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2008-07-01 17:26 |
激光在光纖通信中應(yīng)用詳解
摘 要：多波長(zhǎng)鎖模激光器為波分復(fù)用（WDM）光纖通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)提供了光學(xué)梳狀濾波功能,其信道間的間隙距離范圍寬達(dá)100～3.125GHz,從而大大減少了網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)中過(guò)去對(duì)半導(dǎo)體激光器的大量需求,進(jìn)一步簡(jiǎn)化了現(xiàn)有WDM光纖通信網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性,擴(kuò)大了應(yīng)用范圍,降低了系統(tǒng)應(yīng)用的成本,提高了系統(tǒng)的可靠性。 fX} dh9
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前言 -_pI:K[
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---目前廣泛使用的光纖通信系統(tǒng),包括都市網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、局域網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和使用光纖傳輸信號(hào)的各種設(shè)備系統(tǒng)等都需要使用大量的半導(dǎo)體分布反饋激光器作發(fā)射光源,這增加了網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)的復(fù)雜性和成本。隨著都市光纖通信網(wǎng)絡(luò)、各種局域網(wǎng)和光纖信號(hào)傳輸設(shè)備儀器的廣泛使用,這一問(wèn)題就更加明顯。模式鎖定激光器是時(shí)域應(yīng)用方面產(chǎn)生短脈沖的工具,包括要求C波段可調(diào)的重復(fù)頻率通信應(yīng)用,這種鎖模激光器還可在波分復(fù)用光纖通信網(wǎng)絡(luò)中用作多波段光源。由于這種半導(dǎo)體可調(diào)多波段激光器能提供光學(xué)梳狀濾波功能,且信道間隔范圍極寬：100～3.125GHz,因而可大量地減少目前WDM網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中所用的普通分布反饋半導(dǎo)體激光器光源,大大地簡(jiǎn)化WDM網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。由于目前的WDM網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是在按國(guó)際通信聯(lián)盟（ITU）柵格上的精確位置采用多波段建立的,因而對(duì)系統(tǒng)建立的空間限制成本和性能都提出了很高的要求。而模式鎖定半導(dǎo)體激光器能產(chǎn)生脈沖重復(fù)頻率精確分開的高質(zhì)量信道梳,只要用一個(gè)這種鎖模半導(dǎo)體激光器便可代替許多個(gè)目前在WDM網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中所使用的分布反饋激光器。這種激光器使目前WDM網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)有可能實(shí)現(xiàn)用單光源取代多光源的簡(jiǎn)化方案,這不僅簡(jiǎn)化了WDM通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),而且對(duì)降低系統(tǒng)成本十分有利,進(jìn)而把WDM通信網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用從都市網(wǎng)絡(luò)、接入接出網(wǎng)絡(luò)、測(cè)量和測(cè)試設(shè)備與便攜式野外測(cè)試設(shè)備等的應(yīng)用擴(kuò)展到新的應(yīng)用領(lǐng)域,如超連續(xù)譜的產(chǎn)生、頻率測(cè)量、超精細(xì)的分布WDM等,還可從激光光譜與時(shí)間特性獲得許多有益的應(yīng)用。 &g@?{5FP
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激光器的模式鎖定工作 R^_/ iy
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---時(shí)域應(yīng)用中的鎖模激光器輸出功率是一種連續(xù)系列的品質(zhì)脈沖,圖1示出的是一個(gè)鉺玻璃鎖模激光器的輸出光脈沖頻率,其工作波長(zhǎng)為1535nm,重復(fù)頻率為25GHz,周期為40ps,脈沖寬度約為4ps。一般說(shuō)來(lái),激光器的頻率模式由一個(gè)C/2L的無(wú)光譜區(qū)分隔開,這里的L表示激光器的腔長(zhǎng),激光器的工作常常是多模的,其模式隨時(shí)間的變化是隨機(jī)性的。顯然,這種變化會(huì)引起激光器的輸出光強(qiáng)度發(fā)生隨機(jī)性的起伏變化,從而導(dǎo)致模式間的相互干涉和模式競(jìng)爭(zhēng),這會(huì)降低激光器輸出的穩(wěn)定性和相干性能,因?yàn)橐粋�(gè)穩(wěn)定和相干工作的連續(xù)波激光器通常只以一個(gè)激射模式工作。 &sWq
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