技術士 第一次試験 専門科目 電気電子部門 情報通信 練習問題 第6問: 損失が0.35 dB/kmの光ファイバ40 kmの一端から、2.0 mWの光を入射する。接続や結合の損失は考えないとき、他端に届く光の電力として、最も近い値はど
損失が0.35 dB/kmの光ファイバ40 kmの一端から、2.0 mWの光を入射する。接続や結合の損失は考えないとき、他端に届く光の電力として、最も近い値はどれか。ただし、10のx乗の値は、x=0.2で1.58、x=0.3で2.00、x=0.6で3.98、x=0.8で6.31とする。
解答と解説を先に見る
先に見ると、この問題は今回は育ちません。
正解: 2. 0.0796 mW
「0.0796 mW」が最も近い値です。NEETS Module 24(Introduction to Fiber Optics)のとおり、光ファイバの損失は長さあたりのdB/kmで表し、全体の損失は長さに比例します。
全損失:0.35×40=14 dB
光の電力の比は10 logでdBに直すので、
受信電力:2.0×10^(−14/10)=2.0×10^(−1.4)=2.0×3.98÷100=0.0796 mW
「0.400 mW」は電圧の比のように20 logで換算した値、「0.0631 mW」は2.0 mWを2.0 dBmと読んで2.0−14=−12 dBmとした値、「0.0398 mW」は2.0 mWを掛け忘れた値、「1.85 mW」は1 km分の0.35 dBしか引いていない値です。dBm(1 mWを0 dBmとする表し方)で計算しても、2.0 mW=10 log₁₀ 2.0=3.01 dBm、3.01−14=−10.99 dBmで約0.0796 mWとなり一致します。
光ファイバの全損失はdB/km×長さで、電力の比なので受信電力は送信電力×10^(−損失/10)です。
関連キーワード: 光ファイバ・伝送損失・dB/km・dBm・受信電力
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