光源和光发射机精选PPT.ppt

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1、光源和光发射机光源和光发射机1 1第1页，此课件共78页哦4.1 与激光器有关的概念与激光器有关的概念l光源是光纤通信系统中光发射机的重光源是光纤通信系统中光发射机的重要组成部件，其主要作用是将电信号要组成部件，其主要作用是将电信号转换为光信号送入光纤。转换为光信号送入光纤。l目前用于光纤通信的光源包括半导体目前用于光纤通信的光源包括半导体激光器（激光器（Laser Diode，LD）和半导）和半导体发光二极管（体发光二极管（Light Emitting Diode，LED）。）。2 2第2页，此课件共78页哦4.1 与激光器有关的概念与激光器有关的概念1光子的概念光子的概念2费米能级费米能级

2、3光和物质的相互作用光和物质的相互作用3 3第3页，此课件共78页哦1光子的概念光子的概念l光是由能量为光是由能量为hf的光量子组成的，其的光量子组成的，其中中h=6.62610-34JS，称为普朗克常，称为普朗克常数；数；f是光波频率。是光波频率。l人们将这些光量子称为光子。人们将这些光量子称为光子。l不同频率的光子具有不同的能量。不同频率的光子具有不同的能量。l光具有波、粒两重性。光具有波、粒两重性。4 4第4页，此课件共78页哦2费米能级费米能级（1）原子能级的概念）原子能级的概念l物质是由原子组成的，而原子是由原子核和核外电子物质是由原子组成的，而原子是由原子核和核外电子构成的。构成的

3、。l当物质中原子的内部能量变化时，可能产生光波。当物质中原子的内部能量变化时，可能产生光波。l电子在原子中围绕原子核按一定轨道运动，而且只能电子在原子中围绕原子核按一定轨道运动，而且只能有某些允许的轨道。由于在每一个轨道内运动，就相有某些允许的轨道。由于在每一个轨道内运动，就相应具有一定的电子能量，因此，电子运动的能量只能应具有一定的电子能量，因此，电子运动的能量只能有某些允许的数值。有某些允许的数值。l这些所允许的能量值因轨道不同，都是一个个地分这些所允许的能量值因轨道不同，都是一个个地分开的，即是不连续的。我们把这些分立的能量值称开的，即是不连续的。我们把这些分立的能量值称为原子的不同能级

4、。为原子的不同能级。5 5第5页，此课件共78页哦2费米能级费米能级（2）费米能级）费米能级l电子按能量大小的分布确有一定的规律。电子按能量大小的分布确有一定的规律。l电子占据能级的概率遵循费米能级统计规律：电子占据能级的概率遵循费米能级统计规律：在热平衡条件下，能量为在热平衡条件下，能量为E的能级被一个电子占的能级被一个电子占据的概率为据的概率为l费米统计规律是物质粒子能级分布的基本规律费米统计规律是物质粒子能级分布的基本规律它反映了物质中的电子按一定规律占据能级它反映了物质中的电子按一定规律占据能级6 6第6页，此课件共78页哦费米分布函数变化曲线费米分布函数变化曲线7 7第7页，此课件共

5、78页哦3光和物质的相互作用光和物质的相互作用l光可以被物质吸收，也可以从物质中光可以被物质吸收，也可以从物质中发射。发射。l在研究光与物质的相互作用时，爱因在研究光与物质的相互作用时，爱因斯坦指出，这里存在着三种不同的基斯坦指出，这里存在着三种不同的基本过程，即自发辐射、受激吸收以及本过程，即自发辐射、受激吸收以及受激辐射。受激辐射。8 8第8页，此课件共78页哦3光和物质的相互作用光和物质的相互作用（1）自发辐射）自发辐射l发射光子的频率发射光子的频率l自发辐射的特点如下：自发辐射的特点如下：这个过程是在没有外界作用的条件下自发产生的，是自这个过程是在没有外界作用的条件下自发产生的，是自发

