使ld有恒定的光輸出功率數(shù)據(jù).ppt

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學(xué)習(xí)小組作業(yè) 組員名單 6人 李鋼堅(jiān)黃創(chuàng)輝郭森洲梁婉文林樂(lè)新古連華華 發(fā)射機(jī)的結(jié)構(gòu) 防止LD輸出的激光反射 實(shí)現(xiàn)光的單向傳輸 保持LD組件內(nèi)恒定的溫度 保證激光參數(shù)的穩(wěn)定性 使LD有恒定的光輸出功率 1 數(shù)字光發(fā)射機(jī) 一 功能把電端機(jī)輸出的數(shù)字基帶電信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào) 并用耦合技術(shù)有效注入光纖線路 二 基本組成部分 輸入借口 線路編碼 調(diào)制電路 光源 控制電路 電信號(hào)輸入 光信號(hào)輸出 2 光源 光源的最重要技術(shù)指標(biāo) 調(diào)制速率 譜線寬度 輸出光功率 光的方向性對(duì)光源的要求必須滿足以下幾點(diǎn) 1 發(fā)射的光波長(zhǎng)要在0 85um 1 31um以及1 55um附近 2 電 光轉(zhuǎn)換的效率要高 光的方向性好 3 調(diào)制速率高 4 溫度穩(wěn)定性好 ATC APC 5 體積小重量輕 LD LED 調(diào)制方式 直接調(diào)制間接調(diào)制 外調(diào)制 3 光源的調(diào)制特性 半導(dǎo)體激光器是光纖通信的理想光源 因?yàn)樗哂须姽廪D(zhuǎn)換效率高 響應(yīng)速度快 可以進(jìn)行直接調(diào)制的優(yōu)點(diǎn) 但在高速脈沖調(diào)制下 其瞬態(tài)特性也會(huì)出現(xiàn)許多復(fù)雜現(xiàn)象 如電光延遲 張弛振蕩 自脈動(dòng)現(xiàn)象 這些特性都限制系統(tǒng)傳輸速率和通信質(zhì)量 以下分別介紹這3種瞬態(tài)特征 光電瞬態(tài)響應(yīng)波形 張弛振蕩 當(dāng)電流脈沖注入激光器以后 輸出光脈沖表現(xiàn)出衰減式振蕩 是激光器內(nèi)部光電相互作用所表現(xiàn)出來(lái)的固有特性 電脈沖 光脈沖 張弛振蕩會(huì)限制調(diào)制速率 因此實(shí)際使用的最高調(diào)制頻率應(yīng)低于張弛振蕩頻率 電光延遲原因 激光輸出與注入電脈沖之間存在一個(gè)時(shí)間延遲 一般為納秒量級(jí) 電光延遲會(huì)產(chǎn)生碼型效應(yīng) 碼型效應(yīng)特點(diǎn)是 在脈沖序列中較長(zhǎng)的連 0 碼后出現(xiàn)的 1 碼 其脈沖明顯變小 而且連 0 碼數(shù)目較多 調(diào)制的速率越高 這種效應(yīng)越明顯 消除方法 增加直流偏置電流 用適當(dāng)?shù)?過(guò)調(diào)制 補(bǔ)償方法 自脈動(dòng)現(xiàn)象自脈動(dòng) 某些激光器在某些注入電流下發(fā)生的一種持續(xù)等幅的高頻振蕩 抑制這種現(xiàn)象主要靠控制材料的質(zhì)量 盡量減少有源區(qū)的缺陷 電脈沖 光脈沖 激光器自脈動(dòng)現(xiàn)象 APC ATC 溫度控制和功率控制作用就是消除溫度變化和器件老化影響 穩(wěn)定發(fā)射機(jī)性能采取的穩(wěn)定方法有 自動(dòng)溫度控制自動(dòng)功率控制1 自動(dòng)功率控制 APC 由光檢測(cè)器來(lái)感應(yīng)激光器后端面輻射光功率的變化 并與參考功率相比較 然后根據(jù)比較結(jié)果自動(dòng)調(diào)整直流偏置電流 最終使光功率峰值保持為一個(gè)穩(wěn)定值 自動(dòng)功率控制 APC 電路 PD 激光器 制冷器 DFB LD組件 熱敏電阻 APC ATC 自動(dòng)溫度控制 ATC 溫度控制方框圖 制冷器的冷端和激光器的熱沉接觸 熱敏電阻做為傳感器 探測(cè)激光器結(jié)區(qū)的溫度 并把它傳遞給控制電路 通過(guò)控制電路改變制冷量 使激光器輸出特性保持穩(wěn)定