有源光器件和无源光器件区别及基础演示文稿.pptVIP

Multiplexers (MUX) / Demultiplexers (DEMUX) DWDM的关键器件 技术分类： 串联介质滤光器 Cascaded FBGs Phased arrays (see later) 低串扰，有利于解复用 当前第95页\共有125页\编于星期日\4点 干涉滤光片型波分复用器 ?1—?16 ?1—?15 ?16 ?1—?14 ?15 输入光纤 ?1 ?4 ?3 ?2 ?0 (监管信道) 干涉滤光膜 当前第96页\共有125页\编于星期日\4点 光栅型波分复用器---体光栅 主最大强度的方向由下式给出：d sinθ=mλ Δ θ /Δ λ= m/ d cosθ 其中d为光栅周期， θ为衍射角， m = 0，±1， ±2，等等， Δ θ 为角分离， Δ λ 为波长间隔。 输入光 ?1 ?4 ?3 ?2 1. 体光栅型 当前第97页\共有125页\编于星期日\4点 布拉格光栅 ?1—?16 ?1—?15 ?16 ? ?16 ?16 ?1—?15、?16 ?1—?15、?16 FBG 环形器 当前第98页\共有125页\编于星期日\4点 光纤光栅型波分复用器 其反射波长成为布拉格波长（ λB ）由下面的布拉格条件确定： 2Λneff=λB 其中Λ为光栅周期， neff为有效纤芯折射率。 当前第99页\共有125页\编于星期日\4点 Array Waveguide Grating (AWG) l 1a l 3a l 2a l 4a l 1b l 3b l 2b l 4b l 1c l 3c l 2c l 4c l 1d l 3d l 2d l 4d l 1a l 3c l 2d l 4b l 1b l 3d l 2a l 4c l 1c l 3a l 2b l 4d l 1d l 3b l 2c l 4a 行.. .. 转化为 .. .. 列 自由空间 扇型波导 扇型波导 波导光栅 NTT：256波，间隔0.2nm，3dB带宽0.12nm，插入损耗，串扰-33dB，偏振相关波长差<0.03nm，需要温控。 当前第100页\共有125页\编于星期日\4点 归一化输出功率 电流（mA） 上升/下降时间表明输出光脉冲是怎样随着电调制而改变的。如右下图。 上升/下降时间 当前第63页\共有125页\编于星期日\4点 电调制带宽BW是指当电功率衰减到0.707时的调制频率范围。在电子学中有其与上升时间关系式： BW=0.35/t1 LED调制带宽是在输出光功率下降到-3dB时的频带宽度。LED的频响受复合寿命τ的影响，其关系为： BW= Δω3dB=1/τ 调制带宽BW 当前第64页\共有125页\编于星期日\4点 即：增加LED的带宽是以输出功率为代价。 功率带宽积 当前第65页\共有125页\编于星期日\4点 复习题 3.1.1 当量子效率为1%，峰值波长是850nm时， LED发射出的功率为多少？ 谐振器间长度0.3mm,工作为1550 nm ，增益曲线的线宽等于9nm，则法不里-珀罗激光器能产生多少纵模？ 分布反馈激光器的工作原理是什么?DFB代表什么？这种激光器与其它激光器的区别是什么？ 你怎么确定激光器的域值电流？ 当前第66页\共有125页\编于星期日\4点 课间休息 当前第67页\共有125页\编于星期日\4点 3.3 光电探测器 P-N光电二极管 PIN光电二极管 雪崩光电二极管 光通信用光电探测器： 当前第68页\共有125页\编于星期日\4点 3.3 光电探测器 P-N光电二极管 一个能量为Ep =hf =h?c/λ ≧Eg的光子射入光电二极管时，被吸收的光子能量被电子获得。于是，导带中的电子被激活，能够运动。光能→单位时间内的光子数目乘上单个光子的能量→转化为电流。 图3.3-1 p-n光电二极管的工作原理 a)能带图 b) p-n结 c)电路 当前第69页\共有125页\编于星期日\4点 输入输出特性： 输入光功率P，输出光电流I，射入光电二极管激活区的光子越多，产生的载流子越多，光电流越大。 I=RP （3.3-1） R是常量（响应度）。其关系如下图所示： 图3.3-2光电二极管的响应度 a)输入输出特性 b) 响应度和波长的关系 c)暗电流 当前第70页\共有125页\编于星期日\4点 例题： 光电二极管的响应度是0.85A/W，饱和输入光功率是1.5mW，当入射光功率是1mW和2mW时，光电流分别是多少？ I=RP=[ 0.85A/W] ×[1.5mW]= 0.85mA 当输入光功率是2mW时，公式I=RP不适用，因此我们无法得到光电流的