話(huà)音在光纖通信系統(tǒng)中傳輸任務(wù)3認(rèn)識(shí)光通信器件教

1、話(huà)音在光纖通信系統(tǒng)中傳輸任務(wù)3認(rèn)識(shí)光通信器件教話(huà)音在光纖通信系統(tǒng)中傳輸任務(wù)3認(rèn)識(shí)光通信器件教2第第4章章 數(shù)字光纖通信系統(tǒng)數(shù)字光纖通信系統(tǒng) 本章重點(diǎn)內(nèi)容是：1. 光纖通信的特點(diǎn)；2光纖通信系統(tǒng)的基本組成；3光纖的結(jié)構(gòu)和分類(lèi)、光纖的導(dǎo)光原理及主要工作特性；4光源、光檢測(cè)器、光無(wú)源器件的工作原理和工作特性5光端機(jī)的基本組成及各部分的主要作用；6SDH的基本特點(diǎn)；7SDH的標(biāo)準(zhǔn)速率與幀結(jié)構(gòu)；8我國(guó)SDH的復(fù)用結(jié)構(gòu)；9SDH網(wǎng)中的復(fù)用設(shè)備和數(shù)字交叉連接器；10SDH網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。話(huà)音在光纖通信系統(tǒng)中傳輸任務(wù)3認(rèn)識(shí)光通信器件教34.1 數(shù)字光纖通信系統(tǒng)概述數(shù)字光纖通信系統(tǒng)概述光纖通信發(fā)展史和現(xiàn)狀1、探索時(shí)期

2、的光通信: 中國(guó)古代用“烽火臺(tái)”報(bào)警，歐洲人用旗語(yǔ)傳送信息， 這些都可以看作是原始形式的光通信。 1880年，美國(guó)人貝爾(Bell)發(fā)明了用光波作載波傳送話(huà)音的“光 ”。光 證明了用光波作為載波傳送信息的可行性。貝爾光 是現(xiàn)代光通信的雛型。 話(huà)音在光纖通信系統(tǒng)中傳輸任務(wù)3認(rèn)識(shí)光通信器件教4 1960年，美國(guó)人梅曼(Maiman)發(fā)明了第一臺(tái)紅寶石激光器， 給光通信帶來(lái)了新的希望。 激光具有波譜寬度窄，方向性極好， 亮度極高，以及頻率和相位較一致的良好特性。 繼紅寶石激光器之后，氦氖(He - Ne)激光器、二氧化碳(CO2)激光器先后出現(xiàn)，并投入實(shí)際應(yīng)用。 激光器的發(fā)明和應(yīng)用， 使光通信進(jìn)入一

3、個(gè)嶄新的階段。 話(huà)音在光纖通信系統(tǒng)中傳輸任務(wù)3認(rèn)識(shí)光通信器件教52、現(xiàn)代光纖通信 1966年，英籍華裔學(xué)者高錕指出了利用光纖(Optical Fiber)進(jìn)行信息傳輸?shù)目赡苄院图夹g(shù)途徑，奠定了現(xiàn)代光通信光纖通信的基礎(chǔ)。 1970 年，光纖研制取得了重大突破。美國(guó)康寧(Corning)公司就研制成功損耗20 dB/km的石英光纖。 1973 年，美國(guó)貝爾(Bell)實(shí)驗(yàn)室取得了更大成績(jī)，光纖損耗降低到。 1976 年，日本電報(bào) (NTT)公司將光纖損耗降低到0.47 dB/km(波長(zhǎng)1.2m)。話(huà)音在光纖通信系統(tǒng)中傳輸任務(wù)3認(rèn)識(shí)光通信器件教63、光纖通信的發(fā)展可以粗略地分為三個(gè)階段： 第一階段(

