光纤通信光源和光发射机介绍PPT(108张)
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特性？
纵模和横模p65-66
半导体激光器的P-I特性曲线p69
特征温度p72
光束特性
近场和远场分布 远场
LED
LED的P-I特性（掌握） LED的输出光谱分布（掌握） LED的典型结构（了解）
LED 用途
照明用LED材料的选择
典型结构
LD的优点
LED和LD的调制 直接调制：内调制 间接调制：外调制
3.1半导体发光的物理基础
3.1.1 原子的能级和晶体的能带（掌握） 3.1.2 PN结（掌握） 3.1.3 非辐射复合（了解） 3.1.4 半导体材料（了解）
3.1.1 原子的能级和晶体的能带
半导体材料中的电子分布—能带结构 p47
半导体材料的能带结构图
三种基本跃迁过程
激光激射条件
DBR 激光器
光栅制作在有源波导两外侧的无源波导上，可以避免 制作过程造成的晶格损伤
小结：DFB-LD的优点
与FP腔激光器相比：
A. 波长选择性：改变光栅周期，可以改 变发射波长
B. 线宽窄，波长稳定性好 C. 动态单纵模 D. 高线性度 E. 易于集成
量子阱半导体激光器
垂直腔面发射激光器
.
1..在不稳定或混沌的系统中，一般地 存在一 个时间 尺度， 初始状 态下的 小改变 在这个 时间尺 度将增 长到两 倍。在 地球大 气的情 形下， 这个时 间尺度 是五天 的数量 级，大 约为空 气绕地 球吹一 圈的时 间。
2.人们可以在五天之内作相当准确的 天气预 报，但 是要做 更长远 得多的 天气预 报，就 既需要 大气现 状的准 确知识 ，又需 要一种 不可逾 越的复 杂计算 。我们 除了给 出季度 平均值 以外， 没有办 法对六 个月以 后做具 体的天 气预报 。
激光器是指能够产生激光的自激振荡器。受激辐射 是产生激光的关键。
粒子数反转条件：是使物质产生光放大的必要条件
光学谐振腔：建立光反馈，实现光的频率和方向选择
Laser 发射波长 p50
Hale Waihona Puke Baidu
3.1.2 PN结
PN结的形成过程
泵浦（正向偏压）下
外加电场
同质结
异质结 P53
双异质结的优点P53
10. 在任何一个系统里，最灵活的部分便是最能影响大局的 部分（灵活就是适应，就是接受。灵活是使事情更快有 效果的重要因素）；
11. 没有挫败，只有回馈信息（“挫败”是把焦点放在过去的 事情上，“怎样改变做法”是把焦点放在未来）；
12. 动机和情绪总不会错，只是行为没有效果而已
激光器的组成和封装P82
3.我们还知道制约化学和生物的基本 定律， 这样在 原则上 ，我们 应能确 定大脑 如何工 作。但 是制约 大脑的 方程几 乎肯定 具有混 沌行为 ，初始 态的非 常小的 改变会 导致非 常不同 的结果 。这样 ，尽管 我们知 道制约 人类行 为的方 程，但 在实际 上我们 不能预 言它。
4.宇宙的其他地方对于地球上发生的 任何事 物根本 不在乎 。绕着 太阳公 转的行 星的运 动似乎 最终会 变成混 沌，尽 管其时 间尺度 很长。 这表明 随着时 间流逝 ，任何 预言的 误差将 越来越 大。在 一段时 间之后 ，就不 可能预 言运动 的细节 。
谐振腔
FP谐振腔 p54
p69
P56
多纵模LD p56 p66
Bragg 反射器 p56-57
布喇格发射条件 （2-17 2-18） 优点： 易于实现单纵模 易于实现窄的光谱线宽 波长锁定功能
半导体激光器的典型结构p59
条形LDp58
激光器的分类（P58）
FP腔激光器
图2-15：基本结构 图2.16：典型结构 p59 图2.17 ：示意图 p59 图2.18：商用结构
优点：结构简单，易于制作。早期光通信系统中 缺点：多纵模工作模式，直接调制时动态谱展宽明显。
不能满足大容量长距离光纤传输和WDM系统的需要
DFB 和DBR 激光器
DFB(distributed feedback）：靠近有源区的波导层上 沿长度方向生长折射率周期扰动光栅，实现分布反馈
