通信用光器ppt課件(編輯修改稿)
2025-06-03 02:07 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 SiAPD 的 x=~ ， GeAPD 的x=~， InGaAsAPD的 x=~。 當(dāng)式 ()和式 ()的 g=1時(shí) ， 得到的結(jié)果和 PIN相同 。 光電二極管一般性能和應(yīng)用 表 光電二極管 (PIN和 APD)的一般性能 。 APD是有增益的光電二極管 ， 在光接收機(jī)靈敏度 要求較高的場(chǎng)合 ， 采用 APD有利于延長系統(tǒng)的傳輸距離 。 靈敏度 要求不高的場(chǎng)合 ， 一般采用 PINPD。 5~15 5~15 工作電壓 /V 1~2 ~1 結(jié)電容 Cj/pF ~1 2~10 響應(yīng)時(shí)間 2~5 ~1 暗電流 Id/nA ( ) ( ) 響應(yīng)度 ~ ~ 波長響應(yīng) InGaAsPIN SiPIN μm/??)W/(A 1???ns/?μm μm表 PIN光電二極管一般特性 ns/?~ ~ 附加噪聲指數(shù) x 20~30 30~100 倍增因子 g 40~60 50~100 工作電壓 /V 1~2 結(jié)電容 Cj/pF ~ ~ 響應(yīng)時(shí)間 10~20 ~1 暗電流 Id/nA 05~ 響應(yīng)度 1~ ~ 波長響應(yīng) InGaAsAPD SiAPD )W/(A 1???μm/??表 雪崩光電二極管（ APD）一般性能 光 無 源 器 無源光器件的要求： 插入損耗小 、 反射損耗大 、 工作溫度范圍寬 、 性能穩(wěn)定 、 壽命長 、 體積小 、 價(jià)格便宜 、便于集成等 。 無源光器件作用 ：構(gòu)成光纖通信系統(tǒng) ，擴(kuò)展功能 ， 提高性能 。 連接器 是實(shí)現(xiàn)光纖與光纖之間可拆卸 (活動(dòng) )連接的器件 ， 主要用于光纖線路與光發(fā)射機(jī)輸出或光接收機(jī)輸入之間 ， 或光纖線路與其他 光無源器件 之間的連接 。 表 光纖連接器一般性能 ??40~50 PC型 陶瓷 40~+80 陶瓷 20~+70 不銹鋼 工作溫度 /186。C 不銹鋼 壽命（插拔次數(shù)） 35~40 FC型 反射損耗 /dB 互換性 /dB 重復(fù)性 /dB ~ 插入損耗 /dB 性能 型號(hào)或材料 項(xiàng)目 310??410 連接器的分類： 單纖 (芯 )連接器 和 多纖 (芯 )連接器 。 其特性主要取決于機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 、 加工精度和所用材料 。 單纖連接器中 ， 精密套管結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理 ，效果良好 ， 適于大規(guī)模生產(chǎn) ， 因而得到廣泛的應(yīng)用 。 圖 精密套管結(jié)構(gòu)連接器簡圖 光纖 套管 插針 粘結(jié)劑 光纖固定在插針的微孔內(nèi) ， 兩支帶光纖的插針用套管對(duì)中實(shí)現(xiàn)連接 。 要求： 光纖與微孔 、 插針與套管精密結(jié)合 。 套管和插針的材料一般可以用或者不銹鋼 。插針材料用 ZrO2陶瓷最理想 。 因?yàn)?ZrO2陶瓷機(jī)械性能好 、 耐磨 、 熱膨脹系數(shù)和光纖相近 ，使連接器的壽命 （ 插拔次數(shù) ） 和工作溫度范圍大大改善 。 對(duì)于實(shí)現(xiàn)固定連接的接頭 ， 有三種連接方法：熔接法 、 V型槽連接法 、 套管法 。 熔接法式通過光纖焊接機(jī)將對(duì)接的兩光纖端面加熱并熔接在一起 。 V型槽連接法是利用 V型槽或幾根平行棒之間的間隙使光纖準(zhǔn)直連接 。 套管法是采用彈性緊套管 、 精密孔套管或松套管使光纖準(zhǔn)直連接 。 耦合器的功能是把一個(gè)輸入的光信號(hào)分配給多個(gè)輸出 ， 或把多個(gè)輸入的光信號(hào)組合成一個(gè)輸出 。 1. 耦合器類型 T形耦合器 星形耦合器 定向耦合器 波分復(fù)用器 /解復(fù)用器 圖 常用耦合器的類型 T 形 (a) … … 星 形 (b) 定向 (c) 2 3 1 4 … ? 1 ? 2 ? N ? 1 ＋ ? 2 ＋ ? N (d) 波分 2. 光纖型 微器件型 波導(dǎo)型 光纖型 把兩根或多根光纖排列 ， 用 熔拉雙錐技術(shù)制作各種器件 。 圖 (a)所示定向耦合器可以制成 波分復(fù)用 /解復(fù)用器 。 如圖 ， 光纖 a(直通臂 )傳輸?shù)妮敵龉夤β蕿?Pa， 光纖 b(耦合臂 )的輸出光功率為 Pb， 根據(jù) 耦合理論 Pa=cos2(CλL) () Pb=sin2(CλL) () 設(shè)特定波長為 λ1和 λ2，選擇光纖參數(shù)，調(diào)整有效作用長度，使得 當(dāng)光纖 a的輸出 Pa(λ1)最大時(shí)，光纖 b的輸出Pb(λ1)=0； 當(dāng) Pa(λ2)=0時(shí)， Pb(λ2)最大。 式中， L為 耦合器有效作用長度 ， Cλ為取決于光纖參數(shù)和光波長的 耦合系數(shù) 。 對(duì)于 λ1和 λ2分別為 μm的 光纖型解復(fù)用器 ，可以做到 附加損耗 為 dB， 波長隔離度 大于 20 dB。 圖 (a)定向耦合器； (b) 8 8星形耦合器； (c) 由 12個(gè) 2 2耦合器組成的 8 8 星形耦合器 輸 入 光光 強(qiáng) 度光纖 a光纖 b 輸 出 光2341( a )( b )123456789101112( c )?1 ?2 P 0 P1 P2 熔錐光纖型波分復(fù)用器結(jié)構(gòu)和特性 微器件型 用自聚焦透鏡和分光片 (光部分透射
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