激光器介紹課件

光纖通信基礎(chǔ)知識光纖通信的優(yōu)點(diǎn)通信容量大中繼距離長不受電磁干擾資源豐富光纖重量輕、體積小光通信發(fā)展簡史2000多年前烽火臺——燈光、旗語1880年光電話——無線光通信1970年光纖通信電磁波譜1cm1mm100um10um1um100nm10nm1nmλ波長10G100G1T10T100T10^1510^1610^17f(Hz)1.6um1.51.41.31.21.11.0um900800700600nm光通信使用范圍紅外線紫外線光的基本知識光是一種電磁波可見光350nm—750nm光纖通信所用的波長

800——1600nm光的反射、折射全反射光的基本知識n1n2n1<n2θ1θ2θ3入射折射反射視覺位置實(shí)際位置空氣水光的基本知識n1n2n1>n2n1n2臨界角900臨界角n1n2全反射入射角=反射角θ1θ2光纖的結(jié)構(gòu)纖芯core：折射率較高，用來傳送光；包層coating：折射率較低，與纖芯一起形成全反射條件；保護(hù)套jacket：強(qiáng)度大，能承受較大沖擊，保護(hù)光纖。3mm光纜橘色MM黃色SM常見光纖名詞輸入輸入輸出輸出低數(shù)值孔徑NA高數(shù)值孔徑NANANA光纖的分類按材料分類：玻璃光纖：纖芯與包層都是玻璃，損耗小，傳輸距離長，成本高；膠套硅光纖：纖芯是玻璃，包層為塑料，特性同玻璃光纖差不多，成本較低；塑料光纖：纖芯與包層都是塑料，損耗大，傳輸距離很短，價(jià)格很低。多用于家電、音響，以及短距的圖像傳輸。按照光纖的模式分類單模（Single-Mode）多模（Multi-Mode）按折射率分類階越光纖漸變折射率光纖

光纖的分類光纖的損耗1310nm:0.35~0.5dB/Km1550nm:0.2~0.3dB/Km850nm:2.3~3.4dB/Km光纖熔接點(diǎn)損耗：0.2dB/點(diǎn)光纖熔接點(diǎn)1點(diǎn)/2km常見光纖名詞衰減：光在光纖中傳輸時(shí)的能量損耗

單模光纖

1310nm0.4~0.6dB/km

1550nm0.2~0.3dB/km

塑料多模光纖

300dB/km光纖的衰減光纖的衰減圖0.70.80.91.01.11.21.31.41.51.6λnm

OH-OH-OH-第一窗口第二窗口第三窗口衰減(dB/km)水峰值654321光纖類型G.652零色散點(diǎn)在1300nm左右G.653零色散點(diǎn)在1550nm左右G.654負(fù)色散光纖G.655色散位移光纖全波光纖常見光纖名詞散射

由于光線的基本結(jié)構(gòu)不完美，引起的光能量損失，此時(shí)光的傳輸不再具有很好的方向性。光線缺陷光纖系統(tǒng)基礎(chǔ)知識二、基本光纖系統(tǒng)方框圖：

信號光發(fā)射機(jī)光源中繼器檢測器光接收機(jī)信號電E/光O轉(zhuǎn)換光纖光O/電E轉(zhuǎn)換發(fā)送單元傳輸單元接收單元連接器件常用連接器類型SCLCMT-RJDSCVF-45Opti-Jack常用連接器類型BICONICTypeD4TypeSMA905TypeSMA906TypeMINIBNCType連接頭端面類型Ferrule+FlangeInsertionLoss(插入損耗)<0.3dBReturnLoss(回波損耗)PC>40dBSPC>45dBUPC>50dBAPC>60dB無源器件耦合器（coupler）主要功能再分配光信號重要應(yīng)用在光纖網(wǎng)絡(luò)尤其是應(yīng)用在局域網(wǎng)在波分復(fù)用器件上應(yīng)用無源器件耦合器

以圖形表示1423無源器件波分復(fù)用器

WDM—WavelengthDivisionMultiplexer

在一條光纖中傳輸多個(gè)光信號，這些光信號頻率不同，顏色不同。波分復(fù)用器就是要把多個(gè)光信號耦合進(jìn)同一根光纖中；解波分復(fù)用器就是從一根光纖中把多個(gè)光信號區(qū)分出來。無源器件波分復(fù)用器（圖例）

λ1傳送器

λ2傳送器

λ1+

λ2

λ1+

λ2

λ1接收器

λ2接收器發(fā)送單元驅(qū)動器光源接收單元檢測器放大器

輸出電路光放大器

λ0

λ1輸入（信號弱）

λ1輸出（信號強(qiáng)）光放大器波分復(fù)用器耦合器

λ1光源監(jiān)測光纖數(shù)字通信數(shù)字系統(tǒng)中脈沖的定義：10%90%50%脈沖寬度上升時(shí)間下降時(shí)間周期振幅1.振幅：脈沖的高度在光纖系統(tǒng)中表示光功率能量。2.上升時(shí)間：脈沖從最大振幅的10%上升到90%所需要的時(shí)間。3.下降時(shí)間：脈沖從振幅的90%下降到10%所需要的時(shí)間。4.脈沖寬度：脈沖在50%振幅位置的寬度，用時(shí)間表示。5.周期：脈沖特定的時(shí)間，就是完成一個(gè)循環(huán)所需要的工作時(shí)間。6.消光比：1信號光功率于0信號光功率的比值。光纖數(shù)字通信光纖通信中常用單位的定義：1.dB=10log10(Pout/Pin)Pout:輸出功率;Pin:輸入功率

2.dBm=10log10(P/