6、跃迁。发跃迁。辐射光子的频率亦不同，频率范围很宽。辐射光子的频率亦不同，频率范围很宽。电子的发射方向和相位也是各不相同的，是非相干光。电子的发射方向和相位也是各不相同的，是非相干光。9 9第9页，此课件共78页哦3光和物质的相互作用光和物质的相互作用l原子的自发辐射原子的自发辐射1010第10页，此课件共78页哦3光和物质的相互作用光和物质的相互作用（2）受激吸收）受激吸收l物质在外来光子的激发下，低能级上的电子吸收物质在外来光子的激发下，低能级上的电子吸收了外来光子的能量，而跃迁到高能级上，这个过了外来光子的能量，而跃迁到高能级上，这个过程叫做受激吸收。程叫做受激吸收。l受激吸收的特点如下。

7、受激吸收的特点如下。这个过程必须在外来光子的激发下才会产生，因此这个过程必须在外来光子的激发下才会产生，因此是受激跃迁。是受激跃迁。外来光子的能量要等于电子跃迁的能级之外来光子的能量要等于电子跃迁的能级之 受激跃迁的过程不是放出能量，而是消耗外来光受激跃迁的过程不是放出能量，而是消耗外来光能。能。1111第11页，此课件共78页哦3光和物质的相互作用光和物质的相互作用l原子的受激吸收原子的受激吸收 1212第12页，此课件共78页哦3光和物质的相互作用光和物质的相互作用（3）受激辐射）受激辐射l处于高能级处于高能级E2的电子，当受到外来光子的激的电子，当受到外来光子的激发而跃迁到低能级发而跃迁

8、到低能级E1时，放出一个能量为时，放出一个能量为hf的光子。由于这个过程是在外来光子的的光子。由于这个过程是在外来光子的激发下产生的，因此叫做受激辐射。激发下产生的，因此叫做受激辐射。1313第13页，此课件共78页哦3光和物质的相互作用光和物质的相互作用受激辐射的特点如下。受激辐射的特点如下。外来光子的能量等于跃迁的能级之差。外来光子的能量等于跃迁的能级之差。受激过程中发射出来的光子与外来光子不受激过程中发射出来的光子与外来光子不仅频率相同，而且相位、偏振方向和传播方仅频率相同，而且相位、偏振方向和传播方向都相同，因此称它们是全同光子。向都相同，因此称它们是全同光子。这个过程可以使光得到放大

9、。这个过程可以使光得到放大。1414第14页，此课件共78页哦3光和物质的相互作用光和物质的相互作用l原子的受激辐射原子的受激辐射 1515第15页，此课件共78页哦4.2 激光器的工作原理激光器的工作原理l激光器是指能够产生激光的自激振荡器。激光器是指能够产生激光的自激振荡器。l要使得光产生振荡，必须先使光得到放大，要使得光产生振荡，必须先使光得到放大，而产生光放大的前提，由前面的讨论可知，而产生光放大的前提，由前面的讨论可知，是物质中的受激辐射必须大于受激吸收。是物质中的受激辐射必须大于受激吸收。l受激辐射是产生激光的关键。受激辐射是产生激光的关键。1616第16页，此课件共78页哦4.2

10、 激光器的工作原理激光器的工作原理1粒子数反转分布与光放大之间的关系粒子数反转分布与光放大之间的关系 2激光器的基本组成激光器的基本组成 3光学谐振腔光学谐振腔 4激光器的参量激光器的参量 1717第17页，此课件共78页哦1粒子数反转分布与光放大之间的关系粒子数反转分布与光放大之间的关系l在热平衡条件下，物质不可能有光放大作用在热平衡条件下，物质不可能有光放大作用l要想物质能够产生光的放大，就必须使受激辐射作要想物质能够产生光的放大，就必须使受激辐射作用大于受激吸收作用，也就是必须使用大于受激吸收作用，也就是必须使N2N1。l这种粒子数一反常态的分布，称为粒子数反转分这种粒子数一反常态的分布

