需要什么光源
光源是光纖通信系統(tǒng)的關(guān)鍵器件,它產(chǎn)生光通信系統(tǒng)所需要的光載波,其特性的好壞直接影響光纖通信系統(tǒng)的性能。實用光纖通信系統(tǒng)對光源有以下要求。
。1)合適的發(fā)光波長
光源的發(fā)光波長必須在光纖的低損耗區(qū),包括0.85μm、1.31μm和1.55μm波長窗口。也就是說,光源的發(fā)光波長應(yīng)與光纖的工作窗口相一致。在目前的光通信系統(tǒng)中作為第一窗口的0.85μm短波長窗口已基本不用了,1.31μm的第二窗口正在大量應(yīng)用,并且光纖通信系統(tǒng)正在逐漸向1.55μm的第三窗口轉(zhuǎn)移。
(2)足夠的輸出功率
光源的輸出功率必須足夠大,光源輸出功率的大小直接影響光通信系統(tǒng)的中繼距離。光源的輸出功率越大,系統(tǒng)的中繼距離就越長。但這個結(jié)論是有條件的,即如果光源的輸出功率太大,使光纖工作于非線性狀態(tài),則是光纖通信系統(tǒng)不允許的。當(dāng)然,目前的問題不是光纖的功率太大,而是不夠。因此,還應(yīng)努力提高光源輸入光纖的光功率,以增大中繼距離。一般光源的輸出功率大于lmW。
實際應(yīng)用中,一般都以對數(shù)來表示光功率的大小,把lmW的光功率記作0dBm。
。3)可靠性高,壽命長
光源的工作壽命長,通信才可靠。目前通信工程要求光源平均工作壽命為106小時(約100年),一般不允許中斷通信。設(shè)一個通信系統(tǒng)中有10個光源,假如其中一個光源發(fā)生故障,會使整個系統(tǒng)中斷工作。從故障的概率來說,該系統(tǒng)發(fā)生中斷通信故障的時間間隔為10萬小時(10年左右)。這是實用通信工程對元器件的要求。
。4)輸出效率高
輸出光功率與所消耗的直流電功率的比值叫做輸出效率。要求輸出效率盡量高,即耗電盡量省,而且要在低電壓下工作。這樣,對無人中繼站的供電就較方便了。目前輸出效率的標(biāo)準(zhǔn)是大于10%,將來希望達到50%。
。5)光譜寬度窄
光譜寬度是光源的發(fā)光波長范圍。人們希望光波也能夠和無線電波一樣,只在一個頻率振蕩。實際上這很難做到,只能要求光譜盡量短。光源的光譜寬度直接影響到系統(tǒng)的傳輸帶寬,它與光纖的色散效應(yīng)相結(jié)合,就產(chǎn)生了噪聲,影響系統(tǒng)的傳輸容量和中繼距離。
(6)聚光性好
要求光源發(fā)光盡量集中,會聚到一點,盡可能多地把光送進光纖,即耦合效率高。這樣進入光纖的功率大,系統(tǒng)中繼距離就可增加。
(7)調(diào)制方便
調(diào)制即是把話音等信息附載在光波上。如何高效地用電信號來調(diào)制光波是決定系統(tǒng)成敗的關(guān)鍵。
。8)價格低廉
光纖通信系統(tǒng)在價格上低于其他現(xiàn)用系統(tǒng),這與光源的可靠性和批量生產(chǎn)性直接相關(guān)。光源應(yīng)該價格低廉,能批量生產(chǎn),同時體積小、重量輕,便于在各種場合應(yīng)用。
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