光发射理论.PPT

学习小组作业 组员名单（6人） 发射机的结构 1.数字光发射机 一：功能 把电端机输出的数字基带电信号转换为光信号，并用耦合技术有效注入光纤线路。 二：基本组成部分 2 .光源 光源的最重要技术指标： 调制速率，谱线宽度，输出光功率，光的方向性 对光源的要求必须满足以下几点： （1）发射的光波长要在0.85um,1.31um以及1.55um附近 （2）电/光转换的效率要高，光的方向性好 （3）调制速率高 （4）温度稳定性好（ATC/APC） （5）体积小重量轻（LD/LED） 调制方式： 直接调制 间接调制（外调制） 3.光源的调制特性 半导体激光器是光纤通信的理想光源，因为它具有电光转换效率高、响应速度快、可以进行直接调制的优点。但在高速脉冲调制下，其瞬态特性也会出现许多复杂现象，如电光延迟，张弛振荡，自脉动现象，这些特性都限制系统传输速率和通信质量。 以下分别介绍这3种瞬态特征： 电光延迟原因：激光输出与注入电脉冲之间存在一个时间延迟，一般为纳秒量级。 自脉动现象 自脉动：某些激光器在某些注入电流下发生的一种持续等幅的高频振荡。 抑制这种现象主要靠控制材料的质量，尽量减少有源区的缺陷。 APC/ATC 温度控制和功率控制作用 就是消除温度变化和器件老化影响,稳定发射机性能 采取的稳定方法有：自动温度控制 自动功率控制 1。自动功率控制（APC） 由光检测器来感应激光器后端面辐射光功率的变化，并与参考功率相 比较，然后根据比较结果自动调整直流偏置电流，最终使光功率峰值 保持为一个稳定值。 APC/ATC 自动温度控制（ATC） * * 李钢坚 黄创辉 郭森洲 梁婉文 林乐新 古连华华 防止LD输出的激光反射，实现光的单向传输 保持LD组件内恒定的温度，保证激光参数的稳定性 使LD有恒定的光输出功率 数据 电接口 线路 编码 驱动 电路 调制器 光隔离器 LD 功控 温控 光发射机 输入借口 线路编码 调制电路 光源 控制电路 电信号输入 光信号输出 光电瞬态响应波形：  张弛振荡：当电流脉冲注入激光器以后，输出光脉冲表现出衰减式振荡。是激光器内部光电相互作用所表现出来的固有特性。 电脉冲 光脉冲 张弛振荡会限制调制速率，因此实际使用的最高调制频率应低于张弛振荡频率 电流脉冲 光脉冲 电光延迟会产生码型效应 码型效应特点是：在脉冲序列中较长的连“0”码后出现的“1”码，其脉冲明 显变小，而且连“0”码数目较多，调制的速率越高，这种效应越明显。 消除方法：增加直流偏置电流。（用适当的“过调制”补偿方法） 电脉冲 光脉冲 激光器自脉动现象 自动功率控制（APC）电路 PD|激光器 制冷器 DFB-LD组件 热敏电阻 激光器 导热 制冷器 热敏电阻 温度控制电路 PD DFB-LD组件 温度控制方框图 制冷器的冷端和激光器的热沉接触，热敏电阻做为传感器，探测激光器结区的温度，并把 它传递给控制电路，通过控制电路改变制冷量，使激光器输出特性保持稳定。