11、，称为粒子数反转分布。布。l粒子数反转分布状态是使物质产生光放大的必要条粒子数反转分布状态是使物质产生光放大的必要条件。件。l将处于粒子数反转分布状态的物质称为增益物质或将处于粒子数反转分布状态的物质称为增益物质或激活物质。激活物质。1818第18页，此课件共78页哦2激光器的基本组成激光器的基本组成l激光振荡器必须包括以下三个部分：激光振荡器必须包括以下三个部分：l能够产生激光的工作物质，能够产生激光的工作物质，l能够使工作物质处于粒子数反转分能够使工作物质处于粒子数反转分布状态的激励源，布状态的激励源，l能够完成频率选择及反馈作用的光能够完成频率选择及反馈作用的光学谐振腔。学谐振腔。191

12、9第19页，此课件共78页哦3光学谐振腔光学谐振腔 l 光学谐振腔的结构。光学谐振腔的结构。l在增益物质两端，适当的位置，放置两个反在增益物质两端，适当的位置，放置两个反射镜射镜M1和和M2互相平行，就构成了最简单的光互相平行，就构成了最简单的光学谐振腔。学谐振腔。l如果反射镜是平面镜，称为平面腔；如果反如果反射镜是平面镜，称为平面腔；如果反射镜是球面镜，则称为球面腔。射镜是球面镜，则称为球面腔。2020第20页，此课件共78页哦3光学谐振腔光学谐振腔 l对于两个反射镜，要求其中一个能全反射，对于两个反射镜，要求其中一个能全反射，如如M1的反射系数的反射系数r=1；另一个为部分反射，如；另一个

13、为部分反射，如M2的反射系数的反射系数r1，产生的激光由此射出。，产生的激光由此射出。l 谐振腔如何产生激光振荡。谐振腔如何产生激光振荡。2121第21页，此课件共78页哦3光学谐振腔光学谐振腔l图图3-5 光学谐振腔的结构光学谐振腔的结构 2222第22页，此课件共78页哦3光学谐振腔光学谐振腔l激光器示意图激光器示意图 2323第23页，此课件共78页哦3光学谐振腔光学谐振腔l综合上述分析可知，要构成一个激光综合上述分析可知，要构成一个激光器，必须具备以下三个组成部分：工器，必须具备以下三个组成部分：工作物质、泵浦源和光学谐振腔。作物质、泵浦源和光学谐振腔。l工作物质在泵浦源的作用下发生粒

14、子工作物质在泵浦源的作用下发生粒子数反转分布，成为激活物质，从而有数反转分布，成为激活物质，从而有光的放大作用。光的放大作用。l激活物质和光学谐振腔是产生激光振激活物质和光学谐振腔是产生激光振荡的必要条件。荡的必要条件。2424第24页，此课件共78页哦4激光器的参量激光器的参量（1）平均衰减系数）平均衰减系数l在光学谐振腔内产生振荡的先决条件是放在光学谐振腔内产生振荡的先决条件是放大的光能要足以抵消腔内的损耗。大的光能要足以抵消腔内的损耗。l谐振腔内损耗的大小用平均衰减系数谐振腔内损耗的大小用平均衰减系数表表示为示为 2525第25页，此课件共78页哦4激光器的参量激光器的参量（2）增益系数

15、）增益系数l激活物质的放大作用用增益系数激活物质的放大作用用增益系数G来来表示。表示。lG表示光通过单位长度的激活物质之表示光通过单位长度的激活物质之后，光强增长的百分比。后，光强增长的百分比。2626第26页，此课件共78页哦4激光器的参量激光器的参量l激活物质的激活物质的l放大作用放大作用 2727第27页，此课件共78页哦4激光器的参量激光器的参量（3）阈值条件）阈值条件l将激光器能产生激光振荡的最低限度称为激将激光器能产生激光振荡的最低限度称为激光器的阈值条件光器的阈值条件l阈值条件为阈值条件为其中其中Gt称为阈值增益系数。称为阈值增益系数。l激光器的阈值条件只决定于光学谐振腔的固激光