4、1966-1976年)，這是從基礎(chǔ)研究到商業(yè)應(yīng)用的開(kāi)發(fā)時(shí)期。實(shí)現(xiàn)了短波長(zhǎng)(0.85m)低速率(45或34Mb/s)多模光纖通信系統(tǒng)。 第二階段(1976-1986年)，這是以提高傳輸速率和增加傳輸距離為研究目標(biāo)和大力推廣應(yīng)用的大發(fā)展時(shí)期。 光纖從多模發(fā)展到單模，工作波長(zhǎng)從短波長(zhǎng)(0.85m)發(fā)展到長(zhǎng)波長(zhǎng)和1.55m)。 第三階段(1986-1996年)，這是以超大容量超長(zhǎng)距離為目標(biāo)、全面深入開(kāi)展新技術(shù)研究的時(shí)期。在這個(gè)時(shí)期，實(shí)現(xiàn)了色散移位單模光纖通信系統(tǒng)。實(shí)驗(yàn)室可以達(dá)到更高水平。話(huà)音在光纖通信系統(tǒng)中傳輸任務(wù)3認(rèn)識(shí)光通信器件教74.1.2 光纖通信的特點(diǎn)和應(yīng)用 在光纖通信系統(tǒng)中，作為載波的光波頻

5、率比電波頻率高得多，作為傳輸介質(zhì)的光纖又比同軸電纜或波導(dǎo)管的損耗低得多，因此相對(duì)于電纜通信或微波通信，光纖通信具有許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。 1. 容許頻帶很寬，傳輸容量很大 單波長(zhǎng)光纖通信系統(tǒng)的傳輸速率一般為2.5 Gb/s和10 Gb/s。波分復(fù)用(WDM)和光時(shí)分復(fù)用(TDM)更是極大地增加了傳輸容量， 見(jiàn)下表 。話(huà)音在光纖通信系統(tǒng)中傳輸任務(wù)3認(rèn)識(shí)光通信器件教8通信手段 傳輸容量(話(huà)路)/條 中繼距離/km 1000 km內(nèi)中繼器個(gè)數(shù) 微波無(wú)線(xiàn)電 960 5020小同軸 9604250中同軸 180061600光纜 19203033光纜 14000(1Gb/s)8411光纜 6000(445MB/

6、S)1347表 光纖通信與電纜或微波通信傳輸能力的比較 話(huà)音在光纖通信系統(tǒng)中傳輸任務(wù)3認(rèn)識(shí)光通信器件教9 2. 損耗很小， 中繼距離很長(zhǎng)且誤碼率很小 石英光纖在1.31 m和1.55 m波長(zhǎng)， 傳輸損耗分別為0.50 dB/km和0.20 dB/km，甚至更低。因此，用光纖比用同軸電纜或波導(dǎo)管的中繼距離長(zhǎng)得多，見(jiàn)表。 傳輸容量大、傳輸誤碼率低、中繼距離長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)，使光纖通信系統(tǒng)不僅適合于長(zhǎng)途干線(xiàn)網(wǎng)而且適合于接入網(wǎng)的使用， 這也是降低每公里話(huà)路的系統(tǒng)造價(jià)的主要原因。話(huà)音在光纖通信系統(tǒng)中傳輸任務(wù)3認(rèn)識(shí)光通信器件教10 3. 重量輕、 體積小 光纖重量很輕，直徑很小。即使做成光纜，在芯數(shù)相同的條件下，

7、其重量還是比電纜輕得多，體積也小得多。表給光纜和標(biāo)準(zhǔn)同軸電纜的重量和截面積的比較。 項(xiàng)目 8 芯 18 芯 光纜 電纜 光纜 電纜 重量/(kgm-1) 重量比 0.42 16.3150.4211126直徑/mm 截面積比 211475211659.6表 光纜和電纜的重量和截面積比較 話(huà)音在光纖通信系統(tǒng)中傳輸任務(wù)3認(rèn)識(shí)光通信器件教11 4. 抗電磁干擾性能好 光纖由電絕緣的石英材料制成，光纖通信線(xiàn)路不受各種電磁場(chǎng)的干擾和閃電雷擊的損壞。 5. 泄漏小， 保密性能好 在光纖中傳輸?shù)墓庑孤┓浅Ｎ⑷酰词乖趶澢囟我矡o(wú)法竊聽(tīng)。因此信息在光纖中傳輸非常安全。 6. 節(jié)約金屬材料， 有利于資源合理使用。

