光纤通信 5章 光源与光发送机.ppt

例如： 如果L= 0.4mm = 400 μm， n=1 而λ= 1300 nm= 1.3 μm 则N = 615 谐振器支持的波长为1300 nm =2 n L/ N，但其也支持：2L(N ±1), 2L(N ±2),等等波长。这些谐振器选择的波长叫纵模。当谐振器的长度增加或减少时，激光器就从一个纵模转向另一个，被称之为跳模。 因为λ = 2 n L/ N，所以相邻两个纵模的间隔 λN –λN+1 ≈ 2 n L/N2 = λ2/2 n L 畦丰吵旱您杠淫代扼迪赵贴仟律柔靖垮燕碟躁瞩碗级管斩宪机虎备滁惋穷光纤通信 5章 光源与光发送机光纤通信 5章 光源与光发送机 1、必须增益大于损耗： 激光出射条件 2、活性介质只能在很小的波长范围内提供增益（ λhc/E）。谐振器和活性介质共同作用的结果，只有几个落在增益曲线内的谐振波长才能被激射。 P peak λ (nm) 躯宫瓷谐桌钮绪擅翼呐藻质另审吟杯减噶撰男雷戍蓝番射带酱则半私嚣溅光纤通信 5章 光源与光发送机光纤通信 5章 光源与光发送机 相邻两个纵模的间隔λN –λN+1 ≈ λ2/2 n L 当谐振器的L=0.4mm, n=1，工作在λ= 1300 nm 附近时，计算出λN –λN+1≈ 2.1 nm ，假设增益曲线的线宽等于7nm，则这种活性介质可支持3个纵模。 c)增益损耗曲线和可能的纵模 d)实际的多模辐射 FP-LD的光谱宽度为纵模包络光功率最大值一半时的带宽。 计枉袒挎弧拙病暗妊巩歇溪拙匠恋烫官龋没懒侥煽棺小翁撕瞬沟溶张毡花光纤通信 5章 光源与光发送机光纤通信 5章 光源与光发送机 分布反馈激光器Distributed Feedback (DFB) Laser P peak SMSR 单纵模 (SLM)光谱 高性能的通信激光器 价格贵 (难于制造) 长距离干线 或 DWDM 系统 主要性能指标 主要用于1550 nm 总输出功率 3 to 50 mw 谱线宽度10 to 100 MHz (0.08 to 0.8 pm) 边模抑制比 (SMSR): 50 dB 相干长度约为 1 to 100 m 小的 NA (?光易于耦合进光纤) λ 谎惩俊汤歹猩峦悠爬笼攀围厩莉舰腊痴变目乳土鹅宽铜我屹尉硼廷待邱转光纤通信 5章 光源与光发送机光纤通信 5章 光源与光发送机 为了减少线宽，需要激光管只发射一个纵模。分布反馈激光器实现这个功能。 其在激活区附近的异质结中合并了光栅，其工作原理与镜子类似，但他仅选择反射波长为λB 的光。 2∧ neff= λB “反馈”是指；使受激光子返回活性介质； “分布”是指；反射并不仅仅发生在一个点上。 二十世纪六十年代提出，二十世纪八十年代商品化。 改进方案：DBR 幂诀涟猿剔共稽擞始搭鹅黎安治杠肤茎兼骂素绒萤裁崎阶技桶蔗肛愿啡专光纤通信 5章 光源与光发送机光纤通信 5章 光源与光发送机 a) 分布反馈激光器 b) 分布反馈工作原理 c) 实际单模辐射 铝懈竖诧且废跃溯沙盾减党驰捏运看熟慑沤茨奈说炙析雍叁郝沃杠钉脸援光纤通信 5章 光源与光发送机光纤通信 5章 光源与光发送机 active n-DBR p-DBR 分布布拉格反射 (DBR) 镜 交替的半导体材料层 40到60层,每层厚度 l / 4 光束的匹配与光纤更接近 主要性能指标 波长范围780 to 980 nm (gigabit ethernet) 谱线宽度 1nm 输出功率 -10 dBm 相干长度10 cm to10 m NA 0.2 to 0.3 叠熏他忱抽达辐篙亿宗亚战宝啮定志圃除容给逗晕郭竞佬额负煎毖耻敛贰光纤通信 5章 光源与光发送机光纤通信 5章 光源与光发送机 量子阱激光器 为了提高发射效率，使用特殊制造技术来得到特别薄的激活区（4nm—20nm），称为量子阱（QW）激光器。 a)单量子阱激光器 徐狠逊暗骏轮奶博斯妮原醇姑摘谱谬初适叔腊铭涟墟缸隆詹擞粹它课荐薯光纤通信 5章 光源与光发送机光纤通信 5章 光源与光发送机 MQW激光器是用超薄膜（厚度〈20nm〉形成有源层，能呈现量子效应的异质结半导体激光器，普通半导体激光器的有源层厚度为几百纳米到几千纳米。电子在有源层的运动是三维的，当有源层的厚度减小到20nm而与电子的自由程接近时，电子就不能在层厚方向做自由运动，只能在层面内作横向运动，电子能量变成一个个离散值，即呈现量子效应，有源层由多个薄层构成，由于载流子和光子被限制在薄层之内，从直观来看就是载流子和光子都很集中，因此容易发生激射。 多量子阱激光器MQW-LD 莆沦雄利牙耳所眯德稍山荚消外靳易慧蔷痕巷驱搅刊卒敏晋含饭拂酗忆甚光纤通信 5章 光源与光发送机光纤通信 5章 光源与光发送机 MQW激光器的优点：???