Основы оптической связи (часть 1-я). Вариант №77

1 Геометрические параметры оптического волокна

Задача 1

Имеется оптическое волокно со следующими параметрами n_C - абсолютный показатель преломления сердцевины волокна, n_О - абсолютный показатель преломления оболочки волокна. Определить предельный (критический) угол (φ_П) падения луча на границу раздела сердцевина - оболочка, числовую апертуру оптического волокна (NA), апертурный угол (γ_П). Значения n_C, n_О приведены в таблице 1.

Таблица 1 – Исходные данные задачи No1
N 7
n_C 1.472
n_О 1.454
N - Последняя цифра в зачетной книжке - 7




2 Законы отражения и преломления света. Полное внутреннее отражение

Задача No2

Рисунок 2.1 – Схема ввода излучения в планарный оптический волновод
Излучение вводится из лазера в планарный оптический волновод с помощью прямоугольной равнобедренной призмы с показателем преломления n_4. Определить, каким должен быть угол падения излучения на призму (α), чтобы при распространении излучения по волноводу выполнялось условие полного внутреннего отражения.

Таблица 2.1 – Исходные данные задачи No2
N 7
n1 1.55
n2 1.51
n4 2.0

Таблица 2.2 – Исходные данные задачи No2
M 7
 43

M - Предпоследняя цифра в зачетной книжке – 7
N - Последняя цифра в зачетной книжке - 7


3 Дифракционная решетка проходящего света

Задача No3
На дифракционную решетку (ДР) с числом рабочих щелей N и периодом решетки, равным d мкм, падает сигнал, содержащий 2 длины волны: λ1 и λ2. Определить минимально возможную разницу длин волн, которые могут быть разделены данной дифракционной решеткой. Рассчитать угловую и линейную дисперсии данной решетки. Определить разрешающую способность решетки, считая, что максимальная длина волны спектрального диапазона, падающего на решетку, соответствует λ2. Считая, что расстояние до экрана равно r, см, определить расстояние между максимумами 1го порядка, соответствующими длинам волн λ1 и λ2.

Таблица 3.1 – Исходные данные к задаче No 3
Параметр No варианта по последней цифре в зачетной книжке - 7
Рабочее число щелей 210
Период ДР, d, мкм  11

Таблица 3.2 – Исходные данные к задаче No 3
Параметр No варианта по предпоследней цифре в зачетной книжке - 7
λ1, мкм 0.48
λ2, мкм 0.6
r, см 8





4 Затухание оптического волокна
Задача 4
Определить уровень мощности и мощность сигнала на выходе оптического волокна (ОВ), а также мощность сигнала на входе оптического волокна длиной L км, если уровень мощности сигнала на передаче (на входе ОВ) равен ps, дБм, коэффициент затухание оптического волокна равен α, дБ/км. Рассчитайте коэффициент поглощения оптического волокна β, 1/км.

Таблица 4.1 – Исходные данные к задаче No4

Параметр No варианта по последней цифре в зачетной книжке
 7
Длина оптического волокна L, км 98
Коэффициент затухания ОВ, α, дБ/км. 0.24

Таблица 4.2 – Исходные данные к задаче No4

Параметр No варианта по предпоследней цифре в зачетной книжке
 7
ps, дБм 3



5 Источники излучения

Задача 5

Определить пороговый коэффициент усиления ППЛ с РФП, излучающего длину волны λ0, соответствующий значению порогового тока, если коэффициент поглощения активного слоя равен α, показатель преломления активного слоя равен n, а длина резонатора активного слоя равна L.
Рассчитать углы расходимости излучения этого ППЛ, если размеры активной области равны LxWxd.
Определить основные параметры спектра ППЛ с РФП: число мод в спектре, расстояние между соседними модами, ширину спектра моды и добротность основной моды резонатора, качество резонатора. Привести спектр ППЛ с РФП.

Таблица 5.1 – Исходные данные к задаче No5
Параметр No варианта по последней цифре в зачетной книжке 7
λ0, мкм 1.53
n  3.6
L, мкм 100
W, мкм 45
d, мкм 6

Таблица 5.1 – Исходные данные к задаче No5
Параметр No варианта по предпоследней цифре в зачетной книжке 7
α, 1/см 18
Δ λ0,5, нм 7.5



6 Фотоприемники

Задача 6

Рассчитать квантовую эффективность фотодиода на заданной длине волны λ, если ширина области поглощения W, мкм, а коэффициент поглощения материала соответствует заданной длине волны. Рассчитать чувствительность заданного фотодиода. Определить фототок при данной мощности излучения, падающей в зрачок фотодиода, если известна мощность излучения на выходе передатчика ps и затухание линии связи А.

Таблица 6.1 – Данные к задаче 6
Параметр No варианта по последней цифре в зачетной книжке 7
ФД ЛФД
материал InGaAs
λ, мкм 1.56
W, мкм 45
M 25

Таблица 6.2 – Данные к задаче 6
Параметр No варианта по предпоследней цифре в зачетной книжке 7
ps, дБм -2
А, дБ 24

Оценка: Зачет
Дата оценки: 14.02.2022

Помогу с вашим онлайн тестом, другой работой или дисциплиной.
E-mail: sneroy20@gmail.com
E-mail: ego178@mail.ru