8、 話(huà)音在光纖通信系統(tǒng)中傳輸任務(wù)3認(rèn)識(shí)光通信器件教12 總之，光纖通信不僅在技術(shù)上具有很大的優(yōu)越性，由圖可見(jiàn)，隨著傳輸容量的增加，由于采用了新的傳輸媒質(zhì)， 使得相對(duì)造價(jià)直線(xiàn)下降。平行雙絞線(xiàn)電纜同軸電纜微波10210103104105106101102103104105系統(tǒng)/話(huà)路公里相對(duì)造價(jià)話(huà)路數(shù)/條光纜圖 各種通信系統(tǒng)相對(duì)造價(jià)與傳輸容量的比較 話(huà)音在光纖通信系統(tǒng)中傳輸任務(wù)3認(rèn)識(shí)光通信器件教13 光纖可以傳輸數(shù)字信號(hào)，也可以傳輸模擬信號(hào)。光纖通信的各種應(yīng)用可概括如下： 通信網(wǎng)，包括全球通信網(wǎng)、各國(guó)的公共電信網(wǎng)、各種專(zhuān)用通信網(wǎng)、特殊通信手段。 構(gòu)成因特網(wǎng)的計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)，如光纖以太網(wǎng)、 路由器

9、之間的光纖高速傳輸鏈路。 有線(xiàn)電視網(wǎng)的干線(xiàn)和分配網(wǎng)；工業(yè)電視系統(tǒng)，如工廠、 銀行、商場(chǎng)、交通和公安部的監(jiān)控。 綜合業(yè)務(wù)光纖接入網(wǎng)，分為有源接入網(wǎng)和無(wú)源接入網(wǎng)， 可實(shí)現(xiàn) 、數(shù)據(jù)、視頻(會(huì)議電視、可視 等)及多媒體業(yè)務(wù)綜合接入核心網(wǎng)，提供各種各樣的社區(qū)服務(wù)。 話(huà)音在光纖通信系統(tǒng)中傳輸任務(wù)3認(rèn)識(shí)光通信器件教144.1.3 光纖通信系統(tǒng)的基本組成光纖通信系統(tǒng)的基本組成 1、發(fā)射和接收發(fā)射和接收 下圖示出單向傳輸?shù)墓饫w通信系統(tǒng)，包括發(fā)射、下圖示出單向傳輸?shù)墓饫w通信系統(tǒng)，包括發(fā)射、接收和作為廣義信道的基本光纖傳輸系統(tǒng)。接收和作為廣義信道的基本光纖傳輸系統(tǒng)。 信息源電發(fā)射機(jī)光發(fā)射機(jī)光接收機(jī)電接收機(jī)信息宿基本

10、光纖傳輸系統(tǒng)光纖線(xiàn)路接 收發(fā) 射電信號(hào)輸入光信號(hào)輸出光信號(hào)輸入電信號(hào)輸出圖 光纖通信系統(tǒng)的基本組成光纖通信系統(tǒng)組成演示話(huà)音在光纖通信系統(tǒng)中傳輸任務(wù)3認(rèn)識(shí)光通信器件教15信息源：把用戶(hù)信息轉(zhuǎn)換為原始電信號(hào)，這種信號(hào)稱(chēng)為基帶信號(hào)。電發(fā)射機(jī)：把基帶信號(hào)轉(zhuǎn)換為適合信道傳輸?shù)男盘?hào)，這個(gè)轉(zhuǎn)換如果需要調(diào)制， 則其輸出信號(hào)稱(chēng)為已調(diào)信號(hào)。光發(fā)射機(jī)：輸入到光發(fā)射機(jī)帶有信息的電信號(hào)，通過(guò)調(diào)制轉(zhuǎn)換為光信號(hào)。光接收機(jī)：光載波經(jīng)過(guò)光纖線(xiàn)路傳輸?shù)浇邮斩?，再由光接收機(jī)把光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。 電接收機(jī)：功能和電發(fā)射機(jī)的功能相反。話(huà)音在光纖通信系統(tǒng)中傳輸任務(wù)3認(rèn)識(shí)光通信器件教16 2 2、基本光纖傳輸系統(tǒng)、基本光纖傳輸系統(tǒng) 基本

