Какая доля фотонов, отправленных Алисой, придет до Боба через оптоволоконный канал длиной 100 км и с потерями

Moroznaya_Roza_5652

14

Оптоволоконный канал является одним из способов передачи информации в виде световых импульсов. Он состоит из тонкого стеклянного волокна, через которое свет пропускают на большие расстояния. Однако в процессе передачи сигнала через оптоволокно происходят потери, вызванные различными физическими факторами.

В задаче рассматривается оптоволоконный канал длиной 100 км и с потерями в оптоволокне в 0,3 дБ/км. Чтобы определить, какая доля фотонов, отправленных Алисой, достигнет Боба, необходимо использовать формулу для расчета потерь в оптоволокне.

Формула для расчета потерь в оптоволокне имеет вид:

\[ P = P_0 \times 10^{\left(\frac{-L \times \alpha}{10}\right)} \]

Где:
- \( P \) - мощность сигнала на выходе оптоволокна
- \( P_0 \) - мощность сигнала на входе оптоволокна
- \( L \) - длина оптоволокна в километрах
- \( \alpha \) - показатель потери в оптоволокне в децибелах на километр

Для решения задачи необходимо подставить известные значения в данную формулу.

Мощность сигнала на входе оптоволокна равна 100%, то есть 1, поскольку фотоны, отправленные Алисой, еще не прошли никаких потерь.

Мощность сигнала на выходе оптоволокна будет равна \( P \).

Показатель потери в оптоволокне равен 0,3 дБ/км.

Длина оптоволокна равна 100 км.

\[ P = P_0 \times 10^{\left(\frac{-L \times \alpha}{10}\right)} = 1 \times 10^{\left(\frac{-100 \times 0,3}{10}\right)} \]

С помощью калькулятора можно произвести необходимые вычисления.

\[ P = 1 \times 10^{-3} \approx 0,001 \]

Таким образом, доля фотонов, отправленных Алисой, которая достигнет Боба через оптоволоконный канал длиной 100 км и с потерями в оптоволокне в 0,3 дБ/км, составляет около 0,001 или 0,1%.