光纖通信第03章-閱讀頁
2025-01-10 22:46本頁面
【正文】 大。由于發(fā)散角大，它與光纖的耦合效率低，故一般只用于短距離的通信。 但當注入電流增大到一定程度時 ， 由于 PN結(jié)過熱 ， 曲線呈飽和趨勢 。定義 fc為發(fā)光二極管的截止頻率，當 f=fc=1/(2πτ e)時 |H(fc)|= ， 最高調(diào)制頻率應(yīng)低于截止頻率。 二、光檢測器的分類 按工作原理可以把光檢測器分為熱器件和光子器件兩類。 為了克服光電二極管的缺點 ， 改善響應(yīng)速度和轉(zhuǎn)換效率 ， 必須加大耗盡層的寬度 。 二、 PIN光電二極管 PIN光電二極管就是通過減小摻雜濃度來增大耗盡層寬度的。由于是輕摻雜，故電子濃度很低，擴散后可以形成一個很寬的耗盡層。 我們在光纖通信中使用的是 RAPD。它定義為一次光生載流子和入射光子數(shù)的比值： 其中： Ip為一次光生電流， P0為入射光功率， e為電子電量， hf為光子能量。 hfePI p ?? ??0二、 響應(yīng)時間 光電二極管產(chǎn)生光電流的響應(yīng)時間主要取決于以下幾個因素： （ 1）耗盡區(qū)光生載流子的渡越時間 （ 2）耗盡區(qū)外光生載流子的擴散時間 （ 3）光電二極管及其相關(guān)電路的 RC時間常數(shù) 三、 響應(yīng)波長 入射光能量必須大于半導(dǎo)體材料的禁帶寬度才能發(fā)生光電效應(yīng)，對應(yīng)于最小入射光能量的波長稱為響應(yīng)波長，即： gc Ehc?? 噪聲是反映光電二極管特性的一個重要參數(shù) ， 它直接影響光接收機的靈敏度 。 噪聲通常用均方噪聲電流 (在 1Ω負載上消耗的噪聲功率 )來描述 。 APD的倍增因子與它兩端所加的反向偏壓有關(guān)，反向偏壓越大， g就越大。 六、 倍增噪聲和過剩噪聲因子 倍增噪聲用過剩噪聲因子 F（雪崩效應(yīng)的隨機性引起噪聲增加的倍數(shù)）來表示： X為過剩噪聲指數(shù)，一般在 ~1范圍內(nèi)，對于硅 APD， x=~，對于鍺 APD， x=~1 在選取 APD時應(yīng)盡量選擇 x比較小的管子 如果不考慮別的因素 ， APD的均方噪聲電流為 〈 i2q〉 =2 e （ IP+ Id ） B g2 考慮了倍增噪聲后 ， APD的均方噪聲電流應(yīng)為 〈 i2q〉 =2e （ IP+ Id ） B g2+x 式中 ， x為附加噪聲指數(shù) 。 接頭是實現(xiàn)光纖與光纖之間的 永久性 (固定 )連接 ， 主要用于光纖線路的構(gòu)成 ， 通常在工程現(xiàn)場實施 。 耦合器的功能是把一個輸入的光信號分配給多個輸出端口 ， 或把多個輸入端口的光信號組合成一個輸出信號 。 3. 主要特性 （ 1） 耦合比 （ 2） 附加損耗 （ 3） 插入損耗 （ 4） 隔離度 （ 5） 一致性 光隔離器 是只允許光在一個方向上傳播，阻止往其它方向特別是反方向傳播的器件。 光調(diào)制器 直接調(diào)制 間接調(diào)制（外調(diào)制） 光開關(guān) 其主要功能是轉(zhuǎn)換光路，實現(xiàn)光交換。 法拉弟旋轉(zhuǎn)器偏振器反射光阻塞入射光偏振器S O P 隔離器的工作原理 光纖輸出S W P半波片法拉弟旋轉(zhuǎn)器S W PS O P光纖輸入( a )光纖輸出S W P半波片法拉弟旋轉(zhuǎn)器S W P光纖輸入( b ) 與輸入光的偏振態(tài)無關(guān)的隔離器 132( a ) ( b )1 324 光環(huán)行器 (a) 三端口； (b) 四端口 圖 (a) 短波長 AlGaAs/
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