11、光纖傳輸系統(tǒng)作為獨(dú)立的基本光纖傳輸系統(tǒng)作為獨(dú)立的“光信道光信道”單元。單元。 有線(xiàn)通信系統(tǒng)或無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)的發(fā)射與接收之間有線(xiàn)通信系統(tǒng)或無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)的發(fā)射與接收之間 加入光發(fā)射機(jī)、光纖線(xiàn)路和光接收機(jī)，再配置適當(dāng)?shù)募尤牍獍l(fā)射機(jī)、光纖線(xiàn)路和光接收機(jī)，再配置適當(dāng)?shù)?光器件，光器件， 可以組成傳輸能力更強(qiáng)、功能更完善的光可以組成傳輸能力更強(qiáng)、功能更完善的光 纖通信系統(tǒng)。纖通信系統(tǒng)。 下面簡(jiǎn)要介紹基本光纖傳輸系統(tǒng)的三個(gè)組成部分。下面簡(jiǎn)要介紹基本光纖傳輸系統(tǒng)的三個(gè)組成部分。話(huà)音在光纖通信系統(tǒng)中傳輸任務(wù)3認(rèn)識(shí)光通信器件教17光發(fā)射機(jī)： 光發(fā)射機(jī)的功能：把輸入電信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)，并用耦合技術(shù)把光信號(hào)最大限度地注

12、入光纖線(xiàn)路。 光發(fā)射機(jī)組成：由光源、 驅(qū)動(dòng)器和調(diào)制器組成。 光源是光發(fā)射機(jī)的核心。光發(fā)射機(jī)的性能基本上取決于光源的特性。 光源種類(lèi)：半導(dǎo)體發(fā)光二極管(LED)、半導(dǎo)體激光二極管(或稱(chēng)激光器)(LD)， 單縱模分布反饋(DFB)激光器。話(huà)音在光纖通信系統(tǒng)中傳輸任務(wù)3認(rèn)識(shí)光通信器件教18光纖線(xiàn)路： 光纖線(xiàn)路功能：是把來(lái)自光發(fā)射機(jī)的光信號(hào)，以盡可能小的失真和衰減傳輸?shù)焦饨邮諜C(jī)。 光纖線(xiàn)路組成：由光纖、光纖接頭和光纖連接器組成。 光纖基本要求：損耗和色散這兩個(gè)傳輸特性參數(shù)都盡可能地小， 有足夠好的機(jī)械特性和環(huán)境特性。 石英光纖分類(lèi)：多模光纖和單模光纖。 單模光纖的傳輸特性比多模光纖好，價(jià)格比多模光纖便

13、宜，因而得到更廣泛的應(yīng)用。 單模光纖適合大容量長(zhǎng)距離光纖傳輸系統(tǒng)，小容量短距離系統(tǒng)用多模光纖配合半導(dǎo)體發(fā)光二極管更加合適。話(huà)音在光纖通信系統(tǒng)中傳輸任務(wù)3認(rèn)識(shí)光通信器件教19光接收機(jī)： 光接收機(jī)的功能：是把從光纖線(xiàn)路輸出、產(chǎn)生畸變和衰減的微弱光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，并經(jīng)放大和處理后恢復(fù)成發(fā)射前的電信號(hào)。 光接收機(jī)組成：由光檢測(cè)器、 放大器和相關(guān)電路組成 光檢測(cè)器是光接收機(jī)的核心。對(duì)光檢測(cè)器的要求是響應(yīng)度高、 噪聲低和響應(yīng)速度快。 光檢測(cè)器種類(lèi)： 光電二極管(PIN - PD)、雪崩光電二極管(APD)。 光發(fā)射機(jī)與光接收機(jī)組成演示 話(huà)音在光纖通信系統(tǒng)中傳輸任務(wù)3認(rèn)識(shí)光通信器件教20光接收機(jī)最重要的特

