光纤通信的基本器件.ppt

--光源
第三章
通信学院工程技术教研室
主要内容
光源、LD和LED
LD和LED的发光原理
LD和LED的优缺点及其使用场合
PIN、APD的特点和原理
光检测器的作用和要求
EDFA的组成、应用和工作原理
光无源器件的功能、结构和工作原理;
掌捏LD和LED的发光原理
掌握LD和LED的优缺点及其使用场合
理解光源、LD和LED的含义
教学重点
掌握PIN、APD的特点和原理
理解光检测器的作用和要求
掌握EDFA的组成、应用和工作原理
掌握光无源器件的功能、结构和工作原理;
光检测器
光放大器
光源
光无源器件
光源是光发射机的关键器件,其功能是把电信号转换为光信号。
光源
一、光源作用、要求
①光源的发光波长应符合目前光纤的三个低损耗窗口(、)。
②输出足够大的功率③温度特性良好。
④光源的谱线宽度要窄。⑤光源具有高度的可靠性
⑥寿命长,体积小、重量轻、工作稳定。
1、光源作用
2、光器件要求
在光纤通信中用得最多的光源:
1)半导体光源:半导体发光二极管和半导体激光二极管。
2)非半导体光源:固体激光器和气体激光器等
发光二极管用LED:荧光
激光二极管用LD:激光
光源
二、光源分类
中兴通讯网络通信教育
半导体发光机理
电子以原子核为中心,按不同的电子层排列在原子核周围旋转,这些特定的电子层称为能级,对半导体材料,电子的能级重叠在一起形成能带。其中能量低的能带称为价带E1,能量高的能带称为导带E2,E2和E1之间的能量差称为禁带,电子不可能占据禁带。
E3
E2
E1
能带
导带
禁带
价带
三、半导体发光机理
半导体发光机理
电子在E2和E1之间的跃迁有三种基本方式:自发辐射、受激吸收、受激辐射。
(a) 自发辐射(点击动画)
hf12
初态
E
2
E
1
终态
E
2
E
1
光源
hf12
初态
E
2
E
1
终态
E
2
E
1
(b) 受激吸收(点击动画)
光源