第1章 光纤通信与光电子器件.ppt

* 单向传输的光纤通信系统，包括发射、接收和作为广义信道的基本光纤传输系统。 光纤通信器件 * 1、光发送机 组成框图： 光 源 调制器 通道耦合器 电信号输入 光输出 驱动电路 结构参数：发送功率，dbm概念 光源光谱特性：输出光功率足够大，调制频率足够高，谱线宽度和光束发散角尽可能小，输出功率和波长稳定， 器件寿命长 * 电信号对光的调制的实现方式 直接调制 用电信号直接调制半导体激光器或发光二极管的驱动电流，使输出光随电信号变化而实现的。 这种方案技术简单，成本较低，容易实现，但调制速率受激光器的频率特性所限制。 外调制 把激光的产生和调制分开，用独立的调制器调制激光器的输出光而实现的。 外调制的优点是调制速率高，缺点是技术复杂，成本较高，因此只有在大容量的波分复用和相干光通信系统中使用。 * (a) 直接调制； (b) 间接调制(外调制) * 2、光接收机 功能：是把从光纤线路输出、产生畸变和衰减的微弱光信号转换为电信号，并经放大和处理后恢复成发射前的电信号 组成部分：耦合器，光电检测器，解调器 组成框图： 电子电路 光输入 耦合器 光电检测器 解调器 电信号输出 结构参数：接收机灵敏度，定为BER≤10-9条件下，所要 求的最小平无接收功率。 检测方式：直接检测和外差检测 * 光放大器 * 光无源器件 光耦合器couplers 光隔离器isolators 光衰减器attenuators 光纤连接器connectors 波分复用器/解复用器wavelength-division multiplexers/demultiplexers 光开关switches * 课程安排 光纤通信与光电子器件 LED及组件 LD及组件 光探测器和光接收机组件 光纤激光器和光放大器 光调制器 光无源器件 DWDM光发射和接收器件 共64学时，每周4学时（2学时复习） * * College of Communications Engineering * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 授课教师：王天枢 电话:Email: wangts@ 光通信器件与技术 * 参考资料 《光纤通信用光电子器件和组件》,黄章勇,北京邮电大学出版社 《光通信器件与系统》，J.H.Franz，徐宏杰等译，电子工业出版社 《光通信器件》, (德)N. Grote, H. Venghaus 王景山，沈欣捷，孙玮译，国防工业出版社 光纤通信, Joseph C.Palais, 王江平等译, 电子工业出版社 Fiber-Optic Communications Technology, Djafar K. Mynbaev, Lowell L. Scheiner eds., Pearson Education,??Inc.,?2001. 光纤通信技术，科学出版社，2002 (国外高校电子信息类优秀教材) IEEE IEE OSA * 第1章 光纤通信与光电子器件 * Contents 光放大器 光纤光缆 光调制器 光发射机 光纤通信系统简介 光无源器件 光接收机 随着上世纪 8 0 年代数值电子技术的崛起， 计算机 、 互 联网以及智能化综合的信息技术产生， 引发了以信息革命为标志的人类发展的第三次浪潮，短短的三十年时间， 其 迅猛的发展和财富的积累远远超过之前的第一次工业革 命和第二次工业革命。然而， 科学家们在研究中发现光子 器件响应时间比电子更快达 3 ～ 6个数量级，在通信容量 方面比电子更大 3 个数量级以上， * 特别是激光光纤和光电 成像技术的发明， 使得当今世界信息技术的竞争焦点已由 电子信息技术转向光电子信息技术， 光电信息产业将成为 2 1 世纪发展最快的产业， 光电信息产业将成为 2 1 世纪高 科技主导产业。 黄尚廉院士曾经说：