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文档简介
光无源器件及光纤通信简介
光纤结构、种类、特性光纤通信基本原理有源、无源器件常用测试仪器计量单位本资料由-大学生创业|创业|创业网http:///提供资料在线代理|网页代理|代理网页|代理网站|代理|http://
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光纤结构涂覆层(coating)包层(cladding)纤芯(core)abca:4-10um(单模),50-62.5um(多模);b:125um;
c:250um本资料由-大学生创业|创业|创业网http:///提供资料在线代理|网页代理|代理网页|代理网站|代理|http://
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涂覆层(coating)包层(cladding)纤芯(core)光纤导光原理(1)本资料由-大学生创业|创业|创业网http:///提供资料在线代理|网页代理|代理网页|代理网站|代理|http://
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光纤导光原理(2)n2n1121入射光(incidentray)折射光(refractiveray)反射光(reflectedray)
折射定律:
n1sin1=n2sin2
若n1>n2,则2>1称折射率大的介质为光密质,折射率小的为光疏质。光纤导光原理(3)n2n112入射光折射光n2n112折射光入射光n2n11折射光入射光临界角全反射n1>n2n1>n2n1>n2光波段分布可见光近红外紫外线波长增加(频率减少)无线电波X射线射线中红外远红外毫米波微波UHFVHFFMAM0.39um光通信窗口0.76um~1.6um15um25um300um395THz187.5THz光纤分类与特性(1)传输模式:光在光纤中传播时的电磁场分布形式,一种电磁场分布称为一个传播模式。根据光纤中传输模式的数量,将光纤分类:单模光纤:对于一定波长(或频率)的光波,只能沿着唯一的路径在光纤中传播。用SMF(singlemodefiber)表示。多模光纤:对于一定波长(或频率)的光波,可以沿着多条路径在光纤中传播。用MMF(multi-modefiber)表示。光纤分类与特性(2)损耗特性:光波在光纤中每传输一公里的损耗,用衰减系数表示,单位为dB。色散特性:光波在光纤中传输的过程中,由于各种原因导致的光波脉冲展宽,单位为ps。光纤分类与特性(3)常用的单模光纤纤芯一般为4~10um
,衰减系数为~0.3dB/km,光波在其中是单模传输,因此其损耗和色散特性都不错,适于大容量、长距离的通信。也是我们生产光纤通信无源器件中最常用的光纤。多模光纤的纤芯一般为50-62.5um,衰减系数为~3dB/km,光波在其中是单模传输,损耗和色散特性都比单模光纤要差,适于短距离、小容量的通信,特别是在局域网中(LAN)中应用较多。光纤通信原理(1)C=/T=f=3x108m/s调幅(IM-DD:IntensityModulation-DirectDetection)调频调相
用光波做为载波,用信号对其进行调制,将已调制光波沿光纤从一地传送到另一地,经过解调,从中取出信号,就实现了通信。由于器件水平限制,目前一般采用调幅技术进行光纤通信;即在发射端用信号光调制光源,使光脉冲幅度发生变化,实现了电光转换;在接受端通过光电转化,将光脉冲幅度变化中蕴涵的信号取出来。光纤通信原理(1)光纤通信原理(2)
从发射端到接受端的过程,光要经过由光纤、无源光器件(PassiveOpticComponents)、有源光器件(ActiveOpticComponents)所组成的光网络或光路径。其中,无源器件主要的作用是对光进行导引(Guide)和路由(Route);而有源器件主要是进行光的发射、接受及再生(Re-generation),再生包括了放大(Amplification)、整形(Shaping)、定时(Re-timing)。光纤通信原理(3)光纤通信原理(4)发射机接受机中继器光纤光纤1x2耦合器光源衰减器光敏二极管光敏二极管隔离器发射机1x2光开关光路1光路2有源、无源器件(1)有源器件主要分为:1、光源:LD、LED、ASE;2、光敏二极管(Photodiode):PIN,APD3、放大器(Amplifier):EDFA,Roman...有源、无源器件(2)无源器件主要分为:1、光隔离器(Isolator):偏振相关型、偏振无关型2、光耦合器(Coupler):光信号的耦合/分配3、光衰减器(Attenuator):光功率衰减4、光循环器(Circulator):固定顺序光路5、光开关(Switch):光路的通断、选择6、光连接器(Connector):光纤、器件之间的连接7、波分复用(WDM)器件:多路波长信号的合波、分波,通常是2路;
4路以上称为密集波分复用(DWDM)器件:常用测试仪器1、光源:白光源、LED、LD、可调激光光源(TunableLaserSource),2、光功率计:测光强,8153A(81533B+81521B)3、频谱分析仪(OSA):测波长(频率)特性,Ando,HP4、波长计:5、显微镜:
光纤、器件的表面检查。6、融接机:光纤的融接、对准。
在光纤通信中,表示两变量之间的倍数关系,通常用其取对数后(以10为底)的形式来表示;即设变量1的值是变量2的值的M倍,则其对数形式是10lgM,单位为分贝(dB)。需要注意的是,10dB对应10倍的关系,而20dB对应100倍的关系,30dB对应1000倍的关系…所以,若EDFA的增益是50dB,则其输出信号是输入信号的10,000倍;...计量单位和常用符号(1)
光纤通信中的光功率,通常是毫瓦(mw)级的,一般用其对数形式表示;即设光功率为p(mw),则其对数表示为P=10lg(p/1mw),单位为dBm。
例如:若p=50mw,则P=10lg5017dBm若P=-60dBm,则p=0.000001mw=1nw
计量单位和常用符号(2)本资料由-大学生创业|创业|创业网http:///提供资料在线代理|网页代理|代理网页|代理网站|代理|http://
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埃()=10-10
mnm=10-3um=10-6mm=10-9mps=10-3ns=10-12mmicron=um计量单位和常用符号(3)
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