题目
当光在一段长为40(km)光纤中传输时,输出端的光功率为10mu(w),输入端光功率为1(mw),则该光纤的衰减系数为0.4 (dB/km)A. 正确B. 错误
当光在一段长为$40\text{km}$光纤中传输时,输出端的光功率为$10\mu\text{w}$,输入端光功率为$1\text{mw}$,则该光纤的衰减系数为$0.4\ \text{dB/km}$
A. 正确
B. 错误
题目解答
答案
B. 错误
解析
考查要点:本题主要考查光纤衰减系数的计算,涉及光功率衰减公式的应用。
解题核心思路:
- 明确公式:光纤的总衰减(dB)计算公式为 $A = 10 \cdot \log_{10}\left(\frac{P_{\text{in}}}{P_{\text{out}}}\right)$,其中 $P_{\text{in}}$ 和 $P_{\text{out}}$ 分别为输入和输出光功率。
- 计算总衰减:代入功率值计算总衰减量。
- 求衰减系数:将总衰减除以光纤长度,得到衰减系数 $\alpha = \frac{A}{L}$。
破题关键点:
- 公式方向:注意公式中应为输入功率除以输出功率,而非相反,避免符号错误。
- 单位统一:确保功率单位一致(如均转换为微瓦或毫瓦)。
步骤1:计算功率比值
输入功率 $P_{\text{in}} = 1\ \text{mW} = 1000\ \mu\text{W}$,输出功率 $P_{\text{out}} = 10\ \mu\text{W}$,功率比值为:
$\frac{P_{\text{in}}}{P_{\text{out}}} = \frac{1000}{10} = 100.$
步骤2:计算总衰减
代入公式 $A = 10 \cdot \log_{10}(100)$:
$A = 10 \cdot \log_{10}(10^2) = 10 \cdot 2 = 20\ \text{dB}.$
步骤3:求衰减系数
光纤长度 $L = 40\ \text{km}$,衰减系数为:
$\alpha = \frac{A}{L} = \frac{20}{40} = 0.5\ \text{dB/km}.$
结论:题目中给出的衰减系数 $0.4\ \text{dB/km}$ 与计算结果 $0.5\ \text{dB/km}$ 不符,因此答案为 错误。