光无源器件第三课.pdfVIP

我可能改变这个世界 威斯敏斯特教堂旁边墓碑上面刻着一段： 当我年轻的时候，我梦想改变这个世界； 当我成熟以后，我发现我不能够改变这个世界， 我将目光缩短了些，决定只改变我的国家； 当我进入暮年以后，我发现我不能够改变我们的国 家， 威斯敏斯特大教 我的最后愿望仅仅是改变一下我的家庭， 堂坐落在伦敦 但是，这也不可能。 泰晤士河北岸， 始建于公元10世 当我现在躺在床上，行将就木时， 纪.威斯敏斯特 我突然意识到：如果一开始我仅仅去改变我自己， 大教堂既是英国 然后，我可能改变我的家庭； 国教的礼拜堂， 又是历代国王举 在家人的帮助和鼓励下， 行加冕典礼、王 我可能为国家做一些事情； 室成员举行婚礼 然后，谁知道呢?我甚至可能改变这个世界。 的大礼堂，还是 一个国葬陵墓。 《光纤与光无源器件技术》 1 复习 1.4.1、波长、频率和频率间隔 （1）光信号的波长和频率关系： c νλ 8 其中c 3.0 ╳ 10 m/s ； ν为光信号频率； λ为光信号波长。 6 （2 ）光纤通信中，常用频率：兆赫兹1MHz 10 Hz 9 吉赫兹1GHz 10 Hz 太赫兹1THz 1012 Hz （3 ）波分复用波段： 第一窗口：850 nm （1972-1981年） 第二窗口：1300 nm （70年代末80年代初） 第三窗口：1550 nm （80年代起） 原因：1550nm附近，光纤衰减系数最小、掺饵光纤放大器增益大且平坦。 《光纤与光无源器件技术》 2 当前所用的单模光纤，可从1260nm到1675nm，共415nm宽度。一般划分为 O、E 、S、C、L 、U六个波段： 初始（O ）波段：1260~1360 nm 扩展（E ）波段：1360~1460 nm 短 （S）波段：1460~1530 nm 常规（C ）波段：1530~1565 nm 长 （L ）波段：1560~1625 nm 超常（U ）波段：1625~1675 nm 当前各国大都使用的是C、L波段，且只是其中的一小部分，大部分波段还未使用。 《光纤与光无源器件技术》 3 我国常用的32波的波分复用系统的标准中心频率个中心波长： 波长序号 中心频率（THz ） 中心波长（nm ） 1 192.1 1560.61 2 192.2 1559.79 3 192.3 1558.79 … … 30 195.0 1537.40 31 195.1 1536.61 32 195.2 1535.82 波分复用系统的研究重点：提高复用信道数，其实是缩小波长间隔。 缩小波长间隔需要：稳定固定的或可调光源、合适的光纤、宽带光放大器。 《光纤与光无源器件技术》 4 1.4.2、带宽和容量 时域计量 信号带宽是对信号频谱宽度的度量。 在通信领域中，带宽对广泛用来描述通信系统的传输量。 数字信号的带宽和传输速率关系： kbit/s 、Mbit/s 、Gbit/s 1 ΔνΔ B 4π 频域计量 Δν为信号频谱宽度； ΔB 为信号脉冲宽度； ★带宽和传输速率成正比，和脉冲宽度成反比。 kHz 、MHz 、GHz 比特（bit ）：最小的信息单位，一个字节为8bit；二进制“0”或“1”各占1bit。 《光纤与光无源器件技术》 5 1.4.3、光损耗度量和光损耗功率 （1）、光损耗度量：分贝 a ）、以分贝（dB ）来表示的功率比或损耗 长度为L 的光纤在波长λ处的光损耗： ?P λ ? 2 其中，P 、P 表示光功率。 λ 1 2 A（ ）10lg? ? P λ ? 1 ? 功率比 10N 101 2 1 0.5 0.1 10-N dB +10 +10 +3 0 -3 -10 -10N N b）、对于均匀的光纤，单位长度损耗（衰减）与长度无关，可写成： A λ α（λ ） L 《光纤与光无源器件技术》 6 （2 ）、光功率度量：毫瓦mW与分贝毫瓦dBm dBm意义：方便表示输出功率和接收机灵敏度 dBm意义：方便表示输出功率和接收机灵敏度 P 10lgP dBm mW 特例——0dBm 1Mw 功率/mW 100 10 2 1 0.5 0.1 0.01 0.001 值/dBm +20 +10 +3 0 -3 -10 -20 -30 《光纤与光无源器件技术》 7 2.1.2 光纤的分类 纤芯：4~10 μm 单模光纤：只传输一种模式（基模） 式 模 输 传 包层：125 μm 纤芯：50 μm 多模光纤：同时传输几十、上百、上千种模式 或62.5 μm 包层：125 μm 单模光纤适用于大容量、远距离的光纤通信系统。 多模光纤适用于小容量、短距离的光纤通信系统。 《光纤与光无源器件技术》