光纤通信3-光源与光发射机的特性及要求

光纤通信是一种通过光学信号传输数据的通信方式，光源与光发射机在这个系统中起到了至关重要的作用。本文将对光源与光发射机进行详细介绍。 首先，光源是指产生光信号并输入到光纤中传输的设备。光源需要满足一定的要求才能用于光纤通信系统。首先，光源发光的峰值波长应当与光纤的低损耗窗口一致，以保证信号的传输质量。其次，光源的输出功率应当足够大，一般在10uw到几mw之间，以确保信号能够在光纤中传输较长的距离。此外，光源还应具备高度的可靠性，一般要求可使用时间达到10万小时以上。另外，光源的谱线不能太宽，并且应当有利于调制，以便在信号传输过程中进行调控。此外，光源的电光转换效率应当较高，以最大程度地提高光纤通信系统的效率。还有，光源的体积应当足够小，重量轻，功耗小，以便于安装和使用。 在光纤通信系统中，常用的光源主要有半导体激光器（LD）、双异质结激光器（DH-LD）、分布反馈式激光器（DFB-LD）、量子阱激光器（QW-LD）和发光二极管（LED）等。半导体激光器是最为常用的光源之一，其工作原理是通过电流注入激发半导体材料产生激射效应。双异质结激光器是一种使用双异质结构的激光器，由于其结构的优势，能够达到更高的功率输出和更低的谱线宽度。分布反馈式激光器采用了分布反馈结构，能够实现单纯调变其谐振腔长度而不改变器件波导的特性，具有更好的频率稳定性和线宽特性。量子阱激光器则是一种基于量子阱结构的激光器，具有较高的谐振腔增益和更低的阈值电流，输出功率相对较高。发光二极管是另一种常用的光源，其工作原理是通过电流注入二极管材料产生辐射光。 光发射机是将光源产生的光信号进行调制和放大后输出到光纤中的装置。光发射机通常由光源、调制器和放大器组成。光源产生的光信号经过调制器进行调制，常见的调制方式有强度调制和频率调制两种。调制后的光信号进一步经过放大器进行放大，以提高信号的传输距离和质量。光发射机在光纤通信系统中起到了将电信号转化为光信号并进行调制的重要作用。 综上所述，光源与光发射机是光纤通信系统中不可或缺的组成部分，光源作为产生光信号的设备，需要满足一系列的要求，包括光波长、输出功率、可靠性等。常用的光源有半导体激光器、双异质结激光器、分布反馈式激光器、量子阱激光器和发光二极管等。而光发射机则负责将光源产生的光信号进行调制和放大后输出到光纤中，以实现数据的传输和通信。光源与光发射机的稳定性和性能将直接影响光纤通信系统的传输效果，因此在系统设计中需要充分考虑其特性，并进行合适的选择和配置。