Контрольная работа по дисциплине: Основы оптической связи (часть 1). Вариант №4

Задача №1. Геометрические параметры оптического волокна
Имеется оптическое волокно со следующими параметрами nс – абсолютный показатель преломления сердцевины волокна, nо – абсолютный показатель преломления оболочки волокна. Определить предельный (критический) угол (Фп) падения луча на границу раздела сердцевина – оболочка, числовую апертуру оптического волокна (NA), апертурный угол (Yп). Значения nс, nо приведены в таблице 1.

Таблица 1 – Исходные данные задачи №1
Номер варианта N: 4
nс: 1.488
nо: 1.462


Задача №2. Законы отражения и преломления света. Полное внутреннее отражение
Излучение вводится из лазера в планарный оптический волновод с помощью прямоугольной равнобедренной призмы с показателем преломления n4. Определить, каким должен быть угол падения излучения на призму (a), чтобы при распространении излучения по волноводу выполнялось условие полного внутреннего отражения.

Таблица 2.1 – Исходные данные задачи №2
Номер варианта N: 4
n1: 1,5
n2: 1,45
n4: 2


Задача №3. Дифракционная решетка проходящего света
На дифракционную решетку (ДР) с числом рабочих щелей N и периодом решетки, равным d мкм, падает сигнал, содержащий 2 длины волны: l1 и l2. 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 l2. Считая, что расстояние до экрана равно r, см, определить расстояние между максимумами 1-го порядка, соответствующими длинам волн l1 и l2.

Таблица 3 – Исходные данные к задаче №3
Номер варианта N: 4
Рабочее число щелей: 200
Период ДР, d, мкм: 5
l1, мкм: 0,42
l2, мкм: 0,56
r, см: 15


Задача №4. Затухание оптического волокна
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 a, дБ/км. Рассчитайте коэффициент поглощения оптического волокна B, 1/км.

Таблица 4 – Исходные данные к задаче №4
Номер варианта N: 4
Длина оптического волокна L, км: 33
Коэффициент затухания ОВ, a, дБ/км: 0,35
ps, дБм: -2


Задача №5. Источники излучения
Определить пороговый коэффициент усиления ППЛ с РФП, излучающего длину волны l0, соответствующий значению порогового тока, если коэффициент поглощения активного слоя равен a, 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 – Исходные данные к задаче №5
Номер варианта N: 4
l0, мкм: 1,36
n: 3,53
L, мкм: 175
W, мкм: 15
d, мкм: 2,5
a, 1/см: 20
dl0,5, нм: 8


Задача №6. Фотоприемники
Рассчитать квантовую эффективность фотодиода на заданной длине волны l, 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.

Таблица 6 – Исходные данные к задаче №6
Номер варианта N: 4
ФД: p-i-n
материал: Ge
l, мкм: 1,55
W, мкм: 15
M: -
pin, дБм: -21

Работа зачтена без замечаний!
Дата сдачи: сентябрь 2021 г.
Преподаватель: Гавриленко О.Б.
Помогу с другим вариантом.

Выполняю работы на заказ по следующим специальностям:
МТС, АЭС, МРМ, ПОВТиАС, ПМ, ФиК и др.
E-mail: help-sibguti@yandex.ru