16、器的阈值条件只决定于光学谐振腔的固有损耗。损耗越小，阈值条件越低，激光器有损耗。损耗越小，阈值条件越低，激光器就越容易起振。就越容易起振。2828第28页，此课件共78页哦4激光器的参量激光器的参量（4）谐振频率）谐振频率l谐振频率是光学谐振腔的重要参数。谐振频率是光学谐振腔的重要参数。l光学谐振腔的谐振条件或称驻波条件光学谐振腔的谐振条件或称驻波条件2929第29页，此课件共78页哦4.3 半导体激光器半导体激光器l半导体激光器是有阈值的器件，它和发光二极管（半导体激光器是有阈值的器件，它和发光二极管（LED）同属半导体发光器件。）同属半导体发光器件。l光纤通信对半导体发光器件的基本要求有下

17、列几点。光纤通信对半导体发光器件的基本要求有下列几点。（1）光源的发光波长应符合目前光纤的三个低损耗窗口）光源的发光波长应符合目前光纤的三个低损耗窗口,即即短波长波段的短波长波段的0.85m、长波长波段的、长波长波段的1.31m与与1.55m。（2）能长时间连续工作，并能提供足够的光输出功率。）能长时间连续工作，并能提供足够的光输出功率。（3）与光纤的耦合效率高。）与光纤的耦合效率高。（4）光源的谱线宽度窄。）光源的谱线宽度窄。（5）寿命长，工作稳定。）寿命长，工作稳定。3030第30页，此课件共78页哦4.3 半导体激光器半导体激光器1半导体激光器（半导体激光器（LD）的结构和工作）的结构和

18、工作原理原理 2半导体激光器的工作特性半导体激光器的工作特性 3131第31页，此课件共78页哦1LD的结构和工作原理的结构和工作原理l用半导体材料作为激活物质的激光器，称用半导体材料作为激活物质的激光器，称为半导体激光器。为半导体激光器。l在半导体激光器中，从光振荡的形式上来在半导体激光器中，从光振荡的形式上来看，主要有两种方式构成的激光器，看，主要有两种方式构成的激光器，l一种是用天然解理面形成的一种是用天然解理面形成的F-P腔（法腔（法布里布里-珀罗谐振腔），这种激光器称为珀罗谐振腔），这种激光器称为F-P腔激光器；腔激光器；l另一种是分布反馈型（另一种是分布反馈型（DFB）激光器。）激

19、光器。3232第32页，此课件共78页哦1LD的结构和工作原理的结构和工作原理lF-P腔激光器从结构上可分为同质结腔激光器从结构上可分为同质结半导体激光器、单异质结半导体激光半导体激光器、单异质结半导体激光器和双异质结半导体激光器。器和双异质结半导体激光器。3333第33页，此课件共78页哦1LD的结构和工作原理的结构和工作原理l半导体激光器的结构示意图半导体激光器的结构示意图 3434第34页，此课件共78页哦1LD的结构和工作原理的结构和工作原理lInGaAsP双异质结条形激光器示意图双异质结条形激光器示意图 3535第35页，此课件共78页哦1LD的结构和工作原理的结构和工作原理l半导体

20、的能带分布。半导体的能带分布。本征半导体的能带分布。本征半导体的能带分布。P型半导体和型半导体和N型半导体的形成。型半导体的形成。在重掺杂情况下，在重掺杂情况下，N型半导体和型半导体和P型型半导体的能带分布。半导体的能带分布。P-N结外加正偏压后的能带分布以及结外加正偏压后的能带分布以及激光的产生。激光的产生。3636第36页，此课件共78页哦1LD的结构和工作原理的结构和工作原理l本征半导体的能带分布本征半导体的能带分布 3737第37页，此课件共78页哦1LD的结构和工作原理的结构和工作原理lN型半导体和型半导体和P型半导体重掺杂能带图型半导体重掺杂能带图3838第38页，此课件共78页哦

