光器件及基本的光测量.pptxVIP

;光有源器件;原子的激发和辐射;2. 受激吸收; 若入射光子的能量h? 等于原子高、低 能级的能量差E2 ? E1 且高能级上有原子存在时 入射光子的电磁场就会诱发原子 从高能级跃迁到低能级 同时 放出一个与入射光子完全相同的光子;;??1?s ??10ms;;EDFA的增益谱;PN结;3 )使激光具有极好的单色性（选频）;半导体激光器的工作特性;;1、超辐射的概念;光功率—电流特性;LD、SLD、LED、ASE比较;光探测器;1.本产品属静电敏感器件，请遵守静电敏感器件的防护措施。2.焊接管脚用的电烙铁应正确接地，以防漏电击穿器件。;光电检测器的特性指标; 响应度是器件在外部电路中呈现的宏观灵敏特性，而量子效率是器件在内部呈现的微观灵敏特性。量子效率定义为通过结区的载流子数与入射的光子数之比，常用符号η表示：; 式中：e是电子电荷，其值约为1.6×10-19G；ν为光频。h是普朗克常数，c是光在真空中的速度,λ是光电检测器的工作波长。代入相应数值后，可以得到： 从上式可以看出：在工作波长一定时，η与ρ具有定量的关系。;;; 光电二极管的响应速度是指它的光电转换速度。它取决于以下三个因素： 1、耗尽区的光载流子的渡越时间； 2、耗尽区外产生的光载流子的扩散时间； 3、光电二极管以及与其相关的电路的RC时间常数。 影响这三个因素的参数有：耗尽区宽度w、吸收系数as、等效电容、等效电阻等。 ;一般在耗尽区高电场的情况下，光生载流子可以达到散射的极限速度。 例如：耗尽层为10 mm的Si光电二极管 电场强度：20000 V/cm 电子最大速度：8.4 x 106 cm/s 空穴最大速度：4.4 x 106 cm/s 极限响应时间：~0.1 ns;光载流子扩散时间;当检测器受到阶跃光脉冲照射时，响应时间可使用输出脉冲的上升时间tr和下降tf 时间来表示。 在理想情况下tr = tf，但是由于非全耗尽性中载流子扩散速度远小于漂移速度，使得tr≠tf，造成脉冲不对称。;光电二极管脉冲响应;带宽; APD的电流增益，即平均倍增因子M可表示为： 式中：Ip为APD倍增后的光生电流；Ip0是未倍增时的原始光生电流。若无倍增时??倍增时的总电流分别为I1和I2，则应扣除当时的暗电流Id1和Id2后才能求出M。;5. 光电检测器的噪声;;光纤结构;;模式色散的计算;多模光纤与单模光纤;;拉丝工艺;四种光缆结构图;光纤制造的关键;光频率的介质纤维表面波导;要将杂质降低到什么程度？ 1ppm OH- ,将导致40dB/km 损耗 600ppb Cu 或1ppm Fe，导致120dB/km损耗 关键问题: 如何在制造工艺上降低光纤中的杂质含量？;光纤的透明度???;衰减系数测量 measurement of attenuation coefficient ;衰减产生的原因;;光纤衰减是对光信号在光纤中传输时能量损失的一种度量，单位为dB，在工作波长为λ时的衰减A定义为： （1） 式中： 分别为光纤注入端和输出端的光功率。 （ dB与dBm）;?若光纤是均匀的，则还可以用单位长度的衰减即衰减系数α来表示： （2）;光纤衰减的测量方法（单模） Test methods for the attenuation ;剪断法The cut-back technique;2005年6月;是ITU 建议规定的光纤衰减的一种替代测试法。（活动连接器、法兰盘、FC、SC、ST 跳线）插入法测试系统如下：;2005年6月; 光纤的连接常采用两种办法一种是要求两根光纤（缆）的连接固定、永久。在光缆施工中，因为一盘光缆的长度一般在2km以内，所以两根光缆的接续要采用熔接机将它们熔融相连。另一种是光纤与光发射机（附带尾纤）、光接收机或仪表之间的连接，或者是与另一根光纤暂时性的连接，就要用到连接器。连接器是易出故障的器件，也是用途最广泛的无源器件，我们有必要对其结构性能等有所了解。;;常用的连接器型号有FC/PC、FC/APC、SC/PC、SC/APC和ST/PC型。 分子部分表示外部加强件的材料、固定方式：FC是金属套筒，卡口螺旋 式；SC是插拔式，外壳为矩形；ST是弹簧带锁卡口结构。 分母部分表示内部光纤端面的处理形式：PC是端面做成凸球面形，APC是端面处理成斜面。;; APC是端面处理成斜面。值得说明的是，APC连接器端面的倾