光通信基础--秦浩浅析.ppt

第3章 光通信基础 秦 浩 主要内容 主要的光学器件 3.2 噪声源 3.3 信道损耗 3.4 传输系统性能估计与系统设计 3.5 3.2主要的光学器件 光发射机 1 光放大器 4 光接收机 2 其他光器件 5 光纤 3 典型光网络及其相关的主要光器件 波分复用：用相互独立的电比特流调制不同波长的光载波 光分插复用器：随时增加或减少若干波长实现灵活通信 光交叉连接器：控制不同波长信道之间的信息交换 3.2.1光发射机 半导体材料中光与物质相互作用的三种基本过程 E1 E2 粒子数反转 产生激光的必要条件：实现粒子数反转。 玻耳兹曼规律： 粒子数反转的三要素：泵浦源、增益介质和反馈镜 增益介质可以是自然界的固体、气体或液体； 泵浦源可以是电的、光的或化学的； 法布里-拜罗激光器：偏置电流流向p-n结，促使电子和空穴符合，从而发射出光子 四能级系统 三能级系统 光学谐振腔 工作物质 全反射镜 部分反射镜 谐振腔的作用： （1）维持光振荡，起到光放大作用。 （2）使激光产生极好的方向性。 （3）使激光的单色性好。 维持振荡时，光波在腔内一个来回，其状态应该保持不变。即光波在腔中往返一次后其强度和相位应保持不变。 相邻纵模之间的间隔被称为自由频谱范围 分布反馈激光器 为了提高输出光的相干性和激光器的调制速度，采用分布反馈激光器。 核心思想：选择一个有效的纵模去阻止其他模式的影响，通过引进布拉格光栅实现。 有时在激光器的两边形成Bragg光栅。这是DFB半导体激光器的变种，称为分布Bragg反射器(distributed Bragg reflector, DBR)半导体激光器。 工作过程分前段阶段、线性通道阶段和数据恢复阶段