VCSEL的特点
波长可调谐激光器
WDM、分组交换和光分插复用器是网络重构的重要器件
小结-实现单纵模的途径
激光器的性能参数 p65-74
1. 如何获得单纵模？ 2. 如何获得单横模？ 3. 激光器阈值电流的测量方法？ 4. 内外量子效率的关系？ 5. 特征温度？ 6. 描述光谱特性参量包括哪些？ 7. 哪些参量可以描述激光器的光束
3.1.3 非辐射复合—直接带隙和间接带隙半导体材料
内量子效率 P70 （公式2-21）
载流子寿命
辐射复合
3.1.4 半导体材料：晶格常数匹配
小结：半导体光源材料的选取
半导体材料的禁带宽度的计算公式
半导体材料的制备
3.2 半导体激光器
半导体激光器的工作条件
工作物质
泵浦源
LED和LD的直接调制
小信号调制：调制响应平坦无起伏
1. 没有两个人是一样的；
2. 一个人不能控制另外一个人；
3. 有效果比有道理更重要；
4. 只有由感官经验塑造出来的世界，没有绝 对的真实世界；
5. 沟通的意义决定于对方的回应（自己说什 么不重要，对方接受什么才重要）
6. 重复旧的做法，只会得到旧的结果（只有 不断地改变做法，才能与其他事物保持理 想的关系）；
第三章：光源和光发射机
光发送机的功能是将来自电发送机的电脉冲信号变换成光 脉冲信号，并以光纤通信系统传输性能所要求的光脉冲信号波 形耦合到光源组件的尾纤中。
电信 号 输 入 输入 接口
线路 编码
调制 电路
光信 号 输 出 光源
控制 电路
主要内容
3.1半导体发光的物理基础 3.2半导体激光器（LD） （掌握） 3.3半导体发光二极管（LED）（掌握） 3.4光源的调制（熟悉） 3.5光发射机（掌握）
7. 凡事必有至少三个解决方法（只有相信尚有未知的有效 方法，才会有机会找到它并使事情改变）；
8. 每一个人都选择给自己最佳利益的行为（没有不对的行 为，只有在当时环境下没有效果的行为）；
9. 每个人都已经具备使自己成功快乐的资源（所有事情或 经验里面，正面和负面的意义同时存在，究竟是我们的 绊脚石还是踏脚石，须由自己决定）；
纵模和横模p65-66
半导体激光器的P-I特性曲线p69
特征温度p72
光束特性
近场和远场分布 远场
LED
LED的P-I特性（掌握） LED的输出光谱分布（掌握） LED的典型结构（了解）
LED 用途
照明用LED材料的选择
典型结构
LD的优点
LED和LD的调制 直接调制：内调制 间接调制：外调制
3.1半导体发光的物理基础
3.1.1 原子的能级和晶体的能带（掌握） 3.1.2 PN结（掌握） 3.1.3 非辐射复合（了解） 3.1.4 半导体材料（了解）
3.1.1 原子的能级和晶体的能带
半导体材料中的电子分布—能带结构 p47
半导体材料的能带结构图
三种基本跃迁过程
激光激射条件
DBR 激光器
光栅制作在有源波导两外侧的无源波导上，可以避免 制作过程造成的晶格损伤
小结：DFB-LD的优点
与FP腔激光器相比：
A. 波长选择性：改变光栅周期，可以改 变发射波长
B. 线宽窄，波长稳定性好 C. 动态单纵模 D. 高线性度 E. 易于集成
量子阱半导体激光器
垂直腔面发射激光器
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1..在不稳定或混沌的系统中，一般地 存在一 个时间 尺度， 初始状 态下的 小改变 在这个 时间尺 度将增 长到两 倍。在 地球大 气的情 形下， 这个时 间尺度 是五天 的数量 级，大 约为空 气绕地 球吹一 圈的时 间。
2.人们可以在五天之内作相当准确的 天气预 报，但 是要做 更长远 得多的 天气预 报，就 既需要 大气现 状的准 确知识 ，又需 要一种 不可逾 越的复 杂计算 。我们 除了给 出季度 平均值 以外， 没有办 法对六 个月以 后做具 体的天 气预报 。
激光器是指能够产生激光的自激振荡器。受激辐射 是产生激光的关键。
粒子数反转条件：是使物质产生光放大的必要条件
光学谐振腔：建立光反馈，实现光的频率和方向选择
Laser 发射波长 p50