21、1LD的结构和工作原理的结构和工作原理lP-N结空间电荷区结空间电荷区 3939第39页，此课件共78页哦1LD的结构和工作原理的结构和工作原理 P-N结外加正偏压后的能带分布以及结外加正偏压后的能带分布以及激光的产生。激光的产生。P-N结空间电荷区的形成。结空间电荷区的形成。P-N结形成后的能带分析。结形成后的能带分析。P-N结外加正偏压后的能带分布。结外加正偏压后的能带分布。激光的产生。激光的产生。4040第40页，此课件共78页哦1LD的结构和工作原理的结构和工作原理lP-N结形成后的能带分布结形成后的能带分布 4141第41页，此课件共78页哦1LD的结构和工作原理的结构和工作原理l外

22、加正偏压后外加正偏压后P-N结的能带分布结的能带分布 4242第42页，此课件共78页哦2半导体激光器的工作特性半导体激光器的工作特性（1）阈值特性）阈值特性l对于半导体激光器，当外加正向电流对于半导体激光器，当外加正向电流达到某一值时，输出光功率将急剧增达到某一值时，输出光功率将急剧增加，这时将产生激光振荡，这个电流加，这时将产生激光振荡，这个电流值称为阈值电流，用值称为阈值电流，用It表示。表示。4343第43页，此课件共78页哦2半导体激光器的工作特性半导体激光器的工作特性 l激光器输出特性曲线激光器输出特性曲线 4444第44页，此课件共78页哦2半导体激光器的工作特性半导体激光器的工

23、作特性（2）光谱特性）光谱特性l半导体激光器的光谱随着激励电流的半导体激光器的光谱随着激励电流的变化而变化。变化而变化。l激光器产生的激光有多模和单模。激光器产生的激光有多模和单模。4545第45页，此课件共78页哦2半导体激光器的工作特性半导体激光器的工作特性（2）光谱特性）光谱特性l半导体激光器的光谱随着激励电流的半导体激光器的光谱随着激励电流的变化而变化。变化而变化。l激光器产生的激光有多模和单模。激光器产生的激光有多模和单模。4646第46页，此课件共78页哦2半导体激光器的工作特性半导体激光器的工作特性 lGaAs激光激光器的光谱器的光谱 4747第47页，此课件共78页哦2半导体激

24、光器的工作特性半导体激光器的工作特性lGaAlAs/GaAs激光器的典型输出光谱激光器的典型输出光谱 4848第48页，此课件共78页哦2半导体激光器的工作特性半导体激光器的工作特性（3）温度特性）温度特性l激光器的阈值电流和光输出功率随温激光器的阈值电流和光输出功率随温度变化的特性为温度特性。度变化的特性为温度特性。4949第49页，此课件共78页哦2半导体激光器的工作特性半导体激光器的工作特性激光器阈值电流随温度变化的曲线激光器阈值电流随温度变化的曲线 5050第50页，此课件共78页哦2半导体激光器的工作特性半导体激光器的工作特性（4）转换效率）转换效率l半导体激光器是把电功率直接转换成

25、半导体激光器是把电功率直接转换成光功率的器件，衡量转换效率的高低光功率的器件，衡量转换效率的高低常用功率转换效率来表示。常用功率转换效率来表示。l激光器的功率转换效率定义为输出光激光器的功率转换效率定义为输出光功率与消耗的电功率之比，用功率与消耗的电功率之比，用P表示。表示。5151第51页，此课件共78页哦4.4 发光二极管发光二极管发光二极管（发光二极管（LED）是非相干光源，是无阈值）是非相干光源，是无阈值器件，它的基本工作原理是自发辐射。器件，它的基本工作原理是自发辐射。发光二极管与半导体激光器差别是：发光二极发光二极管与半导体激光器差别是：发光二极管没有光学谐振腔，不能形成激光。仅限

26、于自管没有光学谐振腔，不能形成激光。仅限于自发辐射，所发出的是荧光，是非相干光。半导发辐射，所发出的是荧光，是非相干光。半导体激光器是受激辐射，发出的是相干光。体激光器是受激辐射，发出的是相干光。5252第52页，此课件共78页哦 LED也多采用双异质结芯片，不同的是也多采用双异质结芯片，不同的是LED没有解理面，即没有光学谐振腔。由于不是没有解理面，即没有光学谐振腔。由于不是激光振荡，所以没有阈值。激光振荡，所以没有阈值。LED分为两大类：一类是面发光型分为两大类：一类是面发光型LED，另，另一类是边发光型一类是边发光型LED4.4 发光二极管发光二极管5353第53页，此课件共78页哦 常

