您所在位置：网站首页 > 高等教育 > 大学课件现代通信技术第3版魏东兴光纤CH3章节

现代通信技术第3版魏东兴光纤CH3章节

21页

卖家[上传人]：E****

文档编号：91083669

上传时间：2019-06-21

文档格式：PPT

文档大小：803KB

文档加载中……请稍候！
如果长时间未打开，您也可以点击刷新试试。

下载文档到电脑，查找使用更方便

10 金贝

/ 21 举报版权申诉马上下载

文本预览

下载提示

常见问题

1、第3章光源和光发射机,本章内容： 3.1 光发射机的基本组成 3.2 半导体光源的发光机理 3.3 半导体激光器（LD） 3.4 发光二极管（LED） 3.5 光源的调制及驱动电路 3.6 激光器的控制电路,3.1 光发射机的基本组成,3.2 半导体光源的发光机理,3.2.1 光辐射和粒子数反转分布,3.2.2 PN结的能带和电子分布,1.通过搀杂，P、N型半导体,粒子数反转分布的条件（3-3）式,通常是热平衡的能量驱动：加热或正向偏置实现：粒子数反转分布的条件式（3-3）,PN结：P型半导体和N型半导体结合,3.3 半导体激光器（LD）,3.3.1 形成激光振荡的两个条件具有增益介质，可产生粒子数反转分布重掺杂的PN结在正向偏压具有正反馈的光学谐振机制自然解理面构成的法布里一珀罗（FP）谐振腔,F-P腔半导体激光器的基本构成,双异质结（DH）结构,3.3.3 分布反馈（DFB）激光器,与DFB结构上类似的分布布喇格反射（DBR）激光器：与DFB不同之处是，DBR激光器的波纹光栅在有源区的外面，从而避免了在制作光栅过程中造成的晶格损伤。,DFB结构上的特点：激光振荡不由

2、反射镜面来提供，而由折射率周期性变化的波纹光栅来提供.,3.3.3 分布反馈（DFB）激光器,DFB工作原理,用布喇格（Bragg）反射来说明：波纹光栅是由于材料折射率的周期性变化而形成的，它为受激辐射产生的光子提供周期性的反射点，在一定的条件下，所有的反射光同相相加，形成某方向光的主极强。,波纹结构可以取正弦波形或非正弦波（如方波、三角波）。考虑图3-11所示的布喇格反射，I、I、I 等光束满足同相位相加的条件(布喇格反射条件)为: 2n+B = m/n （3-7）式中，是波纹光栅的周期，也称为栅距； m为整数；n为材料等效折射率；为波长.,对应特定的和，有一个对应的，使各个反射波为相长干涉。DFB激光器的分布反馈是/2的布喇格反射，这时有源区的光在栅条间来回振荡。此时的布喇格条件是 2n=m （3-9）,3.3.3 分布反馈（DFB）激光器,所以应用非常广泛,DFB的优点,（1）单纵模振荡 F-P腔激光器的发射光谱，由增益谱和激光器纵模特性共同确定。由于谐振腔的长度较长，导致纵模间隔小，相邻纵模间的增益差别小，所以得到单纵模振荡非常困难。DFB激光器的发射光谱，主要由光栅周期决定

3、，对应F-P腔LD的腔长L，每一个形成一个微型谐振腔。由于的长度很小，所以m阶和m1阶模之间的波长间隔比F-P腔大得多，加之多个微型谐振腔的选模作用，很容易设计成只有一个模式能获得足够的增益。因此，DFB激光器总是设计成单纵模振荡。,（2）谱线窄波长稳定性好由于DFB激光器的每一个栅距相当于一个F-P腔，因此，布喇格反射可比作多级调谐，使谐振波长的选择性大大提高，谱线明显变窄，DFB激光器的谱线宽度可以窄到只有几GHz。光栅的作用有助于使发射波长锁定在谐振波长上，使波长的稳定性改善。,（3）动态谱线好 DFB激光器在高速调制时仍然保持单模特性，这是F-P腔激光器所无法达到的。尽管DFB激光器在高速调制时谱线有所展宽，即存在啁啾，但比F-P腔激光器动态谱线的展宽要改善一个数量级左右。,（4）线性度好已研制出线性度非常好的DFB激光器，有线电视光纤传输系统（模拟调制）中使用的激光器，都是DFB型激光器。,3.3.4 半导体激光器的主要特性,外微分量子效率,阈值器件，阈值电流Ith,1. 输出光功率特性P-I,（3-10）,3. 激光器的模式性质,由图可清楚地看出，随注入电流的增加纵模数减少，当注入电流刚达到阈值时，激光器呈多纵模振荡，随注入电流的增加，主模的增益增加，而边模的增益减小，振荡模数减少。单纵模多纵模,4. 调制响应特性,调制频率10GHz受限于电子线路,3.4 发光二极管（LED）,发光机理自发辐射,面发射型、边发射型,3.4.1 发光二极管的结构,3.4.2 发光二极管LED的工作特性,1. PI特性与温度有关,2. 光谱特性,自发辐射光光谱较宽几十nm,LD 与LED的比较,3.5光源的调制及驱动电路,其中直接调制：(IM-DD中的IM:Intensity Modulation-Direct Detection) 具有简单、经济、容易实现等优点，是光纤通信中最常采用的调制方式，,3.5.1 光源的调制方式,3.5.2直接调制及驱动电路,LED的驱动电路,LED的数字调制,3.5.2直接调制及驱动电路（1）,LD的驱动电路,3.5.3激光器的控制电路,End of CH3,(2) 自动功率控制 APC,(1) 自动温度控制 ATC 帕尔帖(Peltier)效应,

《现代通信技术第3版魏东兴光纤CH3章节》由会员E****分享，可在线阅读，更多相关《现代通信技术第3版魏东兴光纤CH3章节》请在金锄头文库上搜索。

点击阅读更多内容

TA的资源