光無源器件及光纖通信簡介課件

光無源器件及光纖通信簡介

光纖結(jié)構(gòu)、種類、特性光纖通信基本原理有源、無源器件常用測試儀器光纖結(jié)構(gòu)涂覆層(coating)包層(cladding)纖芯(core)abca：4-10um(單模),50-62.5um(多模);b：125um;

c:250um涂覆層(coating)包層(cladding)纖芯(core)光纖導光原理（1）光纖導光原理（3）n2n112入射光折射光n2n112折射光入射光n2n11折射光入射光臨界角全反射n1>n2n1>n2n1>n2光波段分布可見光近紅外紫外線波長增加(頻率減少）無線電波X射線射線中紅外遠紅外毫米波微波UHFVHFFMAM0.39um光通信窗口0.76um~1.6um15um25um300um395THz187.5THz光纖分類與特性（1）傳輸模式：光在光纖中傳播時的電磁場分布形式，一種電磁場分布稱為一個傳播模式。根據(jù)光纖中傳輸模式的數(shù)量，將光纖分類：單模光纖：對于一定波長（或頻率）的光波，只能沿著唯一的路徑在光纖中傳播。用SMF（singlemodefiber）表示。多模光纖：對于一定波長（或頻率）的光波，可以沿著多條路徑在光纖中傳播。用MMF（multi-modefiber）表示。光纖分類與特性（3）常用的單模光纖纖芯一般為4~10um,衰減系數(shù)為~0.3dB/km，光波在其中是單模傳輸，因此其損耗和色散特性都不錯，適于大容量、長距離的通信。也是我們生產(chǎn)光纖通信無源器件中最常用的光纖。多模光纖的纖芯一般為50-62.5um，衰減系數(shù)為~3dB/km，光波在其中是單模傳輸，損耗和色散特性都比單模光纖要差，適于短距離、小容量的通信，特別是在局域網(wǎng)中（LAN）中應用較多。光纖通信原理（1）C=/T=f=3x108m/s調(diào)幅(IM-DD：IntensityModulation-DirectDetection)調(diào)頻調(diào)相

用光波做為載波，用信號對其進行調(diào)制,將已調(diào)制光波沿光纖從一地傳送到另一地，經(jīng)過解調(diào)，從中取出信號，就實現(xiàn)了通信。由于器件水平限制，目前一般采用調(diào)幅技術(shù)進行光纖通信；即在發(fā)射端用信號光調(diào)制光源，使光脈沖幅度發(fā)生變化，實現(xiàn)了電光轉(zhuǎn)換；在接受端通過光電轉(zhuǎn)化，將光脈沖幅度變化中蘊涵的信號取出來。光纖通信原理（1）光纖通信原理（2）光纖通信原理（4）發(fā)射機接受機中繼器光纖光纖1x2耦合器光源衰減器光敏二極管光敏二極管隔離器發(fā)射機1x2光開關(guān)光路1光路2有源、無源器件(1)有源器件主要分為：1、光源:LD、LED、ASE;2、光敏二極管（Photodiode）:PIN,APD3、放大器（Amplifier）:EDFA,Roman...有源、無源器件(2)無源器件主要分為：1、光隔離器(Isolator):偏振相關(guān)型、偏振無關(guān)型2、光耦合器(Coupler):光信號的耦合/分配3、光衰減器(Attenuator):光功率衰減4、光循環(huán)器(Circulator):固定順序光路5、光開關(guān)(Switch):光路的通斷、選擇6、光連接器(Connector):光纖、器件之間的連接7、波分復用(WDM)器件:多路波長信號的合波、分波,通常是2路；4路以上稱為密集波分復用(DWDM)器件：

在光纖通信中，表示兩變量之間的倍數(shù)關(guān)系，通常用其取對數(shù)后（以10為底）的形式來表示；即設變量1的值是變量2的值的M倍，則其對數(shù)形式是10lgM,單位為分貝(dB）。需要注意的是，10dB對應10倍的關(guān)系，而20dB對應100倍的關(guān)系，30dB對應1000倍的關(guān)系…所以，若EDFA的增益是50dB，則其輸出信號是輸入信號的10,000倍;...計量單位和常用符號(1)

光纖通信中的光功率，通常是毫瓦（mw）級的，一般用其對數(shù)形式表示；即設光功率為p(mw)，則其對數(shù)表示為P=10lg(p/1mw),單位為dBm。

例如：若p=50mw，則P=10lg5017dBm若P=-60dBm，則p=0.000001mw=1nw

計量單位和常用符