцию полоскового лазера FP. Изобразить модовый спектр.
Определить частоту и длину волны генерируемой моды в одномодовом лазере DFB для известных значений дифракционной решетки и длины лазера . Изобразить конструкцию лазера DFB.
Задача 3: По данным таблицы 3.1 построить зависимость выходной мощности источника оптического излучения от величины электрического тока, протекающего через него. Для заданных тока смещения и амплитуды модулирующих однополярных импульсов определить графически изменение выходной модуляционной мощности и и определить глубину модуляции . Показать на графике модулирующий электрический и модулированный оптический сигналы. По построенной характеристике указать вид источника?
Задача 4: Построить график зависимости чувствительности фотодетектора от длины волны оптического излучения по данным таблицы 4.1. Используя график и исходные данным определить величину фототока на выходе p-i-n фотодиода. По графику определить длинноволновую границу чувствительности фотодетектора. Определить материал для изготовления прибора.
Задача 5: Рассчитать полосу пропускания входной цепи ФПУ с ИУ (ТИУ). Определить требуемую электрическую полосу пропускания для фотоприемного устройства, содержащего интегрирующий (ИУ) или трансимпенансный (ТИУ) усилитель и фотодетектор (ЛФД или p-i-n). Рассчитать значение фототока и отношение сигнал/шум на выходе ФПУ. При условии оптимального приема рассчитать значение Q-фактора и соответствующее ему значение BER для данного ФПУ.
Задача 6: Используя приложения 1 конспекта лекций для оптических интерфейсов аппаратуры SDH, определенных рекомендациями МСЭ-Т G.957 и G.691, определить предельную дальность передачи без промежуточных регенераторов, но с возможным использованием оптических усилителей.
Также определить минимальное расстояние между оптическим передатчиком и оптическим приемником заданного интерфейса для исключения перегрузки приемника.
Рассчитать уровень сигнала на приеме, мощность сигнала на входе приемника и совокупную хроматическую дисперсию при условии, что длина участка равна . Проверить, соответствуют ли полученные значения техническим нормативам.

Зачтенная контрольная из шести задач 20 варианта. Все решены правильно с подробным описанием.