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1 1 光纤通信简介 定义 光纤通信是指利用激光作为信息的载波信号并通过光导纤维来传递通信系统 2 2 光纤通信的优点 传输容量大不受干扰耐高温 抗腐蚀光纤材料来源丰富 sio2 3 3 光纤通信原理 光的全反射 1 2 3 3 1 2 图1 图2 3 1 2 3 1 2 空气 水 4 4 光纤结构及光传输原理 空气 折射率n1 折射率 n1 n2 水 折射率n2 包层 n1 纤芯 n2 被称作临介角 n1 n2 5 光纤的种类 单模光纤外径125微米内径9微米 多模光纤外径125微米内径50或62 5微米 6 5 光纤通信系统组成 7 6 光纤活动连接器 定义 是实现光纤之间活动连接的无源光器件 结构 光纤 插针 套筒 适配器 外部零件 光纤插针 陶瓷氧化锆 ZrO2 内径0 126mm 外径2 5和1 25mm 8 光纤活动连接器的分类 按紧固方式分 FC SC ST LC MT按光纤端面分 FC PC UPC APC 常用连接器 FC PC SC PC SC APC LC PC 9 光纤连接器简图 10 光纤及光纤连接器使用中的注意事项 不要使光纤折断不要划伤及弄脏光纤连接器端面通光过程中不要用眼观看端面 11 6 发射组件 光源 LD 半导体二极管激光器 LaserDiode 把电信号转化为激光信号按波长分 主要有1310nm和1550nm按结构分 FP DFB VCSEL按管脚定义分 A型和B型 12 激光器的管脚定义 A型 13 激光器的管脚定义 B型 14 LD的主要参数 阈值电流 Ith 激光二极管开始振荡 产生激光时的正向电流 驱动电流 输出额定光功率下所需的总电流 工作电流 20mA或25mA 光输出功率 P 工作电流下辐射出的最大连续光功率 15 LD的主要参数 峰值波长 p 在规定输出功率下 最大强度的光谱波长 P I曲线 总发射功率 P 与注入电流 I 的关系曲线 耦合效率 激光器出纤光功率与激光二极管发射光功率的比值 16 LD内部结构 17 激光器工作原理 18 600 1000 1200 1400 1600 1800 800 波长 nm 0 1 10 5 0 2 0 1 0 0 5 0 2 50 20 第一窗口 损耗 dB km 三个工作窗口850nm1310nm1550nm 19 7 接收组件 光电探测器 PD PD光电二极管 PhotoDetector 将光信号转化为电信号 PIN TIA光电探测器 PD TIA按接收波长分 主要有短波长 850nm 和长波长 1310和1550nm 20 PD的主要参数 工作电压 V 使探测器内部的前置放大器正常工作的额定电压 通常有3 3V和5V两种 灵敏度 S 在工作速率下 当误码率为某一数值时的最小可接收的光功率 21 PD的主要参数 饱和光功率 Ps 在工作速率下 当误码率为某一数值时的最大接收光功率 22 PIN TIA内部结构 23 PD的管脚定义 155M 24 PD的管脚定义 1 25G 25 9 激光器组件 TOSA 的结构 TOSA TransmitOpticSub assembly激光器TO 激光器管体 光纤插针 开口陶瓷套筒 适配器 生产过程中易出现的问题 1 TO被静电击穿 2 开口套筒破裂 26 TOSA外观 27 TOSA内部结构 28 11 探测器组件 ROSA 的结构 探测器TO 探测器管体 探测器适配器 闭口套筒 生产过程中易出现的问题 1 TO被静电打死 2 适配器内的套筒脏 使插拔不顺畅 29 ROSA外形 30 ROSA内部结构 31 11 光功率的单位 普通单位 W 瓦 1000mW 毫瓦 1000uW 微瓦 对数单位 dBmdBm 10lgP mw 常用功率值与dB值关系 1mW 0dBm 0 5mW 3dBm0 25mw 6dBmdB 相对值 表示两个功率值的对比值 dB 10lgP1 P2 mw 计算 2dBm 1dBm 1dB 32 12 耦合的原理 目的 激光器 使激光器发射的光最大限度地进入光纤插针 探测器 使光纤跳线射出的光更多地被探测器的光敏面接收 33 焦距 激光器的焦距 激光器发出的光的会聚点到TO透镜中心的距离 我们通常所说的焦距是指会聚点到TO底座上沿的距离 探测器的光学平面 焦距 光纤跳线端面到透镜的距离 我们通常所说的是到TO底座上沿 34 耦合的原理 要想达到耦合的目的 必须使激光器组件或探测器组件的所有部件与光线在同一个轴上 并且使TO的焦平面与插针 或跳线 重合 35 耦合的方法 耦合一般采用固定一个部件 在X Y Z轴三个方向调节另外一个部件的方法 较低要求的小功率激光器一般采用限定Z轴 在水平方向调节其它两个方向 大功率激光器及光探测器一般采用调节三个轴的方法 36 耦合图示 焦距 X Y 37 5S是日文SEIRI 整理 SEITON 整顿 SEISO 清扫 SEIKETSU 清洁 SHITSUK