光纤入户信息箱它的优点在于较小的尺寸和较长的使用寿命。但它也具有发光亮度低,光谱宽等缺陷,故发光二极管(LED)通常使用在低速、短距离光通信系统。发光二极管是非相干光源,是无阈值器件,它的基本工作原理是自发辐射1.LED的结构和工作原理LED通常采用双异质结芯片,把有源层夹在P型和N型限制层中间,如前所述这是因为同质结构的LED存在着两个缺点:激活区太发散,导致装置的效率很低;产生的光束太宽,导致光耦合效率太低。采用双异质结构可以增加光辐射的效率并更好地限制辐射光LED的基本工作原理是光的自发辐射。正向电压V提供的外加能量激发了处光输出于导带的电子和空穴进入耗尽区并且发生复合,促使发光三极管LED产生了能量:N-Al GaL-A与普通二极管以热能的方式释放能量不同,LED将大部分产生的能量以可见光的方式P-GaAs释放出来通常,用内部量子效率来衡量受激电子中产生光子的电子的比例,这样可以对输出的光功率进行定量的描述。光功率P是指每秒发光的能量,它等于光子数目乘以单个光子的能量E2。
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光纤入户信息箱产品介绍
目前ITUT建议定义了5种单模光纤G.652、G.653、G.654、GG.652和G.655是目前光纤通信工程中最广泛使用的单模光纤(1)G.652光纤56,其中G.652光纤的特点是:其设计的最佳工作波长在1310m附近,也可以用于1550gm波段。G2光纤细分为4个子类G.652光纤的性能特点的实质,国家标准将G.652光纤分为两大类:标准单模光纤(G.652A652A、G.652B、C52C和G652D光纤。按照和G.652B)和波长扩展单模光纤(G.652C、G.652D)标准单模光纤(G.652A、G.652B)又称为常规单模光纤,于1983年开始商用。标准单模光纤的性能特点是:①在1310mm波长的色散为零;②在波长为1550nm附近衰减系数最小约为0.22dB/km,但在1550m附近其具有最大色散系数为18m20ps/mkm,传输距离被限制在70~80km之间;③这种光纤工作波长既可选在1310mm波长区域,又可选在1550m波长区域,它的最佳工作波长在1310mm区域。

光纤入户信息箱特点
这种光纤常称为标准单模光纤( Standard Single Mode Fiber,SSMF)或称为常规单模光纤。它是当前最为广泛使用的光纤。否波长扩展单模光纤(G.652C、G,652D)。随着光波分复用技术的发展,在城域网方面,人们广泛采用的解决方案是选用数十至上百个复用波长的高密集波分复用技术。众所周知,制约标准单模光纤G.652工作波长区窄的原因是1385mm附近高的水吸收峰,在1385nm附近,标准单模G.652光纤中只要含有几个ppm的氢氧根离子就会产生几个分贝的衰减。为此,光纤制造商通过改进生产工艺,使G.652光纤在1385nm附近的水吸收峰基本消失,从而研究出了可以在1260~1670mm整个波长范围工作的新型G.652光纤。由于这种新型G.652光纤的工作波长比常规单模光纤工作波长要宽得多,所以人们将其称为波长扩展单模光纤(全谱光纤),即G.652C光纤、G.652D光纤。波长扩展单模光纤完全能够满足城域网粗波分复用技术发展的需要。

光纤入户信息箱结构
光纤通信系统所用的光源是半导体材料,因此本章从半导体的能带理论开始分析。原子是由原子核和核外绕固定轨道旋转的电子组成,因为每个轨道对应着一个固定的值,所以这些原子所拥有的能量值是离散的。半导体是由紧密排列的原子组成的一种固态物质,邻近原子中的电子被原子间的引力结合,将发生不同程度的交叠,原子间的影响将表现出来。原来围绕一个原子运动的电子,现在可能转移到邻近原子的同一轨道上去,晶体中的电子不再属于个别原子所有,它们一方面围绕每个原子运动,同时又要在原子之间作共有化运动,半导体的主要特征是它们的内部原子有规则地、周期性地排列着。作共有化运动的电子受到周期性排列着的原子的作用,它们的势能具有晶格的周期性。因此,晶体的能谱在原子能级的基础上按共有化运动的不同而分裂成若干组。

