光电产品相关知识介绍课件

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1、光通信用光电产品相关知识介绍目录1基本概念2关于光系统3关于光纤4关于光无源器件5关于光有源器件6关于组件7关于光模块8关于光电子产品质量1基本概念1.1光纤通信利用光学纤维做传输介质、用光作载波信号的数字通信。光学纤维主要成分可以是二氧化硅（石英）、氟化物或塑料。1.2模拟信号随消息变化、在规定时间内,幅值可以取连续范围内的任意数值的信号。1.3数字信号在时间上分离和幅值上量化的信号。1.4时分复用对来自不同低速率信道的数字信号进行交替排列,并使之在同一个高速通信媒体上传输多个信道的综合数字信号的技术。1.5同步传输模式SDH...由一些网络单元（如复用器、数字交叉连接设备）组成的

2、，在光纤上进行同步信息传输、复用和交叉连接的系统（或网络）。.SDH的特点是：..具有全世界统一的网络节点接口和统一的时钟；.有一套标准化的信息结构等级，如STM-1，STM-4，STM-16,STM-64,STM-256等;..所有网络单元都有标准光接口，从而可以在光路上互通；..大量采用软件进行网络管理和控制，因为其帧结构中含有丰富.（约占5%）的用于维护管理的比特1.6有源光电子器件内部具有电或光作用层、能使电变为光（如激光器）或光变为电（如探测器）功能或电、光相互作用（如光调制器）的器件。1.7无源光电子器件不必借助外部任何光或电的能量而能自身某种功能的器件，如光连接器、光衰

3、减器、光功率分配器、光隔离器等。1.8MQW-DFB-LD量子阱分布反馈激光器。1.9PIN-PD内部具有P型-本征-N性掺杂的半导体光电二极管。1.10光模块由有源光电子器件、IC、无源元件（如电阻、电容、光隔离器）和光纤混合集成在一起、完成某些功能的小体积线路块。关于光系统2.1光通信简要发展历史1966年,英国标准电信研究所华裔学者高锟博士和霍克海姆先生,根据介质波导理论大胆预言,如果通过杂质提纯,把玻璃(石英)光纤的传输损耗较由2000dB/km降低到20dB/km,就有可能用于光通信,这种预言完全为科研进步所证实,因此人们把高锟博士称为光纤通信之父;1967年,美国贝尔实验室潘

4、尼希等人发明并制作出了第一只近红外光半导体异质结AlGaAs/GaAs激光器;同期前苏联约飞研究所也制作出了短波长半导体异质结激光器.1978年左右,武汉邮科院赵梓森院士和他的同伴们,在实验室内拉制出了中国第一根光纤,于是人们通常把赵梓森院士称为中国的光纤之父。光纤实用化.1970年,美国康宁玻璃公司研制出损耗为20dB/km的石英光纤,1972-1973年,在0.85微米波段,光纤的损耗已下降到2dB/km.C)第一条光纤通信.1976年第一条速率为44.7Mb/s光纤通信系统在美国亚特兰大的地下管道中诞生.上世纪80年代,由短波长(0.85m)通信,发展到长波长1.31m通信,再

5、发展到1.55m通信;并在全世界范围内统一了同步传输体制(SDH)(这是因为1.31m光传输损耗降到0.5dB/km左右,1.55m传输损耗降低到0.2dB/km左右.上世纪90年代,推出波分复用(WDM)和掺铒光纤放大器,实现了Tb/s的传输;并实现了传输速率4010Gb/S的通信,中国几乎同步进行.2000年左右,国际上实现了单通道传输速率为40Gb/S的通信试验;武汉邮科院2005年通过了国家攻关项目STM-256(40Gb/S)光系统设备专家验收.2.2光纤通信的优点光纤通信不仅具有数字通信的优点,而且具有光纤的优点。a)光纤的带宽大,由光纤低损耗区(1260-1360)

6、nm,(1480-1580)nm200nm理论带宽达30THz,而现在TDM+DWDM最大容量为11Tb/s;光纤损耗小,在1.31m光波段,损耗约为0.35dB/km,而在1.55m光波段,其损耗最小可达0.18dB/km;而铜缆损耗在30-40dB/km,损耗差100倍左右;c)不怕电磁干扰,保密性好;因为光纤有很厚的包层和涂敷层;d)光纤不怕高温和腐蚀(与铜缆比较),寿命长,因为光纤的主要成份是SIO2e)体积小,重量轻.光纤芯径仅10-50m,成缆光纤直径也仅1mm左右;光纤原料广泛,取之不尽,用之不竭.2.3各种各样的光通信网络通过二三十年的发展，光通信系统发展到光网络，

7、可分为光骨干网（干线）、广域网、局域网和用户接入网。一个主干光通信系统，主要由信源和信宿、电端机（发送、接收）、光端机（发送、接收）、光纤、中继器和无源器件组成。在电端机（发）中要实现模/数变换和信源编码，在光端机（发）中要实现线路编码、扰码和数字调制；在光端机（收）中要实现光接收放大和时钟提取和判决再生。光模块就是光端机中的关键部件。信源电端机光端机(发)EDFA色散补偿光端机(收)电端机信宿3关于光纤3.1光纤结构光纤由纤芯、包