二次失真幅度大.PPT

实现粒子数反转是产生激光的必要条件，还不是充分条件。要产生激光，还要有损耗极小的谐振腔 　　1.激光器的性能指标 　　研究激光器的性能，主要应考察如下指标。 　　输出光功率：即激光器在各项指标都正常的情况下输出的光功率。不同激光器的输出光功率是不同的，我们希望激光器输出的光功率越大越好。 　　相对强度噪声RIN:激光器的相对强度噪声定义为单位频带宽度中噪声与输出光强的比值，常用dB/Hz作单位，我们希望它越小越好。 　　激光器的激励阈值:激光器的激励阈值定义为使激光器能正常工作的最小激励。当激光器的激励小于阈值时，激光器不能输出稳定的激光。对于半导体激光器，其激励阈值就是阈值电流；对于YAG激光器来说，激励阈值是指其激励光功率的最小值。 　　激光器的线性范围:即激光器能线性工作的最大范围，我们要求它越大越好。对于半导体激光器，可以用其饱和电流（即激光器输出饱和时对应的激励电流，当激励电流超过其饱和电流后，再加大激励，也不能使输出光功率增加）与阈值电流之差来近似代表其线性范围。实际上，在线性范围内，激光器的输出功率随注入电流变化的曲线也不是绝对的直线，我们希望它尽量接近直线，使其非线性失真尽可能小。当温度升高时，阈值电流以1～2％ / ℃的速度增大，饱和电流也相应降低，使激光器的线性范围减小。因此，在激光器内部通常要增加温控装置，保持其工作稳定。 　　激光器的温度特性:即激光器的波长、噪声、阈值电流、饱和电流等性质随温度的变化情况，我们要求这种变化越小越好。 　　谱线宽度：激光器发出激光波长的范围。常用Dl来表示。激光器的谱线宽度越小，其单色性越好，相应的输出特性也越好。 　　除了以上参数外，描述激光器特性的指标还有发光效率、激光器寿命、工作稳定性等，不再赘述。 光分路器 光衰减器 光连接器 光开关 * 1310nm 1550nm * 根据光调制器的原理不同，可分为直接调制、内调制和外调制三种。 直接调制又称为电源调制，因为半导体激光器的输出光功率同注入电流成正比，故我们可以利用待调制信号来控制注入半导体激光器PN结的电流，使激光器输出光的强度随信号而变。 内调制和外调制都是通过专门的调制器来实现的。 内调制和外调制的区别在于内调制把调制器放在谐振腔内部，其调制效率较高。 外调制则是在激光输出后，令其通过电光器件来进行调制 在光导纤维中传输的光信号到达接收端后，需要把其上调制的电视信号复原。这个任务是由光接收机中的光检测器来完成的。光检测器的基本原理是利用半导体材料的光电效应把光信号转换成电信号　 常用的光检测器主要有PIN光电二极管和雪崩光电二极管，但在光纤有线电视系统中一般都用PIN光电二极管。 光放大器 光放大器 一、光放大器的分类 1.间接放大： 光接收机 光发射机 电放大器 可见，一个间接放大的光放大器实际是由一个光接收机、一个电放大器和一个光发射机所组成。利用这种方式，每放大一次，载噪比和CSO就会降低3dB , CTB会降低6dB。故在一条通信链路上，对模拟信号只能放大一次。 直接放大的光放大器主要有半导体光放大器和光纤放大器两类。半导体光放大器可以集成化，做成很小的器件，但技术难度大，与光纤耦合时损耗也大，目前还不能大量地投入使用。目前应用最广的光放大器主要是光纤放大器。 光纤放大器是在石英光纤的纤芯中掺入能实现粒子数反转的激活物质元素，在泵浦光的作用下实现粒子数反转，然后在信号光的作用下产生受激辐射，把信号光放大。 按照掺入元素的不同，目前比较成熟的光纤放大器可以分成掺铒光纤放大器（EDFA） 掺铒光纤放大器（EDFA） 　　掺铒光纤放大器采用的是光激励方式，其中的激活物质是三价稀土元素铒（Er）。铒元素是一个三能级系统。在泵浦光的作用下，由基态1向高能态3跃迁，然后通过非辐射跃迁，跃迁到介于1和3之间、粒子寿命较长（约10ms）的亚稳态2上，只要泵浦光的强度足够大，就可能在基态1和亚稳态2之间实现粒子数反转。因为这两个能级之间的能量差正好等于1.55μm光子的能量，故只能发生1.55μm光的受激辐射，也只能放大1.55μm的信号光。 光发射机 直接调制多路调幅光发射机 按照强度调制的方式不同，多路调幅光发射机又可分为直接调制光发射机和外调制光发射机两种。 直接调制光发射机是利用高频电视信号来控制半导体激光器的偏流，进而控制激光器的输出光强，一般采用DFB激光器作为光源。DFB激光器以及用它制成的光发射机的寿命已超过10万小时。 zhangxiaofeng@ljwl.cn 作为基础培训，主要使大家掌握有线电视网络的基本知识、原理、系统组成、熟悉各个组成部分的具体形式，了解各种传输媒介、传输网络的特点等。 * 1948年，宾夕法尼亚州有一个位于山谷