Волоконно-оптические системы передачи. контрольная работа № 1

Вариант смотрите по условию задачи на картинке

1. Волоконные световоды и оптические кабели.
Ответы на вопросы по теме:
1. Благодаря какому физическому явлению световые волны распространяются вдоль оптического волокна (ОВ)?
2. Назовите основные виды дисперсии в ОВ и причины, её вызывающие.
3. Какие виды дисперсии являются определяющими для многомодовых и одномодовых световодов со ступенчатым профилем показателя преломления?
4. Какой вид дисперсии характерен для световодов с градиентным профилем показателя преломления?
5. Какие длины волн в ОВ соответствуют минимуму его затухания?
6. Какие характерные размеры сердцевины и оболочки многомодовых и одномодовых ОВ вам известны?
7. Назовите особенности конструкции оптического кабеля (ОК)?
8. С какими целями в некоторых конструкциях ОК используются металлические стержни и провода?
9. Какими преимуществами и недостатками обладают ОК по сравнению с металлическим кабелем (МК)?
Задача № 1.
Определить дисперсию ОВ, его числовую апертуру, полосу пропускания и максимальную скорость передачи ВОСП, работающей по данному волокну длиной с показателями преломления , затуханием , дБ/км. Источник излучения работает на длине волны и характеризуется шириной спектра излучения , измеренной на уровне 0,5 от величины максимальной мощности.

2. Источники излучения и оптические модуляторы.
Ответы на вопросы по теме:
1. Какие источники света (ИС) применяются в ВОСП?
2. Какие основные характеристики ИС вам известны?
3. Почему в качестве одного из основных параметров ИС используется ток накачки, а не напряжение на ИС?
4. Чем отличается суперлюминесцентный диод (СЛД) от светоизлучающего диода?
5. Чем отличается лазер от СИД?
6. Какие типы лазеров могут использоваться в ВОСП?
7. С какой целью в лазере применяются гетеропереходы?
8. Какие требования предъявляются к спектральной характеристике лазера ВОСП?
10.  Какие методы применяются для компенсации ватт-амперной характеристики лазера?
11. Чем отличается когерентный источник света от некогерентного?
12. Какие меры применяются для уменьшения количества мод, возбуждаемых в лазере?
4) выбор и стабилизация тока накачки.
13.  В чем заключается прямая модуляция интенсивности излучения?
14.  Почему частотная характеристика модулятора с СИД имеет «завал» на высоких частотах?
15.  Почему искажается импульсный модулирующий сигнал при обработке в оптическом модуляторе?
16.  Нарисовать структурную схему оптоэлектронного модуля, указать назначение элементов и узлов, входящих в него?
Задача № 2.
Пользуясь ватт-амперной характеристикой ППЛ (табл. 3 [4]) выбрать ток смещения так, чтобы сигнал с мА преобразовывался в мощность излучения без искажений. Найти пороговый ток. Определить глубину модуляции и максимальную мощность излучения.

Задача № 3.
Пользуясь таблицей 4 [4], определить полупроводниковый материал, из которого можно изготовить источник излучения с длиной волны , заданной в таблице 1 [4].

Задача № 4.
Длина волны и ширина спектральной линии спектра излучения полупроводникового лазера даны в таблице 1 [4]. Определите ширину спектральной линии в Гц, считая, что находится точно на середине диапазона . Найти добротность резонатора лазера.

3. Фотоприемники.

Ответы на вопросы по теме:
1. Из каких основных элементов состоит фотоприемник (ФПУ)?
2. Какие типы фотодиодов применяются в ФПУ ВОСП?
3. Почему на p-i-n фотодиоды подается обратное смещение?
4. Какие основные элементы содержит эквивалентная схема фотодиода и ФПУ?
5. Чем определяется полоса пропускания ФПУ?
6. Назовите основные характеристики фотодиода.
8. Что такое длинноволновая граница чувствительности фотодиода?
9. Что такое внутренняя и внешняя квантовые эффективности ФД?
10.  Какие типы усилителей применяются в ФПУ?
11.  Какие шумы создает ФПУ?
12. Как определить напряжение на выходе ФПУ?
13. Как рассчитать отношение сигнал-помеха на выходе ФПУ?
Задача № 5.
Определить отношение сигнал-помеха на выходе ФПУ цифровой ВОСП, если в ФПУ применен интегрирующий усилитель.

Решены верно все задачи
Оценка - "Отлично"