【正文】 gy APC是端面處理成斜面。 連接損耗 Institude of Lightwave Technology常用的連接器型號有 FC/PC、 FC/APC、 SC/PC、 SC/APC 和 ST/PC型。 連接器是易出故障的器件，也是用途最廣泛的無源器件，我們有必要對其結(jié)構(gòu)性能等有所了解。 （ 活動連接器 、 法蘭盤 、 FC、 SC、 ST 跳線 ） 插入法測試系統(tǒng)如下： 插入法 The insertion loss technique 光源 被測光纖 測 ?1時，將 1， 2直接相連 光功 率計 1 2 Institude of Lightwave Technology2022年 6月 n 選擇連接器、清潔光纖 n 選擇測量波長 n 短接 1— 2兩點，得到 n 將被測光纖接入測量系統(tǒng)，得到 n 1— 2兩點間的損耗由下式計算得到。 近紅外 1～ 5?m，中紅外～ 10 ?m Institude of Lightwave Technology Institude of Lightwave Technology Institude of Lightwave Technology Institude of Lightwave Technology模式色散的計算 幾何光學(xué) ① ② c?包層 n2 芯區(qū) n1 ① 傳輸最快的子午線 ② 傳輸最慢的子午線 對于 ①，單位長度光纖傳輸?shù)臅r延： 對于 ② ，單位長度光纖傳輸?shù)臅r延： 111111v/nc n c? ? ? ?12212111v ( / ) s in s ins incccnc n cnn?????? ? ????? ???2212 n?? cnnnncncnn???????????12211122112 ??? 多模光纖的模式色散為： Institude of Lightwave Technologyn 多模光 纖 與 單 模光 纖 Institude of Lightwave Technology Institude of Lightwave Technology Institude of Lightwave Technology(2)光纜 (1)光纖制造技術(shù) 光纖制造技術(shù)和光纜 Institude of Lightwave Technology Institude of Lightwave Technology Institude of Lightwave Technology拉絲工藝 拉絲工藝流程 拉絲控制系統(tǒng) 收絲控制設(shè)備 預(yù)制棒 裸光纖 光纖拉絲塔結(jié)構(gòu)示意圖 Institude of Lightwave Technology Institude of Lightwave Technology四種光纜結(jié)構(gòu)圖 層絞式 骨架式 帶狀 束管式 Institude of Lightwave Technology光纖制造的關(guān)鍵 原料： SiCl4, GeCl4, POCl3, BBr3, O2, He, …… 提純：過渡金屬離子， OH， …... 要求達(dá)到ppb量級 原料提純 光纖絲徑控制，溫度控制 拉制光纖 制作中對各種參數(shù)的精確控制 預(yù)制棒制 備 Institude of Lightwave Technology光頻率的介質(zhì)纖維表面波導(dǎo) 在具有里程碑意 義 的理 論 性 論 文中，他 們 表明 現(xiàn) 存光 纖 的高 損 耗理 論 上是由 玻璃中的微小 雜質(zhì) 主要是 水和金屬 而不是玻璃本身固有的局限造成的。 若無倍增時和倍增時的總電流分別為 I1和 I2， 則應(yīng)扣除當(dāng)時的暗電流 Id1和 Id2后才能求出 M。 例如：耗盡層為 10 ?m的 Si光電二極管 電場強(qiáng)度： 20220 V/cm 電子最大速度： x 106 cm/s 空穴最大速度： x 106 cm/s 極限響應(yīng)時間： ~ ns 光載流子渡越時間 耗盡區(qū)內(nèi)產(chǎn)生的光生載流子 Institude of Lightwave Technology光載流子擴(kuò)散時間 耗盡區(qū)外產(chǎn)生的光生載流子 p區(qū)或 n區(qū)產(chǎn)生的載流子 向耗盡區(qū)擴(kuò)散 在耗盡區(qū)內(nèi)漂移到電極 存在問題：較長的擴(kuò)散時間會影響光電二極管的響應(yīng)時間 解決辦法：盡量擴(kuò)大耗盡層寬度 擴(kuò)散速度 漂移速度 Institude of Lightwave Technology當(dāng)檢測器受到階躍光脈沖照射時，響應(yīng)時間可使用輸出脈沖的上升時間 ?r和下降 ?f 時間來表示。 Institude of Lightwave Technology 光電二極管的響應(yīng)速度是指它的光電轉(zhuǎn)換速度 。 量子效率定義為通過結(jié)區(qū)的載流子數(shù)與入射的光子數(shù)之比 ，常用符號 η 表示： 2. 量子效率 Institude of Lightwave Technology 式中： e是電子電荷 ， 其值約為 1019G； ν 為光頻 。 地，以防漏電擊穿器件。 n SLD： 輻 射， 輸 出 功率很高 ； FP腔的 篩選 作用（ 這 是它跟激光器的最大不同）， 輸 出光的頻譜較寬 ，在幾十 nm。我們把放大了的自發(fā)發(fā)射稱為超輻射。 Institude of Lightwave Technology常見光纖傳感器的原理及應(yīng)用 基本的光纖測量 光纖光柵傳感器 2 3 4 主要內(nèi)容 OTDR與分布式光纖傳感器 5 信號的檢測與處理 6 Institude of Lightwave Technology光功率的檢測 光纖損耗的檢測 光譜的檢測 光相位的檢測 Institude of Lightwave Technology光有源器件 n 定義：需要外加能源驅(qū)動工作的光電子器件 – 半導(dǎo)體光源 (LD,LED,DFB,DBR,QW,VCSEL) – 半導(dǎo)體光探測器 (PD,PIN,APD） – 光纖激光器（ OFL:單波長、多波長） – 光放大器 (SOA,EDFA) – 光波長轉(zhuǎn)換器 (XGM,XPM,FWM) – 光調(diào)制器 – 光開關(guān) /路由器 Institude of Lightwave Technology原子的激發(fā)和輻射 E2 E1 N2 N1 h? 1. 自發(fā)輻射 原子處于激發(fā)態(tài)是不穩(wěn)定的 會自發(fā)躍遷到低能級 同時放出一個光子 這個過程叫 自發(fā)輻射 Institude of Lightwave Technology2. 受激吸收 E2 E1 N2 N1 h? ● 原子就可能 吸收 光子 而從低能級躍遷到高能級 這個過程叫 受激吸收 ● 原子就可能 吸收 光子而從低能級躍遷到高能級原子就可能 吸收 光子這個過程叫受激吸收而從低能級躍遷到高能級原子就可能 吸收 光子當(dāng)入射光子的能量 h? 等于 E2 ? E1時 另有某個能量為 E2的高能級 若原子處在某個能量為 E1的低能級 Institude of Lightwave Technology 若入射光子的能量 h? 等于原子高、低 能級的能量差 E2 ? E1 且高能級上有原子存在時 入射光子 的電磁場就會誘發(fā)原子 從高能級 躍遷 到低能級 同時 放出一個與入射光子 完全相同 的光子 3. 受激輻射 Institude of Lightwave Technology全同光子 : h? E2 E1 N2 N1 ● ● 頻率 相位 振動方向 傳播方向 相同 ?受激輻射有光放大作用 好激光器： / 量 子 態(tài) 個光子2022? Institude of Lightwave Technolo