1．计算一个波长为的光子能量，分别对1mhz和100mhz的无线电做同样的计算。
解：波长为的光子能量为。
对1mhz和100mhz的无线电的光子能量分别为。
2．太阳向地球辐射光波，设其平均波长，射到地球外面大气层的光强大约为。如果恰好在大气层外放一个太阳能电池，试计算每秒钟到达太阳能电池上每平方米板上的光子数。
解：光子数为。
3．如果激光器在上工作，输出1w的连续功率，试计算每秒从激活物质的高能级跃迁到低能级的粒子数。
解：粒子数为。
4．光与物质间的相互作用过程有哪些？
答：受激吸收，受激辐射和自发辐射。
5．什么是粒子数反转？什么情况下能实现光放大？
答：粒子数反转分布是指高能级粒子布居数大于低能级的粒子布居数。处于粒子数反转分布的介质（叫激活介质）可实现光放大。
6．什么是激光器的阈值条件？
答：阈值增益为。
其中是介质的损耗系数，分别是谐振腔反射镜的反射系数。当激光器的增益时，才能有激光放出。（详细推导请看补充题）
7．由表达式说明为什么led的fwhm功率谱宽度在长波长中会变得更宽些？
证明：由得到，于是得到，可见当一定时，与成正比。
8．试画出apd雪崩二极管结构示意图，并指出高场区及耗尽层的范围。
解：先把一种高阻的p型材料作为外延层，沉积在p+材料上（p+是p型重掺杂），然后在高阻区进行p型扩散或电离掺杂（叫π层），最后一层是一个n+（n+是n型重掺杂）层。
高场区是p区，耗尽区是pπ区。
9．一个gaaspin光电二极管平均每三个入射光子产生一个电子空穴对。假设所以的电子都被收集，那么。
1）计算该器件的量子效率；
2）在波段接收功率是，计算平均是输出光电流；
3）计算波长，当这个光电二极管超过此波长时将停止工作，即长波长截止点。
解：（1）量子效率为。
2）由量子效率得到。
3）gaaspin的禁带宽度为，则截止波长为。
10．什么是雪崩增益效应？
答：一次光生载流子穿过一个具有非常高的电场高场区。在这个高场区，光生电子－空穴可以获得很高的能量。
他们高速碰撞在价带上的电子，使之电离，从而激发出新的电子－空穴对。新产生的的载流子同样由电场加速，并获得足够的能量，从而导致更多的碰撞电离产生，这种现象叫雪崩效应。
11．设pin光电二极管的量子效率为80%，计算在和波长时的响应度，说明为什么在处光电二极管比较灵敏。
解：时的响应度为；
时的响应度为。
因为响应度正比于波长，故在处光电二极管比处灵敏。
12．光检测过程中都有哪些噪声？
答：量子噪声，暗电流噪声，漏电流噪声和热噪声。
补充题1．一束光在介质中传播时，其光强随传播距离的变化通常表示为，其中为初始光强，为光强增益系数，为光强损耗系数。试推到这个式子，并说明此式成立条件。
解：设光束通过厚度为的一层介质时，其光强由变为，在光放大时，可写成，即，若为常数，则积分得到；
在衰减时，，可写成，即，若为常数，则积分得到；
所以，当光放大和光衰减同时存在时，便有。
显然，此式成立的条件是：都与无关。
补充题2．设ld的光学谐振腔长为，谐振腔前、后镜片的光强反射系数分别为，谐振腔介质的光强损耗系数为，谐振腔的光强增益系数为，试证明：激光所要求的谐振条件（阈值增益条件）为。
解：在谐振腔内任取一点，此点光强，该光强向右传播到前镜片，经反射后向左传播到后镜片，再经过反射向右传播回到点，则光强变为。
显然，产生激光的条件为返回点的光强要大于点发出的光强。
即，得到，因而。
记，是谐振腔的总损耗，只有增益时，才能产生激光，故把叫激光器的阈值条件。
光纤通信课后第3章习题答案
3 1 连接器和跳线的作用是什么？接头的作用又是什么。答 连接器是把两个光纤端面结合在一起，以实现光纤与光纤之间可拆卸 活动 连接的器件。跳线用于终端设备和光缆线路及各种光无源器件之间的互连，以构成光纤传输系统。接头是把两个光纤端面结合在一起，以实现光纤与光纤之间的永久性 固定 连接。接头用于相邻两...
《光纤通信》第3章作业答案
第3章习题及答案。一 填空。1 对于二能级原子系统，要实现光信号的放大，原子的能级分布必须满足高能级粒子数大于低能级粒子数，即粒子数反转分布条件。2 一个电路振荡器，必须包括放大部分 振荡回路和反馈系统。而激光振荡器也必须具备完成以上功能的部件，故它也包括三个部分 能够产生激光的工作物质能够使工作物...
《光纤通信》第2章作业答案
第2章光纤。一 填空。1 被誉为世界光纤之父的是于2009年获得诺贝尔物理学奖。被誉为中国光纤之父的是。答案 高锟，赵梓森。3 光纤由和构成。答案 纤芯，包层。4 多模纤芯外径一般为或包层外径一般为防护层外径一般为头发的直径大概光波长量级为单模光纤纤芯外径一般为。答案 50um,62.5um,125...