第六章:光端机 6.1光源与光纤的耦合 62光调制 63光发射机 64,接收机 6.5光接收机噪声分析 66光接收机的误码率和接收灵敏度 67光中继器
第六章：光端机 6.1光源与光纤的耦合 6.2光调制 6.3光发射机 6.4光接收机 6.5光接收机噪声分析 6.6光接收机的误码率和接收灵敏度 6.7光中继器
6.1光源与光纤的耦合 从光源发射出来的光功率尽可能多地 送入光纤中传输,这就是光源与光纤的 耦合问题。 衡量光源与光纤耦合的质量可以用耦合 效率η,它定义为 F/S (6-1-1) ●式中:P耦合进入光纤的光功率 P光源发射的功率
6.1光源与光纤的耦合 ⚫ 从光源发射出来的光功率尽可能多地 送入光纤中传输，这就是光源与光纤的 耦合问题。 ⚫ 衡量光源与光纤耦合的质量可以用耦合 效率η，它定义为 ⚫ η=PF/PS (6-1-1) ⚫ 式中： PF—耦合进入光纤的光功率 ⚫ PS—光源发射的功率
光源与光纤的耦合效率 与光源的类型①LED或LD及光纤的类型 (多模光纤或模光纤)有关。 ●LD与单模光纤的耦合效率较高,可以达 到30~50%,而LED与单模光纤的耦合 效率较低,可能小于1%
⚫ 光源与光纤的耦合效率： ⚫ 与光源的类型(LED或LD)及光纤的类型 (多模光纤或模光纤)有关。 ⚫ LD与单模光纤的耦合效率较高，可以达 到30～50%，而LED与单模光纤的耦合 效率较低，可能小于1%
光源与光纤的耦合方法, 般采用下面两种 ●直接耦合和透镜耦合
⚫光源与光纤的耦合方法， ⚫一般采用下面两种： ⚫直接耦合和透镜耦合
光源与光纤的透镜耦合如图所示 光纤 柱透镜球面透镜 光纤 光源 b》 GRIN透镱 光纤 Co) 图6-1-3光灝与光纤的透镜耦合
光源与光纤的透镜耦合如图所示
个理想的微透镜耦合结构应用下列四 个特征: 足够大的数值孔径收集激光辐射 焦距完全匹配于激光器和光纤的模式 无球差 端面应增透镀覆以消除反射
⚫ 一个理想的微透镜耦合结构应用下列四 个特征： ⚫ 足够大的数值孔径收集激光辐射 ⚫ 焦距完全匹配于激光器和光纤的模式 ⚫ 无球差 ⚫ 端面应增透镀覆以消除反射
62光调制 ●要实现光纤通信,首先要解决的问题是 如何将电信号加载到光源的发射光束上, 即需要进行光调制。 ●根据调制与光源的关系,光调制可分为: 直接调制和间接调制
6.2 光调制 ⚫ 要实现光纤通信，首先要解决的问题是 如何将电信号加载到光源的发射光束上， 即需要进行光调制。 ⚫ 根据调制与光源的关系，光调制可分为： 直接调制和间接调制
1光源的直接调制 ●直接调制就是将调制信号直接作用在光源上, 把要传送的信息转变为电源信号注入到LD或 LED,获得相应的光信号。这种方法调制的是 光源的发光强度调制(IM 直接调制具有简单、经济、容易实现等优点, 是光纤通信系统中广泛采用的调制方式 从调制信号的形式来说,光源的直接调制又可 分为模拟信号调制和数字信号调制
1 光源的直接调制 ⚫ 直接调制就是将调制信号直接作用在光源上， 把要传送的信息转变为电源信号注入到LD或 LED，获得相应的光信号。这种方法调制的是 光源的发光强度调制(IM)。 ⚫ 直接调制具有简单、经济、容易实现等优点， 是光纤通信系统中广泛采用的调制方式。 ⚫ 从调制信号的形式来说，光源的直接调制又可 分为模拟信号调制和数字信号调制
2-LD调制特性 ●LD的直接调制具有许多突出的特点,它在光纤 通信系统中应用极其广泛。 LD的调制特性如下: (1)电光延迟 (2)张驰振荡 ●(3)小信号输入的频率响应 ●(4)频率啁啾
2 LD调制特性 ⚫ LD的直接调制具有许多突出的特点，它在光纤 通信系统中应用极其广泛。 ⚫ LD的调制特性如下： ⚫ (1) 电光延迟 ⚫ (2) 张驰振荡 ⚫ (3) 小信号输入的频率响应 ⚫ (4) 频率啁啾
3光源的外部调制 ●光源内调制的优点是电路简单容易实现, 但是,在高码速下将使光源的性能变坏, 因此需要对光源的外调制方式。 目前使用的外调制方式有: 1)电光调制 (2)声光调制 (3)磁光调制
3 光源的外部调制 ⚫ 光源内调制的优点是电路简单容易实现， 但是，在高码速下将使光源的性能变坏， 因此需要对光源的外调制方式。 ⚫ 目前使用的外调制方式有： ⚫ (1) 电光调制 ⚫ （2）声光调制 ⚫ （3）磁光调制