光纤通信课件 第 4 章 光端机.ppt

文档介绍：第 4 章光端机
光发射机
光接收机
线路编码
返回主目录
光发射机
•数字光发射机的功能:
•电端机输出的数字基带电信号转换为光信号
•用耦合技术注入光纤线路
•用数字电信号对光源进行调制
•调制分为直接调制和外调制两种方式
电信号对光的调制的实现方式
直接调制
用电信号直接调制半导体激光器或发光二极管的驱动电流,使输出光随电信号变化而实现的。
这种方案技术简单,成本较低,容易实现,但调制速率受激光器的频率特性所限制。
外调制
把激光的产生和调制分开,用独立的调制器调制激光器的输出光而实现的。
外调制的优点是调制速率高,缺点是技术复杂,成本较高,因此只有在大容量的波分复用和相干光通信系统中使用。
图 
(a) 直接调制; (b) 间接调制(外调制)
受调制的光源特性参数有:功率、幅度、频率和相位
输出光信号
p
I
t
Iin
输入电信号
p
I
(a) LED数字调制原理
输出光信号
输入电信号
Iin
Ith
Ib
(b) LD的数字调制原理
•当激光器的驱动电流大于阈值电流Ith时,
输出光功率P和驱动电流I基本上是线性关系
•输出光功率和输入电流成正比,输出光信号反映输入电信号
光发射机基本组成
,主要有光源和电路两部分。
光源是实现电/光转换的关键器件,在很大程度上决定着光发射机的性能。
电路的设计应以光源为依据,使输出光信号准确反映输入电信号。
输入接口
线路编码
调制电路
光源
控制电路
电信号输入
光信号输出
图 数字光发射机方框图
1. 光源
对通信用光源的要求如下
(1) 发射的光波长应和光纤低损耗“窗口”一致, μm、 μm附近。
光谱单色性要好, 即谱线宽度要窄, 以减小光纤色散对带宽的限制。
(2) 电/光转换效率要高,即要求在足够低的驱动电流下, 有足够大而稳定的输出光功率,且线性良好。
发射光束的方向性要好,即远场的辐射角要小,以利于提高光源与光纤之间的耦合效率。