光通信及产品相关知识

产品基本知识培训 工程部 全波 2008-08 内容提要 光通信知识介绍 管芯 /TO产品介绍 器件产品介绍 数字模块产品介绍 模拟产品介绍 光通信介绍 -分类 无线通信 有线通信 电缆通信 光纤通信 通 信 分类标准：传输媒质 光通信介绍 -分类 所谓 “ 模拟 ” ，是指把某一个量用与它相对应的连续的物理量来表示，信号的波形在时间上是连续的，所以又可称之为 “ 连续信号 ” 。 用模拟信号传送信息的通信叫做 模拟通信 。 时间 幅度 光通信介绍 -分类 所谓 “ 数字 ” ，是指把某一个量用与它相当的离散的（不连续的）数字来表示，信号是 离散、不连续的 。 用数字信号传送信息的通信就叫做 数字通信 。 时间 幅度 光纤通信是指以光波为载波，以光导纤维作为传输媒介来达成的一种通信方式。 光通信介绍 -定义 信号 电 端 机 光 端 机 （发） 光 中 继 机 电 端 机 光 端 机 （收） 信号 光源： 把电信号变成光信号，输入于光纤传输。 光检测器： 把来自光纤的光信号还原成电信号，经放大、 整形、再生恢复原形后输入到电端机的接收。 光通信介绍 -光纤分类 多模光纤：纤芯直径 2a 62.5m/50m 包层直径 2b 125m； 单模光纤：纤芯直径 2a 9m 包层直径 2b 125m。 媒质 N1 媒质 N2 光的全反射现象 光在光纤中的传播过程 光通信介绍 -光的全反射 造成光纤衰减的主要因素 本征衰减 弯曲衰减 杂质吸收衰减 受外力挤压衰减 纤芯几何尺寸的不均匀性衰减等 光通信介绍 -衰减及色散 色散影响： 主要指集中的光能，例如光脉冲经过光纤传输后在输出端发生能量分散，导致传输信号的畸变。在数字通信系统中，由于信号的各个频率成分或各模块成分的传输速度不同，在光纤中传输一段距离后，将互相散开，脉宽加宽。严重时，前后脉冲将互相重叠，形成码间干扰，增加误码率，影响了光纤的带宽，限制了光纤的传输容量。 多模光纤 主要有模间色散、材料色散、波导色散等； 单模光纤 主要有材料色散、波导色散。折射率剖面色散等。 光纤衰减系数： 1310nm单模约为 0.50dB/km 1550nm单模约为 0.33dB/km 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 第三窗口 损耗（ dB/km） 三个工作窗口 850n 1310nm 1550nm 第二窗口 光通信介绍 -优点 容量大 、 传输距离远； 节省资源 ， 重量轻； 可在强电场环境下工作 ， 不受电磁场干扰； 抗腐蚀能力强； 通讯出现问题易于解决； 优良的保密性等 。 主要用于 传输网 的信息传递 发展方向： 光联网 传输系统 传输系统 光 交换 用户 终 端 光 交换 用 户 终 端 传输系统 光 交换 光通信介绍 -应用 产品介绍 -分类 数字产品 模拟产品 管芯 /TO 器件 模块 产品介绍 -注意事项 防尘 防静电 管芯 /TO产品介绍 激光器 探测器 F-P激光器管芯 DFB激光器管芯 平面 PIN探测器管芯 APD探测器管芯 管芯 TO-Can 探 测 器 管 芯 激 光 器 管 芯 TO-Can 管芯 /TO产品介绍 -分类 半导体发光二极管 （ LED） 发出荧光 输出线性特性较好，寿命长、成本低； 谱线宽度较宽，调制速度较低。 适合短距离、小容量 低速率系统。 半导体激光器（ LD） 发出激光 光功率高、谱线窄 ； 寿命短、价格高、稳定性差。 适合长距离、大容量的传输系统。 波长 发光管的谱线 能量 激光的谱线 波长 能量 管芯 /TO产品介绍 -LED&LD 半导体激光器的分类 法布里 -珀罗型（ FP） LD 分布反馈（ DFB） LD 分布布拉格反射器（ DBR） LD 量子阱（ QW） LD 垂直腔面发射激光器 管芯 /TO产品介绍 -激光器 RWG 管芯 /TO产品介绍 -激光器 管芯 /TO产品介绍 -激光器 内部实物图 INP衬底置备 MOCVD生长 MQW 一级全息光栅制作 二次 MOCVD 双沟刻蚀 双沟掩埋 LPE 金属溅射 电极光刻 解理 端面镀膜 老化筛选 装管 耦合 测试 管芯 /TO产品介绍 -激光器生产流程 作 用 光电二极管 （ PIN） 具有内部放大作用，灵敏度比较高， 是一种有增益的光电检测器。 主要用于高速、长距离中继系统。 雪崩光电二极管 （ APD） PIN管 偏压电路简单，价格较低；灵敏度低。 将来自光纤的光信号还原成电信号，用于光接收端机。 