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1、光無源器件及光纖通信簡介光纖結(jié)構(gòu)、種類、特性光纖通信基本原理有源、無源器件常用測試儀器計量單位光纖結(jié)構(gòu)涂覆層(coating)包層(cladding)纖芯(core)abca：4-10um(單模),50-62.5um(多模);b：125um;c:250um涂覆層(coating)包層(cladding)纖芯(core)光纖導(dǎo)光原理（1）光纖導(dǎo)光原理（2）n2n1?1?2?1入射光(incidentray)折射光(refractiveray)反射光(reflectedray)折射定律：n1sin?1=n2sin

2、?2若n1>n2,則?2>?1稱折射率大的介質(zhì)為光密質(zhì)，折射率小的為光疏質(zhì)。光纖導(dǎo)光原理（3）n2n1?1?2入射光折射光n2n1?1?2折射光入射光n2n1?1折射光入射光臨界角全反射n1>n2n1>n2n1>n2光波段分布可見光近紅外紫外線波長增加(頻率減少）無線電波X射線?射線中紅外遠(yuǎn)紅外毫米波微波UHFVHFFMAM0.39um光通信窗口0.76um~1.6um15um25um300um395THz187.5THz光纖分類與特性（1）傳輸模式：光在光纖中傳播時的電磁場分布形式，一種電磁場分布稱為一個傳

3、播模式。根據(jù)光纖中傳輸模式的數(shù)量，將光纖分類：單模光纖：對于一定波長（或頻率）的光波，只能沿著唯一的路徑在光纖中傳播。用SMF（singlemodefiber）表示。多模光纖：對于一定波長（或頻率）的光波，可以沿著多條路徑在光纖中傳播。用MMF（multi-modefiber）表示。光纖分類與特性（2）損耗特性：光波在光纖中每傳輸一公里的損耗，用衰減系數(shù)表示，單位為dB。色散特性：光波在光纖中傳輸?shù)倪^程中，由于各種原因?qū)е碌墓獠}沖展寬，單位為ps。光纖分類與特性（3）常用的單模光纖纖芯一般為4~10um,衰

4、減系數(shù)為~0.3dB/km，光波在其中是單模傳輸，因此其損耗和色散特性都不錯，適于大容量、長距離的通信。也是我們生產(chǎn)光纖通信無源器件中最常用的光纖。多模光纖的纖芯一般為50-62.5um，衰減系數(shù)為~3dB/km，光波在其中是單模傳輸，損耗和色散特性都比單模光纖要差，適于短距離、小容量的通信，特別是在局域網(wǎng)中（LAN）中應(yīng)用較多。光纖通信原理（1）C=?/T=?f=3x108m/s調(diào)幅(IM-DD：IntensityModulation-DirectDetection)調(diào)頻調(diào)相用光波做為載波，用信號對其進(jìn)行調(diào)

5、制,將已調(diào)制光波沿光纖從一地傳送到另一地，經(jīng)過解調(diào)，從中取出信號，就實現(xiàn)了通信。由于器件水平限制，目前一般采用調(diào)幅技術(shù)進(jìn)行光纖通信；即在發(fā)射端用信號光調(diào)制光源，使光脈沖幅度發(fā)生變化，實現(xiàn)了電光轉(zhuǎn)換；在接受端通過光電轉(zhuǎn)化，將光脈沖幅度變化中蘊涵的信號取出來。光纖通信原理（1）光纖通信原理（2）從發(fā)射端到接受端的過程，光要經(jīng)過由光纖、無源光器件（PassiveOpticComponents）、有源光器件（ActiveOpticComponents）所組成的光網(wǎng)絡(luò)或光路徑。其中，無源器件主要的作用是對光進(jìn)行導(dǎo)引（G

6、uide）和路由（Route）；而有源器件主要是進(jìn)行光的發(fā)射、接受及再生（Re-generation），再生包括了放大（Amplification）、整形（Shaping）、定時（Re-timing）。光纖通信原理（3）光纖通信原理（4）發(fā)射機(jī)接受機(jī)中繼器光纖光纖1x2耦合器光源衰減器光敏二極管光敏二極管隔離器發(fā)射機(jī)1x2光開關(guān)光路1光路2有源、無源器件(1)有源器件主要分為：1、光源:LD、LED、ASE;2、光敏二極管（Photodiode）:PIN,APD3、放大器（Amplifier）:EDFA,Ro

7、man...有源、無源器件(2)無源器件主要分為：1、光隔離器(Isolator):偏振相關(guān)型、偏振無關(guān)型2、光耦合器(Coupler):光信號的耦合/分配3、光衰減器(Attenuator):光功率衰減4、光循環(huán)器(Circulator):固定順序光路5、光開關(guān)(Switch):光路的通斷、選擇6、光連接器(Connector):光纖、器件之間的連接7、波分復(fù)用(WDM)器件:多路波長信號的合波、分波,通常是2路；4路以上稱為密集波分復(fù)用(DWDM)器件：常用測試儀器1、光源：白光源、LED、LD、可調(diào)激光

8、光源（TunableLaserSource），2、光功率計：測光強(qiáng)，8153A（81533B+81521B）3、頻譜分析儀（OSA）：測波長（頻率）特性，Ando，HP4、波長計：5、顯微鏡：光纖、器件的表面檢查。6、融接機(jī)：光纖的融接、對準(zhǔn)。在光纖通信中，表示兩變量之間的倍數(shù)關(guān)系，通常用其取對數(shù)后（以10為底）的形式來表示；即設(shè)變量1的值是變量2的值的M倍，則其對數(shù)形式是10lgM,單位為分貝(d