[精品]稳定光源.doc

2011精品9.1 稳定光源 在光纤通信技术中，进行光纤衰耗的测量，连接损耗的测量、活 动连接器损耗以及光电器件或光收端机灵敏度的测量，光源是不 可缺少的信号源。光源大体可分为三类：可见光源、稳定光源和 宽谱线光源（白色光源、卤素灯光源等）。 9.1.1 稳定光源原理 稳定光源，即其输出光功率、波长及光谱宽度等特性（主要是光 功率）应当是稳定不变的，当然，绝对稳定不变是不可能的，只 是在给定的条件下（例如一定的环境、一定的时间范围内）其特 性是相对稳定的。若要达到一定的指标要求，稳定光源应有一定 的措施以保证其特性的稳定。一般采取APC（自动功率控制）电 路和ATC（自动温度控制）电路等措施。图9-1绘出了一般稳定光源的原理方框图。 1ATC电路 一般半导体激光器（LD）和发光二极管（LED）等发光器件都有温度特性，随着温度变化（包括环境温度的变化和光源本身因工作而发热所引起的温度变化）其输出功率会发生变化。因此，稳定光源都设有自动温度控制电路（ATC），控制发光器件的环境温度在一定范围内，一般常见的ATC电路是利用微型（半导体）致冷器，再用温度传感器（如热敏电阻等）将温度的变化信息传递给控制电路，后者用来控制致冷器的电流，以改变其致冷量，从而保持发光器件周围的温度恒定。2APC电路 采用自动（光）功率控制电路是直接控制发光器件的输出光功率大 小的一种有效措施。因为发光器件输出光功率的大小与其调制和驱 动信号的强度有关（主要指的是调制信号和偏置电流），因此如果 设法对这些信号加以有目的地控制，就可以从另一方面（外因）控 制发光器件输出光功率的大小。常见的方法是利用监测探测器，对 发光器件的输出光功率的大小加以监测，再将监测到的信息反馈至 发光器件驱动电路的输入端，去控制驱动电路信号的强弱，再将监 测到的信息反馈至发光器件驱动电路的输入端，去控制驱动电路信 号的强弱，类似于电子电路中的负反馈原理。一般发光器件前向输 出光功率的同时，背向也会有光辐射出来，而且两者的强弱保持一 定的比例，也就是说背向光也反映了发光器件输出光功率的大小。 监测探测器只要将背向光接收下来再反馈至驱动电路输入端，就可 以达到功率控制的目的。例如，如果输出光功率有增加的趋势，则 背向光亦增强，于是监测探测器输出信号也会增强，此信号控制放 大器增益下降，从而使驱动信号的幅度（电流）下降，这样，发光 器件输出光功率的增加趋势立即得到抑制，反之亦然。最后使输出 光功率保持稳定。 3调制电路 一般稳定光源输出的光功率有两种形式，一种是连续光，也就是通常称的CW光，它由直流信号驱动的，另一种由调制信号驱动，这种调制信号可以是机内振荡器产生，称为内调制信号，也可以用外部调制信号（即外调制），内调制信号一般是270Hz左右的一定幅度的方波，而外调制信号则根据需要选择，但其幅度和频率一定要符合原机要求。 4输出方式 稳定光源一般以活动连接器的形式输出，接口装在面板上，只要用另一支同规格的活动连接器即可将其引出使用。9.1.2 稳定光源性能指标 以752L双波长LED稳定光源为例，如图9-2所示。 9.1.3 稳定光源使用注意事项 使用稳定光源时，必须弄清楚技术指标，根据自己的需要选用合 适的稳定光源。 1注意使用的波长，稳定光源的波长应与之相符。 2发光元件、输出光功率和输出稳定性这三者往往要综合考虑，一般激光器光源输出光功率较大，谱线窄（这对某些对光谱宽度 有严格要求的场合特别重要），但稳定性稍差，而发光二极管光 源输出光功率较小，光谱宽度要比LD光源大十倍以上乃至数十 倍，但稳定性一般都比LD光源好，应根据使用的场合全面考虑。 3一般光源都是用光纤耦合输出的，因此要注意连接光纤的特性（是单模还是多模），连接器的型号等问题。同时