类 型 光 端 收 （收） 管芯 /TO产品介绍 -探测器 SiNx AR涂 层p -InGaAsInGaAs 吸 收层P 电极接触InPn -InPSiO2S I - I n P 衬底台面P I N 结构剖面图入射光N 电极接触管芯 /TO产品介绍 -探测器 外延片置备 外延片清洗 介质沉积 光刻扩散孔 掺 Zn扩散 介质沉积 光刻扩散孔 掺 Zn扩散 介质沉积 光刻接触孔 金属蒸发 光刻 金属电极 合金 涂胶保护 减薄抛光 化学清洗 N面 金属蒸发 老化筛选 终测挑选 管芯 /TO产品介绍 -探测器生产流程 器件产品介绍 双列直插/蝶形组件 同 轴 数字激光器 数字探测器 模拟激光器 模拟 PIN探测器 Triplexer CATV激光器 CATV探测器 SLD 器件 BiDi器件 器件产品介绍 -分类 器件产品介绍 -分类 按激光器分为： LED、 LD(FP,DFB)； 按探测器分为： PIN、 APD； 按接口分为： SC、 LC、 FC等； 按电压分为： 3.3V、 5.0V、 3.3/5.0V兼容； 按波长分为： 850nm、 1310nm、 1550nm等； 按速率分为： 155M、 1.25G、 2.5G等。 SC器件 LC器件 BD器件 带尾纤器件 器件产品介绍 -分类 P-I-V 器件产品介绍 -特性曲线 05000100001500020000250000 10 20 30 40 50 60 701 - 4 - 6 01 - 4 - 7 01 - 4 - 8 01 - 4 - 9 0 1 - 4 -1001 - 4 -1101 - 4 - 1 2 0uwmA1 - 4 - 2 5P-I-T 器件产品介绍 -特性曲线 清洗 封焊 焊适配器 终测 初测 温循 焊插针 耦合 入库 器件产品介绍 -TOSA生产流程 清洗 封焊 调胶 焊插针 初测 温循 终测 焊适配器 粘陶瓷套筒 耦合 入库 器件产品介绍 -ROSA生产流程 封焊 0 膜片装配 BD插针套装配 探测器焊接 激光器焊接 45 膜片装配 清洗 初测 终测 高低温循环 器件产品介绍 -BOSA生产流程 模拟模块 数字模块 模块 单收单发模块 1 9系列模块 SFF模块 GBIC模块 SFP模块 单纤三向 CDMA模块 CATV模块 PON 模块产品介绍 -分类 PDH： Plesiochronous Digital Hierarchy 准同步数字系列； SDH ： Synchronous Digital Hierarchy 同步数字系列； SONET: Synchronous Optical Network 同步光网络 数字模块产品介绍 -传输系统 SONET标准 SDH标准 位速率 OC1 51.84Mbps OC3 STM1 155.52Mbps OC12 STM4 622.08Mbps OC48 STM16 2.4883Gbps OC192 STM64 9.9533Gbps 1.25Gbps： Gigabit Ethernet（千兆以太网） 数字模块产品介绍 -传输系统 电信号 均衡 码型变换 时 钟 扰码 输入部分 发送部分 ATC 告警输出 光监测 驱动 光源 编码 光纤 APC 数字模块产品介绍 -工作原理 放 大 器 均 衡 器 判 决 器 解 码 扰 码 AGC 接收部分 输出部分 光 信 号 电信号 光电 检测 时钟 恢复 码型 反变换 电 信 号 数字模块产品介绍 -工作原理 1x9 收发合一模块 数字模块产品介绍 -分类 GBIC（ Gigabit Interface Converter）收发合一模块 数字模块产品介绍 -分类 SFF（ Small Form Factor）收发合一模块 数字模块产品介绍 -分类 SFP（ Small Form-factor Pluggable）收发合一模块 数字模块产品介绍 -分类 Copper SFP收发合一模块 MXP-24RJ： 1000Mbps MXP-24RJS： 10/100/1000Mbps 数字模块产品介绍 -分类 MT-RJ收发合一模块 数字模块产品介绍 -分类 1x9单纤双向收发合一模块 数字模块产品介绍 -分类 激光器 /探测器组合 包含发射、接收双重功能 工作波长 1310nm和 1550nm 分别用于收 /发信号 优势 1根光纤，全速率 /全双工 数字模块产品介绍 -分类 单纤双向收发合一模块工作原理 单纤双向收发合一模块原理框图 数字模块产品介绍 -分类 PON收发合一模块 PON（无源光网络） 技术是一种点对多点的光纤传输和接入技术，下行采用广播方式 、上行采用时分多址方式，可以灵活地组成树型、星型、总线型等拓扑结构，在光分支点