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* 合波分波器件 INi OUT IN OUTi 合波 分波 合波/(分波)器件是将不同波长的光信号合在一起/(按波长分开)的器件，是 DWDM系统最核心器件，这是光层的最基本复用合解复用。故分波/合波器件 也经常被叫做光复用/(光解复用)器件 这里的“分”、“合”是相对波长/频率而言的，不是针对光功率而言。 * 特点：成本低，技术成熟，插损大 插损理论计算方法： 插损＝级数×3dB 输入端口编号与波长无关 （对波长不敏感） 对相邻波长隔离作用低 耦合型合波器件 in out * λ ３ λ １ λ 1 — 4 λ ４ λ ２ λ １ 滤波器 λ ３ 滤波器 自聚焦棒透镜 玻璃 设计上可以实现结构稳定的小型化器件，信号同带平坦，且与极化无关，插入损耗小，通路间隔度好。 但通路数不会很多。 多层介质膜复用解复用器件 * 膜片型波分复用器 光波分复用器是对波长进行分离与合成的无源器件。 WDM的原理很简单，利用镀膜片，将需要的波长挑选出来。 * 3端口 8-Channel DWDM Modules 4 Channel DWDM 16-Channel DWDM Modules * Interleaver技术：是一种可把一列频率间隔为f的光信号分为两列频率间隔为2f的光信号，分别从两个信道输出的光滤波技术，称其中一个信道为奇信道，另外一个为偶信道。也称为光学梳状滤波。 50GHZ Interleaver的工作示意图 * 间隔为50GHz，80路的DWDM器件 Interleaver 50GHz 100GHz 1×40 WDM 100GHz 1×40 WDM 50GHz 1×80 DWDM 器件 * 什么是Interleaver * 应用介绍 Interleaver主要和其他器件一起构成WDM系统，用于数据等的传输。 * 光学材料 薄膜光学 * 光学玻璃 ---应用最广泛的光学材料，属于无机物，是高分子的凝聚态物质;不论化学成分和固化温度范围如何，一切由熔体过冷却所得的无定形体，由于粘度逐渐增加而具有的固体的机械性质的，均称之为玻璃；而且有液态变为玻璃态的过程应当是可逆的 ◆光学晶体 ---是有规则排列结构的固体 ◆光学塑料 ---属于有机物，是有机高分子化合物 光学材料有三大类 * 光与物质作用的三种情况 自发辐射 E2 E1 辐射出的光子能量hυ21满足玻尔条件： E2-E1= hυ21 在没有外界作用情况下，原子从高能态向低能态跃迁，释放的能量以光辐射的形式放出 * 受激吸收 E2 E1 当原子系统受到外来的能量为hυ21的光子照射时，如果hυ21=E2-E1，则处于低能态E1上的原子受到激发，跃迁到高能态E2上去，同时吸收一个能量为hυ21的光子 * 受激辐射 受激辐射过程产生的光简称激光 当原子受到外来能量为hυ21的光子照射时，若hυ21=E2-E1，则处于高能态E2上的原子也会受到外来的能量为hυ21的光子的诱发，而从高能态E2跃迁到低能态E1上去，这时原子将发射一个和外来光子能量相同的光子 * 外来光子量越多，受激发的粒子数越多，产生的光子越大，能量越高 受激辐射是与受激吸收相反的过程，放出的光子与外来光子频率、传播方向、相位及偏振等完全一样，光辐射能量增大一倍 * 光放大过程：光的受激辐射＞光的受激吸收 光的受激放大 实现原子系统的粒子数反转分布是使光的受激辐射从次要位置转化为主导地位的必要条件，它也是形成激光的必要条件 E1 E2 若一物质，处于高能级上的原子数密度大于处于低能级上的原子数密度，则该物质处于“粒子数反转分布”状态，这时的介质称为激活介质或增益介质 * 形成激光的两个条件： 必须利用激励能源，使工作物质内部的一中粒子在某些能级间实现粒子数反转分布 满足阈值条件G（ν）≥α G（ν）：单位长度的增益 α：单位长度上的损耗 * 工作物质 激励源（泵浦系统） 光学谐振腔 激光器的三部分组成 * 根据工作物质： 固体激光器：红宝石激光器、钕玻璃激光器、YAG激光器 气体激光器：氦-氖激光器、二氧化碳激光器、氩离子激光器 半导体激光器：砷化镓半导体激光器 染料激光器：若丹明6G染料激光器 根据激励方式： 光激励激光器、电激励、热激励等 根据运转方式： 连续运转激光器和脉冲运转激光器 激光器的分类 * 常用的固体工作物质 红宝石：Cr3+:AI2O3 激活离子为三价铬离子，基质是刚玉晶体 Nd3+:YAG掺钕钇石榴石 激活离子为三价铬离子，基质是YAG晶体 钕玻璃： 光学玻