光纤通信中的光源.ppt

第五章光纤通信中的光源
第一节激光产生的基本原理
第二节半导体激光器的基本概念
第三节异质结半导体激光器的工作原理
第四节半导体激光器的工作特性
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1. 光源的作用是将电信号转换成光信号。
。
优点:
(1)发射波长与光纤的低损耗或低色散波长相一致;
(2)能够在室温下连续工作,输出功率满足光纤通信系统的要求;
(3)谱线宽度可以做的较窄,以减少光纤中的色散的影响;
(4)体积小,重量轻,使用寿命长,与光纤耦合效率高,调制简便。
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Distribution
第一节激光产生的基本原理
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二光的辐射和吸收
A自发辐射
,处在高能级上的电子会自发的向低能级跃迁而发光。
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:单位时间内N2个高能态的原子中发生自发跃迁的原子数与N2的比值自发辐射Einstain系数。
(dN21)sp:由于自发跃迁引起的有E2向E1跃迁的原子数
=1/A21
:
(1) ;
(2) 辐射光子的频率不同,自发辐射的频率范围很宽;
(3) 发射方向和相位也不同;
(4) 非相干光发射:不同频率,相位,偏振方向,简并度。
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B. 受激吸收
1 .
处于低能级的E1的一个原子,在频率为f的辐射场的作用下,吸收一个能量为hf的光子,并受激的向E2能级跃迁hf=E2-E1。
2 受激吸收几率:
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r12不仅与原子性质有关,而且还与外界辐射场的能量密度f(单位体积内,频率处于f附近的单位频率间隔中的电磁辐射能量)有关:


。
C. 受激辐射
1.

处于高能级E2的一个原子,在频率为f=(E2-E1)/h的光子激发下, 受激的向E1能级跃迁