中文版ppt光纤通信技术-tx4.pdf

Fiber-optic Communication Systems Chapter 3: Optical Transmitter 光学调制 ˆ E (t ) = eA cos(ωt +φ ) PolSK ASK FSK PSK • ASK ：Amplitude shift keyin • FSK: Frequency shift keyin • PSK: Phase shift keyin • PolSK: Polarization shift keyin • FSK由于是对光载波调制，而光载波的频率极高，所以此调制方法仅限于在实验室研究，目前还 很少用于实际通信传输中。 • PolSK研究也相对较少，主要原因是偏振态随机性比较强，发射机和接收机复杂度较高。 • 在高速光通信系统中，应用最广泛的还是ASK调制和PSK调制。 光学调制 • Direct modulation：适用于半导体光源，输出光 波电场幅度的平方与调制信号成比例 • External modulation：利用晶体的电光、磁光和 声光效应等特性对光信号进行调制，既适用于半 导体光源，也适用于其他类型的光源。 直接调制：Direct modulation p p 输出光信号输出光信号 输出光信号输出光信号 I Ith Ib I t 输入电信号输入电信号 输入电信号输入电信号 输入电信号输入电信号 Iin 输入电信号输入电信号 Iin （（a ））LED数字调制原理数字调制原理 (b) LD的数字调制原理的数字调制原理 （（）） 数字调制原理数字调制原理 的数字调制原理的数字调制原理 LED直接调制：模拟和数字 模拟调制中的非线性，会引起波形失真，引起传输质量下降； 而数字调制中的非线性，只会引起“1” 的幅度的改变，可通过改变判决阈值， 使误码率不会增加； LD直接调制：数字 LD驱动电流：偏置电流 （直流）和调制电流 （交流）两部分 偏置在阈值附近 （稍小）：减小光电延时、张驰振荡和码型效应，具备较好的 调制效率； 调制电流：避开非线性区，避免光源负担过重，保持足够的输出消光比； 直接调制 • 直接调制实现简单、体积小、易整合，但其缺点在于产生的啁 啾（chirp ）与调制频率成正比，这直接限制了系统的中继距 离。因而直接调制通常用在2.5Gb/s的场合。 • 调制曲线易受激光器工作温度影响。 外调制 • 实现较复杂，需要用到额外的调制器 • 能实现较高速率的调制，啁啾小 • 电吸收调制器Electro-Absorption Modulator