光无源器件及光纤通信简介 (2).ppt

光无源器件及光纤通信简介 (2)
_I Can Dream About 
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
光无源器件及光纤通信简介 (2)
_I Can Dream About 
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~ ，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-，衰减系数为 ~3 dB/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：Intensity Modulation-Direct Detection )
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（Passive Optic Components）、有源光器件（Active Optic Components）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, APD
3、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 （Tunable Laser Source），
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 ，HP
4、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20 dB 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=10lg5017dBm
若P=-60dBm，则p= =1nw
计量单位和常用符号(2)
感谢您的关注