14、性參數(shù)是靈敏度。光接收機(jī)最重要的特性參數(shù)是靈敏度。 靈敏度是衡量光接收機(jī)質(zhì)量的綜合指標(biāo)，靈敏度是衡量光接收機(jī)質(zhì)量的綜合指標(biāo)，它反映接收機(jī)調(diào)整到最佳狀態(tài)時(shí)，它反映接收機(jī)調(diào)整到最佳狀態(tài)時(shí)， 接收微弱光接收微弱光信號(hào)的能力。信號(hào)的能力。 靈敏度主要取決于組成光接收機(jī)的光靈敏度主要取決于組成光接收機(jī)的光電二極管和放大器的噪聲，并受傳輸速率、光發(fā)電二極管和放大器的噪聲，并受傳輸速率、光發(fā)射機(jī)的參數(shù)和光纖線(xiàn)路的色散的影響，還與系統(tǒng)射機(jī)的參數(shù)和光纖線(xiàn)路的色散的影響，還與系統(tǒng)要求的誤碼率或信噪比有密切關(guān)系。要求的誤碼率或信噪比有密切關(guān)系。 所以靈敏度也是反映光纖通信系統(tǒng)質(zhì)所以靈敏度也是反映光纖通信系統(tǒng)質(zhì)量的重

15、要指標(biāo)。量的重要指標(biāo)。 話(huà)音在光纖通信系統(tǒng)中傳輸任務(wù)3認(rèn)識(shí)光通信器件教214.2 光纜 為了使光纖能在工程中實(shí)用化，能承受工程中拉伸、 側(cè)壓和各種外力作用, 還要具有一定的機(jī)械強(qiáng)度才能使性能穩(wěn)定。 因此, 將光纖制成不同結(jié)構(gòu)、不同形狀和不同種類(lèi)的光纜以適應(yīng)光纖通信的需要。 光纜主要由纜芯、護(hù)套和加強(qiáng)元件組成。 話(huà)音在光纖通信系統(tǒng)中傳輸任務(wù)3認(rèn)識(shí)光通信器件教22 纜芯 纜芯是由光纖芯組成的, 它可分為單芯和多芯兩種。單芯型纜芯和多芯型纜芯結(jié)構(gòu)的比例如表 。 單芯型由單根二次涂覆處理后的光纖組成。 多芯型由多根經(jīng)二次涂覆處理后的光纖組成, 它又分為帶狀結(jié)構(gòu)和單位式結(jié)構(gòu)。 強(qiáng)度元件 由于光纖的材料比

16、較脆, 容易斷裂, 在光纜內(nèi)中心或四周要加一根或多根加強(qiáng)元件。 護(hù)層 光纜的護(hù)層主要是對(duì)已形成的光纖芯線(xiàn)起保護(hù)作用, 避免受外部機(jī)械力和環(huán)境損壞。話(huà)音在光纖通信系統(tǒng)中傳輸任務(wù)3認(rèn)識(shí)光通信器件教23 話(huà)音在光纖通信系統(tǒng)中傳輸任務(wù)3認(rèn)識(shí)光通信器件教24 光纜的種類(lèi)光纜的種類(lèi) 在公用通信網(wǎng)中用的光纜結(jié)構(gòu)如表所示。在公用通信網(wǎng)中用的光纜結(jié)構(gòu)如表所示。 話(huà)音在光纖通信系統(tǒng)中傳輸任務(wù)3認(rèn)識(shí)光通信器件教25下面介紹幾種有代表性的光纜結(jié)構(gòu)形式。下面介紹幾種有代表性的光纜結(jié)構(gòu)形式。 (1) 層絞式光纜。層絞式光纜。 它是將若干根光纖芯線(xiàn)以強(qiáng)度元件為中它是將若干根光纖芯線(xiàn)以強(qiáng)度元件為中心絞合在一起的一種結(jié)構(gòu)心絞合

