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无源器件 波分复用器 WDM—Wavelength Division Multiplexer 在一条光纤中传输多个光信号,这些光信号频率不同,颜色不同。波分复用器就是要把多个光信号耦合进同一根光纤中;解波分复用器就是从一根光纤中把多个光信号区分出来。 无源器件 波分复用器(图例) λ1传送器 λ2传送器 λ1+ λ2 λ1+ λ2 λ1接收器 λ2接收器 发送单元 驱动器 光源 接收单元 检测器 放大器 输出电路 光放大器 λ0 λ1输入 (信号弱) λ1输出 (信号强) 光放大器 波分复用器 耦合器 λ1 光源 监测 光纤数字通信 数字系统中脉冲的定义: 10% 90% 50% 脉冲宽度 上升时间 下降时间 周期 振幅 1.振幅:脉冲的高度在光纤系统中表示光功率能量。 2.上升时间:脉冲从最大振幅的10%上升到90%所需要的时间。 3.下降时间:脉冲从振幅的90%下降到10%所需要的时间。 4.脉冲宽度:脉冲在50%振幅位置的宽度,用时间表示。 5.周期:脉冲特定的时间,就是完成一个循环所需要的工作时间。 6.消光比:1信号光功率于0信号光功率的比值。 光纤数字通信 光纤通信中常用单位的定义: 1. dB = 10 log10 ( Pout / Pin ) Pout :输出功率 ; Pin :输入功率 2. dBm = 10 log10 ( P / 1mw) 是通信工程中广泛使用的单位; 通常表示以1毫瓦为参考的光功率; example: –10dBm表示光功率等于100uw。 3. dBu = 10 log10 ( P / 1uw) 光纤数字通信 谢谢! * 光纤通信基础知识 作 者:王 勇 (Fiber Handbook Technology Data) 光纤通信的优点 通信容量大 中继距离长 不受电磁干扰 资源丰富 光纤重量轻、体积小 光通信发展简史 2000多年前 烽火台——灯光、旗语 1880年 光电话——无线光通信 1970年 光纤通信 光纤通信发展史 1966年“光纤之父”高锟博士首次提出光纤通信的想法。 1970年贝尔研究所林严雄在室温下可连续工作的半导体激光器。 1970年康宁公司的卡普隆(Kapron) 之作出损耗为20dB/km光纤。 1977年芝加哥第一条45Mb/s的商用线路。 电磁波谱 1cm 1mm 100um 10um 1um 100nm 10nm 1nm λ波長 10G 100G 1T 10T 100T 10^15 10^16 10^17 f (Hz) 1.6um 1.5 1.4 1.3 1.2 1.1 1.0um 900 800 700 600nm 光通信使用范围 红外线 紫外线 光的基本知识 光是一种电磁波 可见光350nm—750nm 光纤通信所用的波长 800——1600nm 光的反射、折射 全反射 光的基本知识 n1 n2 n1n2 θ1 θ2 θ3 入射 折射 反射 视觉位置 实际位置 空气 水 光的基本知识 n1 n2 n1 n2 n1 n2 临界角 900 临界角 n1 n2 全反射 入射角=反射角 θ1 θ2 光纤的结构 纤芯 包层 保护套 光纤的结构 纤芯 core:折射率较高,用来传送光; 包层 coating:折射率较低,与纤芯一起形成全反射条件; 保护套 jacket:强度大,能承受较大冲击,保护光纤。 3mm光缆 橘色 MM 黄色 SM 常见光纤名词 数值孔径(Numeric Aperture) NA=SIN θ θ 接收锥 常见光纤名词 输入 输入 输出 输出 低数值孔径NA 高数值孔径NA NA NA 外径一般为125um(一根头发平均100um) 内径:单模9um 多模50/62.5um 125 9 50 125 62.5 125 光纤的尺寸 光纤的分类 按材料分类: 玻璃光纤:纤芯与包层都是玻璃,损耗小,传输距离长,成本高; 胶套硅光纤:纤芯是玻璃,包层为塑料,特性同玻璃光纤差不多,成本较低; 塑料光纤:纤芯与包层都是塑料,损耗大,传输距离很短,价格很低。多用于家电、音响,以及短距的图像传输。 按照光纤的模式分类 单模(Single-Mode) 多模(Multi-Mode) 按折射率分类 阶越光纤 渐变折射率光纤 光纤的分类

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