27、用的两类发光二极管（常用的两类发光二极管（LED）4.4 发光二极管发光二极管5454第54页，此课件共78页哦（1）光谱特性）光谱特性 LED谱线宽度谱线宽度比激光器宽得多。下图是比激光器宽得多。下图是InGaAsP LED的输出光谱。的输出光谱。4.4 发光二极管发光二极管5555第55页，此课件共78页哦 （2）输出光功率特性）输出光功率特性两种类型两种类型LED输出光功率特输出光功率特性。驱动电流性。驱动电流I 较小时，较小时，P I 曲线的线性较好；当曲线的线性较好；当I 过大时，由于过大时，由于P-N结发热产结发热产生饱和现象，使生饱和现象，使P I 曲线曲线的斜率减小的斜率减小4

28、.4 发光二极管发光二极管5656第56页，此课件共78页哦 （3）温度特性）温度特性 由于由于LED是无阈值器件，因此温度特性较好是无阈值器件，因此温度特性较好 （4）耦合效率）耦合效率 由于由于LED发射出的光束的发散角较大，因此与发射出的光束的发散角较大，因此与光纤的耦合效率较低。一般只适于短距离传输光纤的耦合效率较低。一般只适于短距离传输 （5）使用寿命长）使用寿命长 4.4 发光二极管发光二极管5757第57页，此课件共78页哦（6）调制特性）调制特性 调制频率较低。在一般工作条件下，面发光型调制频率较低。在一般工作条件下，面发光型LED截止频率为截止频率为20MHz30MHz，边发

29、光型，边发光型LED截止频率为截止频率为100MHz150MHz。4.4 发光二极管发光二极管5858第58页，此课件共78页哦 比较：比较：LED与与LD相比，相比，LED输出光功率较小，输出光功率较小，谱线宽度较宽，调制频率较低。但谱线宽度较宽，调制频率较低。但LED性能稳定，性能稳定，寿命长，使用简单，输出光功率线性范围宽，而寿命长，使用简单，输出光功率线性范围宽，而且制造工艺简单，价格低廉。且制造工艺简单，价格低廉。4.4 发光二极管发光二极管5959第59页，此课件共78页哦4.5 光源的调制光源的调制l光源所采用的调制方式包括内调制和光源所采用的调制方式包括内调制和外调制（也称为直

30、接调制或间接调制）外调制（也称为直接调制或间接调制）。6060第60页，此课件共78页哦4.5 光源的调制光源的调制l直接调制：直接在光源上进行调制，直接调制：直接在光源上进行调制，调制半导体激光器的注入电流。调制半导体激光器的注入电流。l间接调制：在光源输出的通路上外加间接调制：在光源输出的通路上外加调制器来对光波进行调制。可通过光调制器来对光波进行调制。可通过光电效应或其他方式实现对光波的调制电效应或其他方式实现对光波的调制6161第61页，此课件共78页哦4.5 光源的调制光源的调制直接调制的方法：直接调制的方法：模拟强度调制模拟强度调制（AIM）脉位调制脉位调制 （PPM）数字调制数字

31、调制 （PCM-IM）6262第62页，此课件共78页哦4.5 光源的调制光源的调制l半导体光源的直接调制原理半导体光源的直接调制原理 6363第63页，此课件共78页哦4.5 光源的调制光源的调制l在在IM-DD光纤通信系统中，采用的是光纤通信系统中，采用的是内调制。内调制。l通常内调制适用于半导体光源。通常内调制适用于半导体光源。l缺点：动态谱线增宽；缺点：动态谱线增宽；调制时延；调制时延；调制速度受限。调制速度受限。6464第64页，此课件共78页哦4.5 光源的调制光源的调制l间接调制方法：间接调制方法：光电调制器光电调制器 声光调制器声光调制器 6565第65页，此课件共78页哦4.

