光電工程期末考

回上層　


　
　光電工程期末考

1.有一光電檢測器系統，其放大器之功率增益（POWER GAIN）為20，雜訊參數NOISE FIGURE為3 dB，光電檢測器之響應為0.5 A/W，光電檢測器之負載阻抗為50Ω，光電檢測器之頻寬為2MHz，系統溫度290 K。

現在光電檢測器接受0.5��μ w 之光功率照射。

  1. 試問在離開放大器處，信號所產生的功率為多少？
  2. 此時放大器雜訊溫度NOISE TEMPERATURE 之值為何？
  3. 光電檢測器其暗電流為 10 nA，此時在進入放大器處訊號雜訊比（signal-to-noise ratio）之值為何？
  4. 此時在離開放大器處訊號雜訊比（signal-to-noise ratio）之值為何？

Sol:

(A) 62.5 pW

(B) 288K

(C)20dB

(D)17dB

　

　

2. 試求出在 T=1045K，T=3000K，T=4500K之時，黑體輻射之整體輻射能量，又，光場中以哪一個波長為最強？該處之輻射能量密度若干？

Sol:

T=1045K波長以2.76微米為最強，該處之輻射能量密度為1.63

T=3000K波長以0.96微米為最強，該處之輻射能量密度為318

T=4500K波長以0.64微米為最強，該處之輻射能量密度為2415

　

3. 有一凸透鏡如下

前後兩曲面之距離為10cm，曲率半徑皆為10CM，試求透鏡之焦點與透鏡後緣之距離、以及第二主平面位置。

Sol: 透鏡之焦點與透鏡後緣之距離11.5cm

第二主平面位置與透鏡後緣之距離3.9cm

　

4. 有一光纖通信裝置，其輸入光源之功率為 100 μW，

輸出光源之功率為 6 μW，光纖總長為 5 KM，

a. 試求光纖傳輸損失α

b.若光纖總長為 20 KM，且每一KM裝設一個連接器CONNECTOR，每一個連接器損失為0.15 dB，其輸入光源之功率為10 mW，試求輸出光源之功率?

Sol:

光纖傳輸損失α=2.44dB

輸出光源之功率=68.4 nW

　

　

5. 有一光纖，其refractional refractive-index change 為 1.2%，核心折射率n1=1.55，試求NA及最大受光角之值？

sol:

NA=0.24

最大受光角之值=27.8度