Hale Waihona Puke Baidu
3.1.2 PN结
PN结的形成过程
泵浦（正向偏压）下
外加电场
同质结
异质结 P53
双异质结的优点P53
10. 在任何一个系统里，最灵活的部分便是最能影响大局的 部分（灵活就是适应，就是接受。灵活是使事情更快有 效果的重要因素）；
11. 没有挫败，只有回馈信息（“挫败”是把焦点放在过去的 事情上，“怎样改变做法”是把焦点放在未来）；
12. 动机和情绪总不会错，只是行为没有效果而已
激光器的组成和封装P82
3.我们还知道制约化学和生物的基本 定律， 这样在 原则上 ，我们 应能确 定大脑 如何工 作。但 是制约 大脑的 方程几 乎肯定 具有混 沌行为 ，初始 态的非 常小的 改变会 导致非 常不同 的结果 。这样 ，尽管 我们知 道制约 人类行 为的方 程，但 在实际 上我们 不能预 言它。
4.宇宙的其他地方对于地球上发生的 任何事 物根本 不在乎 。绕着 太阳公 转的行 星的运 动似乎 最终会 变成混 沌，尽 管其时 间尺度 很长。 这表明 随着时 间流逝 ，任何 预言的 误差将 越来越 大。在 一段时 间之后 ，就不 可能预 言运动 的细节 。
谐振腔
FP谐振腔 p54
p69
P56
多纵模LD p56 p66
Bragg 反射器 p56-57
布喇格发射条件 （2-17 2-18） 优点： 易于实现单纵模 易于实现窄的光谱线宽 波长锁定功能
半导体激光器的典型结构p59
条形LDp58
激光器的分类（P58）
FP腔激光器
图2-15：基本结构 图2.16：典型结构 p59 图2.17 ：示意图 p59 图2.18：商用结构
优点：结构简单，易于制作。早期光通信系统中 缺点：多纵模工作模式，直接调制时动态谱展宽明显。
不能满足大容量长距离光纤传输和WDM系统的需要
DFB 和DBR 激光器
DFB(distributed feedback）：靠近有源区的波导层上 沿长度方向生长折射率周期扰动光栅，实现分布反馈
VCSEL的特点
波长可调谐激光器
WDM、分组交换和光分插复用器是网络重构的重要器件
小结-实现单纵模的途径
激光器的性能参数 p65-74
1. 如何获得单纵模？ 2. 如何获得单横模？ 3. 激光器阈值电流的测量方法？ 4. 内外量子效率的关系？ 5. 特征温度？ 6. 描述光谱特性参量包括哪些？ 7. 哪些参量可以描述激光器的光束
3.1.3 非辐射复合—直接带隙和间接带隙半导体材料
内量子效率 P70 （公式2-21）
载流子寿命
辐射复合
3.1.4 半导体材料：晶格常数匹配
小结：半导体光源材料的选取
半导体材料的禁带宽度的计算公式
半导体材料的制备
3.2 半导体激光器
半导体激光器的工作条件
工作物质
泵浦源
LED和LD的直接调制
小信号调制：调制响应平坦无起伏
1. 没有两个人是一样的；
2. 一个人不能控制另外一个人；
3. 有效果比有道理更重要；
4. 只有由感官经验塑造出来的世界，没有绝 对的真实世界；
5. 沟通的意义决定于对方的回应（自己说什 么不重要，对方接受什么才重要）
6. 重复旧的做法，只会得到旧的结果（只有 不断地改变做法，才能与其他事物保持理 想的关系）；
第三章：光源和光发射机
光发送机的功能是将来自电发送机的电脉冲信号变换成光 脉冲信号，并以光纤通信系统传输性能所要求的光脉冲信号波 形耦合到光源组件的尾纤中。
电信 号 输 入 输入 接口
线路 编码
调制 电路
光信 号 输 出 光源
控制 电路
主要内容
3.1半导体发光的物理基础 3.2半导体激光器（LD） （掌握） 3.3半导体发光二极管（LED）（掌握） 3.4光源的调制（熟悉） 3.5光发射机（掌握）
7. 凡事必有至少三个解决方法（只有相信尚有未知的有效 方法，才会有机会找到它并使事情改变）；
8. 每一个人都选择给自己最佳利益的行为（没有不对的行 为，只有在当时环境下没有效果的行为）；
9. 每个人都已经具备使自己成功快乐的资源（所有事情或 经验里面，正面和负面的意义同时存在，究竟是我们的 绊脚石还是踏脚石，须由自己决定）；