17、在一起的一種結(jié)構(gòu), 如圖如圖(a)所示。特點(diǎn)是所示。特點(diǎn)是成本低成本低, 芯線(xiàn)數(shù)不超過(guò)芯線(xiàn)數(shù)不超過(guò)10根。根。 (2) 單位式光纜。單位式光纜。 它是將幾根至十幾根光纖芯線(xiàn)集合成它是將幾根至十幾根光纖芯線(xiàn)集合成一個(gè)單位一個(gè)單位, 再由數(shù)個(gè)單位以強(qiáng)度元件為中心絞合再由數(shù)個(gè)單位以強(qiáng)度元件為中心絞合成纜成纜, 如圖如圖(b)所示所示, 其芯線(xiàn)數(shù)一般適用于幾十芯。其芯線(xiàn)數(shù)一般適用于幾十芯。 話(huà)音在光纖通信系統(tǒng)中傳輸任務(wù)3認(rèn)識(shí)光通信器件教26(3) 骨架式光纜。 這種結(jié)構(gòu)是將單根或多根光纖放入骨架的螺旋槽內(nèi), 骨架中心是強(qiáng)度元件, 骨架上的溝槽可以是V型、U型或凹型, 如圖(c)所示。光纖具有耐側(cè)壓、抗

18、彎曲、抗拉的特點(diǎn)。 (4) 帶狀式光纜。 它是將412根光纖芯線(xiàn)排列成行, 構(gòu)成帶狀光纖單元, 再將多個(gè)帶狀單元按一定方式排列成纜, 如圖(d)所示。這種光纜的結(jié)構(gòu)緊湊, 采用此種結(jié)構(gòu)可做成上千芯的高密度用戶(hù)光纜。 話(huà)音在光纖通信系統(tǒng)中傳輸任務(wù)3認(rèn)識(shí)光通信器件教27光纖加強(qiáng)構(gòu)件光纖單位加強(qiáng)構(gòu)件加強(qiáng)構(gòu)件塑料骨架光纖防熱層綜合護(hù)套光纖帶加強(qiáng)構(gòu)件(a)(b)(c)(d) 圖 (a) 層絞式； (b) 單位式； (c) 骨架式； (d) 帶狀話(huà)音在光纖通信系統(tǒng)中傳輸任務(wù)3認(rèn)識(shí)光通信器件教284.2.3 通信用光器件通信用光器件1.光源：光源器件是光纖通信設(shè)備的核心，它的作用光源：光源器件是光纖通信設(shè)備

19、的核心，它的作用是將電信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)送入光纖。是將電信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)送入光纖。 光纖通信中常用的光源器件有半導(dǎo)體激光器和光纖通信中常用的光源器件有半導(dǎo)體激光器和半導(dǎo)體發(fā)光二極管兩種。半導(dǎo)體發(fā)光二極管兩種。 半導(dǎo)體激光器（半導(dǎo)體激光器（LD）主要適用于長(zhǎng)距離大容量）主要適用于長(zhǎng)距離大容量的光纖通信系統(tǒng)。尤其是單縱模半導(dǎo)體激光器，在高的光纖通信系統(tǒng)。尤其是單縱模半導(dǎo)體激光器，在高速、大容量的數(shù)字光纖通信系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。速、大容量的數(shù)字光纖通信系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。 發(fā)光二極管（發(fā)光二極管（LED）其制造工藝簡(jiǎn)單、成本低、）其制造工藝簡(jiǎn)單、成本低、可靠性好，適用于短距離、低碼速的數(shù)字光纖通信系可

20、靠性好，適用于短距離、低碼速的數(shù)字光纖通信系統(tǒng)，或者是模擬光纖通信系統(tǒng)。統(tǒng)，或者是模擬光纖通信系統(tǒng)。話(huà)音在光纖通信系統(tǒng)中傳輸任務(wù)3認(rèn)識(shí)光通信器件教29激光器的工作原理：激光器的工作原理： 半導(dǎo)體激光器是向半導(dǎo)體P-N結(jié)注入電流，實(shí)現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)分布，產(chǎn)生受激輻射，再利用諧振腔的正反饋，實(shí)現(xiàn)光放大而產(chǎn)生激光振蕩輸出激光。那么如何實(shí)現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)分布及如何構(gòu)成具有正反饋的諧振腔。激光器的特性激光器的特性 ：1）激光器的P-I特性：激光器輸出光功率（P）和注入電流（I）的關(guān)系，即激光器的P-I曲線(xiàn)上。2）光譜特性：是指激光器輸出的光功率隨波長(zhǎng)的變化情況，一般用光源譜線(xiàn)寬度來(lái)表示。 話(huà)音在光纖通信系統(tǒng)中傳

