当光在一段长为40km光纤中传输时,输出端的光功率为10μw,输入端光功率为1mw,则该光纤的衰减系数为0.4dB/km。A. 正确B. 错误
A. 正确
B. 错误
题目解答
答案
解析
本题考查光纤衰减系数的计算。解题思路是先明确光纤衰减系数的计算公式,再将题目中给定的输入端光功率、输出端光功率以及光纤长度代入公式进行计算,最后将计算结果与题目所给的衰减系数进行比较,判断对错。
步骤一:明确光纤衰减系数的计算公式
光纤衰减系数$\alpha$(单位:$dB/km$)的计算公式为$\alpha=\frac{10}{L}\lg\frac{P_{in}}{P_{out}}$,其中$L$为光纤长度(单位:$km$),$P_{in}$为输入端光功率(单位:$W$),$P_{out}$为输出端光功率(单位:$W$)。
步骤二:统一单位
已知输入端光功率$P_{in}=1mW = 1\times10^{-3}W$,输出端光功率$P_{out}=10\mu W = 10\times10^{-6}W = 1\times10^{-5}W$,光纤长度$L = 40km$。
步骤三:代入公式计算衰减系数
将$L = 40km$,$P_{in}=1\times10^{-3}W$,$P_{out}=1\times10^{-5}W$代入公式$\alpha=\frac{10}{L}\lg\frac{P_{in}}{P_{out}}$可得:
$\begin{align*}\alpha&=\frac{10}{40}\lg\frac{1\times10^{-3}}{1\times10^{-5}}\\&=\frac{1}{4}\lg(1\times10^{-3 - (-5)})\\&=\frac{1}{4}\lg(1\times10^{2})\\&=\frac{1}{4}\times2\\& = 0.5dB/km\end{align*}$
步骤四:判断对错
计算得到的衰减系数为$0.5dB/km$,而题目中说该光纤的衰减系数为$0.4dB/km$,两者不相等,所以题目说法错误。