32、6 光发射机光发射机(2)对光发射机的要求对光发射机的要求 光源的发光波长要合适光源的发光波长要合适 合适的输出光功率合适的输出光功率 较好的消光比较好的消光比 调制特性好调制特性好此外还希望光发射机的稳定性好，光源此外还希望光发射机的稳定性好，光源的寿命长等。的寿命长等。6666第66页，此课件共78页哦光数字发射机原理图光数字发射机原理图扰扰码码编码编码扰扰码码编编码码驱动驱动6767第67页，此课件共78页哦4.6 光发射机光发射机(3)光发射机的组成方框图和各部分功能光发射机的组成方框图和各部分功能 均衡放大均衡放大 码型变换码型变换 时钟时钟6868第68页，此课件共78页哦4.6

33、光发射机光发射机 扰码扰码l为了保证所提取时钟的频率以及相位与光发射机中的为了保证所提取时钟的频率以及相位与光发射机中的时钟信号一致，必须避免所传信号码流中出现长时钟信号一致，必须避免所传信号码流中出现长“0”或长或长“1”的现象。的现象。l解决这一问题的方法就是扰码，即在发送端加入一个解决这一问题的方法就是扰码，即在发送端加入一个扰码电路，而在接收端则要加一个与扰码相反的解扰扰码电路，而在接收端则要加一个与扰码相反的解扰电路，以恢经过扰码后的数字信号通过调制电路对光电路，以恢经过扰码后的数字信号通过调制电路对光源进行调制，让光源发出的光信号强度跟随信号码流源进行调制，让光源发出的光信号强度跟

34、随信号码流的变化，形成相应的光脉冲送入光纤。复信号码流原的变化，形成相应的光脉冲送入光纤。复信号码流原来的状态。来的状态。6969第69页，此课件共78页哦4.6 光发射机光发射机 调制调制(驱动驱动)l经过扰码后的数字信号通过调制电路经过扰码后的数字信号通过调制电路对光源进行调制，让光源发出的光信对光源进行调制，让光源发出的光信号强度跟随信号码流的变化，形成相号强度跟随信号码流的变化，形成相应的光脉冲送入光纤。应的光脉冲送入光纤。7070第70页，此课件共78页哦4.6 光发射机光发射机lLG1625与与246型激光器的连接示意图型激光器的连接示意图 7171第71页，此课件共78页哦4.6

35、 光发射机光发射机 自动功率控制自动功率控制l由于老化等因素的影响，使得光发射由于老化等因素的影响，使得光发射机的光源在使用一段时间之后，出现机的光源在使用一段时间之后，出现输出光功率降低的现象。输出光功率降低的现象。l为了保持光源输出功率的稳定，在光为了保持光源输出功率的稳定，在光发射机中常使用自动功率控制发射机中常使用自动功率控制(APC)电路。电路。7272第72页，此课件共78页哦4.6 光发射机光发射机l激光器老化使输出光功率降低激光器老化使输出光功率降低 7373第73页，此课件共78页哦4.6 光发射机光发射机l激光器温度变化引起输出功率的变化激光器温度变化引起输出功率的变化 7

36、474第74页，此课件共78页哦4.6 光发射机光发射机l自动功率控制电路自动功率控制电路 7575第75页，此课件共78页哦4.6 光发射机光发射机 自动温度控制自动温度控制 l特性曲线对环境温度的变化反映很灵敏，特性曲线对环境温度的变化反映很灵敏，使输出光功率的大小随温度出现变化。使输出光功率的大小随温度出现变化。l在环境温度发生变化时，为了能使激光在环境温度发生变化时，为了能使激光器的输出特性保持稳定，在发射机盘上器的输出特性保持稳定，在发射机盘上需安装自动温度控制需安装自动温度控制(ATC)电路。电路。7676第76页，此课件共78页哦4.6 光发射机光发射机l环境温度变化引起输出光功率的变化环境温度变化引起输出光功率的变化 7777第77页，此课件共78页哦4.6 光发射机光发射机l自动温度控制电路方框图自动温度控制电路方框图 7878第78页，此课件共78页哦