21、輸任務(wù)3認(rèn)識(shí)光通信器件教303）功率轉(zhuǎn)換效率）功率轉(zhuǎn)換效率 激光器的的輸出光功率與器件消耗的電功率之比 。半導(dǎo)體激光器的功率轉(zhuǎn)換效率約為4050%。4）溫度特性）溫度特性 激光器的閾值電流和輸出光功率隨溫度變化的特性為溫度特性。激光器的閾值電流和使用時(shí)間也有關(guān)系。隨著激光器使用時(shí)間的增加，閾值電流也會(huì)逐漸加大。話(huà)音在光纖通信系統(tǒng)中傳輸任務(wù)3認(rèn)識(shí)光通信器件教31話(huà)音在光纖通信系統(tǒng)中傳輸任務(wù)3認(rèn)識(shí)光通信器件教322光電檢測(cè)器光電檢測(cè)器 光電檢測(cè)器是光纖通信系統(tǒng)的另一個(gè)核心器件，主要完成光信號(hào)到電信號(hào)的轉(zhuǎn)換功能，要具有靈敏度高、響應(yīng)時(shí)間短、噪聲小、功耗低、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。 光電檢測(cè)器有兩種類(lèi)型，一種

22、是PIN光電二極管（PIN-PD)；另一種是雪崩光電二極管（APD）。PIN 光電二極管主要應(yīng)用于短距離、小容量的光纖通信系統(tǒng)中；APD主要應(yīng)用于長(zhǎng)距離、大容量的光纖通信系統(tǒng)中。 話(huà)音在光纖通信系統(tǒng)中傳輸任務(wù)3認(rèn)識(shí)光通信器件教33光電檢測(cè)器的工作原理：光電檢測(cè)器的工作原理： 光電二極管PD由半導(dǎo)體P-N結(jié)組成，利用光電效應(yīng)原理完成光電轉(zhuǎn)換。光電檢測(cè)器特性：光電檢測(cè)器特性： 響應(yīng)度：響應(yīng)度：在一定波長(zhǎng)的光照射下，光電檢測(cè)器的平均輸出電流與入射的平均光功率之比稱(chēng)為響應(yīng)度。量子效率：量子效率：響應(yīng)度是器件在外部電路中呈現(xiàn)的宏觀靈敏特性，量子效率是器件在內(nèi)部呈現(xiàn)的微觀靈敏度特性。 話(huà)音在光纖通信系統(tǒng)中

23、傳輸任務(wù)3認(rèn)識(shí)光通信器件教34響應(yīng)時(shí)間：響應(yīng)時(shí)間：速度是指半導(dǎo)體光電二極管產(chǎn)生的光電流跟隨入射光信號(hào)變化快慢的狀態(tài)。APD的倍增因子：的倍增因子：APD的倍增因子實(shí)際上是電流增益系數(shù)，定義為有倍增時(shí)光電流的平均值與無(wú)倍增時(shí)光電流的平均值之比。 話(huà)音在光纖通信系統(tǒng)中傳輸任務(wù)3認(rèn)識(shí)光通信器件教353、無(wú)源光器件、無(wú)源光器件 在光纖通信的傳輸系統(tǒng)中，在傳輸線(xiàn)路中還需要在光纖通信的傳輸系統(tǒng)中，在傳輸線(xiàn)路中還需要各種輔助器件以實(shí)現(xiàn)光纖與光纖之間或光纖與光端機(jī)各種輔助器件以實(shí)現(xiàn)光纖與光纖之間或光纖與光端機(jī)之間的連接、耦合、合分路、線(xiàn)路倒換以及保護(hù)等多之間的連接、耦合、合分路、線(xiàn)路倒換以及保護(hù)等多種功能。種功能。 主要的無(wú)源器件有光纖連接器、光纜連接器、主要的無(wú)源器件有光纖連接器、光纜連接器、光纖光纖耦合器、光開(kāi)關(guān)、光復(fù)用器耦合器、光開(kāi)關(guān)、光復(fù)用器