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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13m和155m波长时的
响应度，说明为什么在155m处光电二极管比较灵敏。
解：13m时的响应度为Rm0813084AW；
124124
155m时的响应度为Rm081551AW。
124
124
因为响应度正比于波长，故在155m处光电二极管比13m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I随传播距离z的变化通常表示为II0eGz，其中I0为初始光强，G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dz的一层介质时，其光强由I变为IdI，在光
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f《光纤通信》第3章课后习题答案
放大时dI0，可写成dIGIdz，即dIIGdz，若G为常数，则积分得到II0eGz；在衰减时，dI0，可写成dIIdz，即dIIdz，若为常数，则积
分得到II0ez；所以，当光放大和光衰减同时存在时，便有II0eGz。显然，此式成立的条件是：G都与Iz无关。
补充题2．设LD的光学谐振腔长为L，谐振腔前、后镜片的光强反射系数分别为r1r2，谐振腔介质的光强损耗系数为，谐振腔的光强增益系数为G，试证明：激光所要求的谐振条件（阈值增益条件）为
G1l
12Lr1r2
解：在谐振腔内任取一点z，此点光强Iz，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z点，则光强变为
Iz2LIzr1r2eG2L
显然，产生激光的条件为返回z点的光强要大于z点发出的光强
Iz2LIz
即Izr1r2eG2LIz，得到r1r2eG2L1，因而
G1l
12Lr1r2
记Gth


12L
l

1r1r2
，是谐振腔的总损耗，只有增益G

Gth
时，才能产生激光，
故把Gth叫激光器的阈值条件。
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