集成光电子器件(共43张PPT).pptx

集成光电子器件;李培丽

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仙林校区教师公寓3栋4单元208;第一章光纤通信与光电子器件

李培丽

2光电子器件的发展

适用长距离、高速系统。

1970年，美国贝尔实验室、日本电气公司(NEC)和前苏联先后，研制成功室温下连续振荡的镓铝砷(GaAlAs)双异质结半导体激光器(短波长)。

全光波长转换器基本上都是利用某种光学介质的高速非线性效应来实现的，如交叉增益调制效应、交叉相位调制效应、四波混频效应、交叉偏振调制效应等。

由1000dB/km——20dB/km，高锟的论文非同寻常！

1995：采用光放大器和波分复用(WDM)技术的第四代

他指明通过“原材料的提纯制造出适合于长距离通信使用的低损耗光纤”这一发展方向

输出非相关光，谱宽宽、输出功率小、调制速率低。

烽火、信号弹、红绿灯

在以后的10年中，波长为1.

3μm的铟镓砷磷(InGaAsP)激光器；

dB/km(波长1.

发光二极管（LED）：

以光的形式存在。;1.1光纤通信

1.1.1光通信的发展

1.1.2光通信的优点

1.2光纤通信用光电子器件

1.2.1光电子器件

1.2.2光电子器件的发展;1.1.1光通信的发展;6;1960年，美国人梅曼发明红宝石激光器，获得高强的、

频率和相位都稳定的相干光——激光。

解决了光源问题，这引起了新一轮的光通信研究热潮——激光大气通信。但由于自然气象条件的影响没有进展。

（现在无线光通信又成了研究热点）

;1966年，英籍华裔学者高锟发表论文，认为只要设法降低

光纤中的杂质，可以使光纤损耗降为20dB/km。;光纤之父高锟1998年在英国接受IEE授予的奖章;1970年，美国康宁(Corning)公司研制成功损耗20dB/km的石英

光纤，把光纤通信的研究开发推向一个新阶段；

1972年，康宁公司高纯石英多模光纤损耗降低到4dB/km；

1973年，美国贝尔(Bell)实验室的光纤损耗降低到2.5dB/km；

1974年降低到1.1dB/km；

1976年

dB/km(波长1.2μm)；

在以后的10年中，波长为1.55μm的光纤损耗：

1979年是0.20dB/km；

1984年是0.157dB/km；

1986年是0.154dB/km，接近了光纤最低损耗的理论极限。;光纤损耗谱特性;1970年，美国贝尔??验室、日本电气公司(NEC)和前苏联先后，研制成功室温下连续振荡的镓铝砷(GaAlAs)双异质结半导体激光器(短波长)。虽然寿命只有几个小时，但它为半导体激光器的发展奠定了基础；

1973年，半导体激光器寿命达到7000小时；

1976年，日本电报电话公司研制成功发射波长为1.3μm的铟镓砷磷(InGaAsP)激光器；

1977年，贝尔实验室研制的半导体激光器寿命达到10万小时；

1979年美国电报电话(ATT)公司和日本电报电话公司研制成功发射波长为1.55μm的连续振荡半导体激光器。;1980：850nm多模光纤通信系统

1983：1310nm单模光纤通信系统

1991：1550nm单模光纤通信系统

1995：采用光放大器和波分复用(WDM)技术的第四代

光纤通信系统

全光网：是指信号只是在进出网络时才进行电/光和光/

电的变换，而在网络中传输和交换的过程中始

终以光的形式存在。;第一章光纤通信与光电子器件;光纤通信的优点：

1.容量大

激光的频率约为100THz，微波的频率为10GHz。用光传输信息，理论上通信容量比微波大一万倍！;2.色散小

3.损耗小

4.无中继距离长

5.资源丰富

光纤的主要成分是SiO2，资源十分丰富。

电缆的主要成分是Cu、Al等有色金属，资源有限。

6.防干扰性能好

光纤不受强电干扰、电气化铁道干扰和雷电干扰，抗电磁脉冲能力也很强，必威体育官网网址性好。

;第一章光纤通信与光电子器件;光电子器件的发展推动了光纤通信的进步;激光的频率约为100THz，微波的频率为10GHz。

分机械光开关和非机械光开关

调制器一般用电光效应或声光效应使折射率改变，或用磁光效应使光的透过率变化实现光调制。

光分/插复用器(O