光电产品相关知识介绍

C ) 第一条光纤通信. 1976年第一条速率为44.7Mb/s 光纤通信系统在美国 亚特兰大的地下管道中诞生.
d) 上世纪80年代,由短波长(0.85m)通信,发展到长波长1.31 m通信,再发 展到1.55 m通信;并在全世界范围内统一了同步传输体制(SDH) (这是 因为1.31 m光传输损耗降到0.5dB/km左右,1.55 m传输损耗降低到 0.2dB/km左右.
1.9 PIN-PD 内部具有P型-本征-N性掺杂的半导体光电二极管。
1.10 光模块 由有源光电子器件、IC、无源元件（如电阻、电容、光隔离器）和光
纤混合集成在一起、完成某些功能的小体积线路块。
2 关于光系统
2.1 光通信简要发展历史
a) 1966年,英国标准电信研究所华裔学者高锟博士和霍克海姆先生,根据介 质波导理论大胆预言,如果通过杂质提纯,把玻璃(石英)光纤的传输损耗较 由2000dB/km降低到20dB/km,就有可能用于光通信,这种预言完全为科研 进步所证实,因此人们把高锟博士称为光纤通信之父;
3 关于光纤
3.1 光纤结构 光纤由纤芯、包层、涂敷层和套塑层构成，其示意图如下图所示。
其中，单模单模光纤纤芯4-9m，多模光纤纤芯50 -62.5m，包层外径 125 m，涂敷层外径250 m ;套塑层外径900 m 。
纤芯、包层的主要成分是二氧化硅，并掺以少量锗、磷、硼等。 根据纤芯、包层的折射率分布，可分为阶跃型和梯度（变渐）型光纤。 其折射率差在(1-5)%范围.
（约占5%）的用于维护管理的比特
1.6 有源光电子器件
内部具有电或光作用层、能使电变为光（如激光器）或光变为电（如 探测器）功能或电、光相互作用（如光调制器）的器件。
1.7 无源光电子器件
不必借助外部任何光或电的能量而能自身某种功能的器件，如光连接 器、光衰减器、光功率分配器、光隔离器等。
1.8 MQW-DFB-LD 量子阱分布反馈激光器。
1967年,美国贝尔实验室潘尼希等人发明并制作出了第一只近红外光半 导体异质结AlGaAs/GaAs 激光器;同期前苏联约飞研究所也制作出了短波 长半导体异质结激光器.
1978年左右,武汉邮科院赵梓森院士和他的同伴们,在实验室内拉制出了中 国第一根光纤,于是人们通常把赵梓森院士称为中国的光纤之父。
b) 光纤实用化.1970年,美国康宁玻璃公司研制出损耗为20dB/km的石英 光纤,1972-1973年,在0.85微米波段,光纤的损耗已下降到2dB/km.
一个主干光通信系统，主要由信源和信宿、电端机（发
送、接收）、光端机（发送、接收）、光纤、中继器和无 源器件组成。
信源
电端机
光端 机(发)
EDFA
色散 补偿
光端 机(收)
电端机
信宿
在电端机（发）中要实现模/数变换和信源编码，在光 端机（发）中要实现线路编码、扰码和数字调制；在光端
机（收）中要实现光接收放大和时钟提取和判决再生。光 模块就是光端机中的关键部件。
进行同步信息传输、复用和交叉连接的系统（或网络）。 .
SDH的特点是： .
.
具有全世界统一的网络节点接口和统一的时钟；
.
有一套标准化的信息结构等级，如STM-1，STM-4，STM-16,STM-
64,STM-256等 ;
..
所有网络单元都有标准光接口，从而可以在光路上互通；
.
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大量采用软件进行网络管理和控制，因为其帧结构中含有丰富 .
光通信用光电产品 相关知识介绍
目录
1 基本概念 2 关于光系统 3 关于光纤 4 关于光无源器件 5 关于光有源器件 6 关于组件 7 关于光模块 8 关于光电子产品质量
1.1 光纤通信
1 基本概念
利用光学纤维做传输介质、用光作载波信号的数字通信。 光学纤维主要成分可以是二氧化硅（石英）、氟化物或塑料。
e) 上世纪90年代, 推出波分复用(WDM)和掺铒光纤放大器,实现了Tb/s的 传输;并实现了传输速率4010Gb/S的通信,中国几乎同步进行.
f) 2000年左右,国际上实现了单通道传输速率为40Gb/S的通信试验; 武汉邮科院2005年通过了国家攻关项目STM-256(40Gb/S)光系统设备 专家验收.
3.2 光纤主要特性
。 光纤主要特性有衰减、色散和模式
a) 衰减
由于介质（如OH-）吸收、不均匀物质散射和弯曲泄露，在光纤传输的 光会产生衰减。 衰减(dB/km)
2
0.2
波长(m) 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2.0 衰减系数 = (10/L) Lg (Pi / Po) 对波长为1310nm的光，其衰减系数为0.35dB/km；而对波长1550nm 的光，其衰减指标为0.2dB/km左右。
c) 不怕电磁干扰,保密性好;因为光纤有很厚的包层和涂敷层; d) 光纤不怕高温和腐蚀(与铜缆比较),寿命长,因为光纤的主要成份是SIO2 e) 体积小,重量轻.光纤芯径仅10-50 m,成缆光纤直径也仅1mm左右; f) 光纤原料广泛,取之不尽,用之不竭 .
2.3 各种各样的光通信网络
通过二三十年的发展，光通信系统发展到光网络，可分为光骨干网（干 线）、广域网Βιβλιοθήκη Baidu局域网和用户接入网。
2.2 光纤通信的优点
光纤通信不仅具有数字通信的优点,而且具有光纤的优点。
a) 光纤的带宽大,由光纤低损耗区(1260-1360)nm,(1480-1580)nm 200nm 理论带宽达30THz,而现在TDM+DWDM最大容量为11Tb/s;
b) 光纤损耗小,在1.31m光波段,损耗约为0.35dB/km ,而在1.55m光波 段,其损耗最小可达0.18dB/km;而铜缆损耗在30-40dB/km,损耗差100倍 左右;
光 纤低损耗区有两个窗口：1260-1360nm, 1480-1580nm；
1.2 模拟信号
随消息变化、在规定时间内,幅值可以取连续范围内的任意数值的信号。
1.3 数字信号 在时间上分离和幅值上量化的信号。
1.4 时分复用 对来自不同低速率信道的数字信号进行交替排列,并使之在同一个高速
通信媒体上传输多个信道的综合数字信号的技术。
1.5 同步传输模式 SDH
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由一些网络单元（如复用器、数字交叉连接设备）组成的，在光纤上