光纤入户信息箱应用
虽然在半导体中能级还是离散的但是每组中能级彼此靠得很近,组成有一定宽度的带。人们把这些组想象为很宽的、连续的能量区,称为能带,如图4-1-2所示由于内层电子态之间的交叠小,原子间的影响弱,分成的能带比较窄;而外层电子态之间的交叠大,能带分裂的比较宽,对其他原子有较大影响,所以物质的性质主要由最外层电子决定。锗、硅、镓、砷、铟等一些重要的半导体材料,都是典型的共价晶体。在共价晶体中,每个原子最外层的电子和邻近原子形成共价键,整个晶体就是通过这些共价键把原子联系起来在半导体物理中,通常把这种形成共价键的价电子所占据的能带称为价带价带的能量较低,比价带能量高的能带称为导带。能量处于价带和导带之间的成分不能被电子占据,这个成分称为禁带,它将价带和导带分隔开,当一个受激电子从一个高能带向一个低能导带带跃迁时,发出一个光子。

同样的道理也适用于费米能级半导体,如果一个受激电子从导带向价带跃迁时,它释放的光子的能量EP大于或等于禁带的能量Ex。由于在价带和导带之间不是一个而是多个能级参与辐射过程,所以半导体发射的光存图413本征半导体的能带分布在一定的光谱宽度半导体PN结的形成通常,在半导体材料中掺杂其他原子。如果在半导体材料中掺杂负电荷的载体以产生大量的电子,这种半导体被称为N型半导体;掺杂的是正电荷的载体以产生大量的空穴,则称为P型半导体。在P型半导体中存在大量带正电的空穴,同时还存在着等量的带负电的电离受主,它们的电性相互抵消而表现出电中性。同样,在N型半导体中,带负电的电子和等量的带正电荷的电离施主在电性上也相互抵消。当一个P型半导体和一个N型半导体有了物理接触时,就形成一个PN结。

在结的交界面处,载流子的浓度差引起扩散运动,P区自建场空间电荷区一=N的空穴向N区扩散,剩下带负电的电离受主,从而在靠近PN结界面的区域形成eeO9db带负电的区域。同样,N区的电子向P区扩3a⊙⊙0d日散,剩下带正电的电离施主从而造成一个带e°oo由正电的区域。载流子扩散运动的结果形成了个空间电荷区,如在空间电荷区里,电场的方向由N区指°扩散电子向P区,这个电场称为自建电场。在自建电场的作用下,载流子将产生漂移运动,漂移运动的方向正好与扩散运动相反。开始时,扩PN结的形成散运动占优势,但随着自建场的加强,漂移运动也不断加强,最后漂移运动完全抵消了扩散运动,达到动态平衡状态。因此,当不加外电压时,PN结是处于动态平衡状态,宏观上没有电流流过。

光纤通信基本概念:通信科学的发展历史悠久,通信系统将信息从一个地方传送到另一个地方,不管这两个地方相隔距离有多远。近代通信技术通常采用频率从几兆赫(MHz)到几百太赫(THz)的电磁波来携带信息,根据使用的电磁波频率范围,可将通信技术分为电通信和光通信两类电通信使用的电磁波频率较低,通常分为有线通信和无线通信,是两种相当成熟的通信技术;光通信技术则是当代通信技术发展的最新成就,使用较高的光波频率,因而极大地扩展了现代通信的性能,光纤通信是利用光导纤维传输光波信号的通信方式。光导纤维简称为光纤,是一种传输光波信号的介质。目前,使用的通信光纤大多数采用基础材料为SiO2的光纤。它工作在近红外区,波长为0.8~1.8m,对应的频率为167~375THz。光纤通信技术的发展十分迅速,在通信领域已经起到了举足轻重的作用,发展前景十分广阔。







