光器件及其應(yīng)用

前言

　　光纖通信技術(shù)發(fā)展史其實(shí)是一部光器件技術(shù)進(jìn)步史。光纖通信是以激光作為信息載體、以光纖作為光信息傳輸介質(zhì)、以光電檢測(cè)器實(shí)現(xiàn)光信號(hào)還原成電信號(hào)的通信方式，而構(gòu)建各種不同層次光網(wǎng)絡(luò)的依據(jù)是不同光器件各自所具有的不同功能。今天，人們利用激光具有的優(yōu)異相干性、光纖固有的巨大帶寬、光電檢測(cè)器的高靈敏度，光放大器、波分復(fù)用器和光開(kāi)關(guān)等組網(wǎng)功能光器件可以靈活地構(gòu)建各種光網(wǎng)絡(luò)，如長(zhǎng)途干線網(wǎng)絡(luò)、城域網(wǎng)、接入網(wǎng)等?，F(xiàn)在光網(wǎng)絡(luò)正在向著光纖到戶延伸，因此，縱觀光纖通信的技術(shù)發(fā)展史，我們可以得出這樣一個(gè)結(jié)論：激光器、光纖、光電檢測(cè)器等一系列光器件的不斷推陳出新，從而大大推動(dòng)了光網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展。眾所周知，光網(wǎng)絡(luò)集中反映了光器件、系統(tǒng)組成和組網(wǎng)技術(shù)的進(jìn)步，需要做的就是想方設(shè)法地充分利用光纖的巨大帶寬承載各種通信業(yè)務(wù)，達(dá)到進(jìn)一步降低網(wǎng)絡(luò)成本的目的?！　」饫w通信帶來(lái)了世界通信領(lǐng)域的一場(chǎng)技術(shù)革命，使通信技術(shù)由電子通信進(jìn)入光纖通信，開(kāi)創(chuàng)了人類社會(huì)的信息時(shí)代。光纖通信技術(shù)革命既體現(xiàn)了科學(xué)家的創(chuàng)新思想，又反映出了工程師的研究能力、制造水平和施工技能。回顧光纖通信的發(fā)展史，人們可以清晰地看到，光纖和光器件是光纖通信發(fā)展的兩大支柱。光纖通信要實(shí)現(xiàn)高速率、大容量和遠(yuǎn)距離的目標(biāo)，從而促進(jìn)光纖品種更新、光器件結(jié)構(gòu)完善和性能提升。光器件的不斷推陳出新既提高了光網(wǎng)絡(luò)的巨大承載能力，同時(shí)也賦予光網(wǎng)絡(luò)更高的安全可靠性。光纖通信技術(shù)的進(jìn)步其實(shí)就是將科學(xué)家的創(chuàng)新思想轉(zhuǎn)換為技術(shù)產(chǎn)品，通過(guò)產(chǎn)品的應(yīng)用不斷發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題，從而達(dá)到進(jìn)一步完善或者創(chuàng)新的目的?！　?966年7月，華裔科學(xué)家高錕博士和Georgo.A.Hockham共同提出了光纖通信的概念。這個(gè)科學(xué)創(chuàng)新思想具體體現(xiàn)在他們發(fā)表在英國(guó)電氣工程師協(xié)會(huì)會(huì)議上的一篇著名的論文《光頻率介質(zhì)纖維表面波導(dǎo)》，該論文明確指出，通過(guò)改變制造工藝，減少原材料雜質(zhì)，可以制造出衰減系數(shù)小于20 dB/km的通信用石英玻璃光纖。　　1970年，在高錕博士的正確科學(xué)論斷的指引下，美國(guó)康寧玻璃公司的Maurer等人首次研制出了階躍折射率分布的多模光纖，在波長(zhǎng)為633 nm處的衰減系數(shù)小于20 dB/km。同年，美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室的Hayashi等人研制出了室溫下連續(xù)工作的GaAlAs雙異質(zhì)結(jié)半導(dǎo)體激光器。激光器產(chǎn)生的是相干光，其特點(diǎn)在于光頻非常單純，具有線狀譜線、光能集中、發(fā)散角很小等特點(diǎn)，近似于平行光，而且激光器是一種體積小、易調(diào)整的實(shí)用光源。光纖則以其具有的巨大的帶寬、極小的衰減、不受電磁場(chǎng)干擾等優(yōu)點(diǎn)作為光信息傳輸介質(zhì)，從而在通信領(lǐng)域中產(chǎn)生了一場(chǎng)技術(shù)革命，即拉開(kāi)了光纖通信序幕，使得持續(xù)了200年之久的電（纜）通信方式進(jìn)入了光（纖）通信方式?！　?976年，世界上第一個(gè)44.736 Mb/s傳輸110 km的光纖通信系統(tǒng)在美國(guó)的亞特蘭大至華盛頓成功地了投入現(xiàn)場(chǎng)實(shí)用化試驗(yàn)，這標(biāo)志著光纖通信技術(shù)由實(shí)驗(yàn)室向著實(shí)用化方向邁進(jìn)了可喜的第一步。這個(gè)試驗(yàn)系統(tǒng)通過(guò)全面性能測(cè)試后，于1977年由美國(guó)AT&T貝爾實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家在電話公司的公共交換網(wǎng)可以向用戶提供語(yǔ)音、數(shù)據(jù)和圖像全業(yè)務(wù)通信。這個(gè)系統(tǒng)成為世界上第一個(gè)光纖通信實(shí)用系統(tǒng)。　　在20世紀(jì)80年代，為了延長(zhǎng)傳輸距離和提高傳輸容量，人們進(jìn)一步開(kāi)展了降低光纖衰減、消除光纖模間色散以及開(kāi)發(fā)長(zhǎng)波長(zhǎng)激光器的研究。通過(guò)改進(jìn)原料提純和完善制造工藝、改變光纖幾何尺寸和調(diào)整光纖折射率分布等方法，研制出了在工作波長(zhǎng)為1 550 nm附近的衰減系數(shù)僅為0.2 dB/km的單模光纖，實(shí)現(xiàn)了光纖由多模光纖向單模光纖的演進(jìn)。單模光纖既降低了衰減系數(shù)又消除了光纖的模間色散，進(jìn)而達(dá)到了延長(zhǎng)傳輸距離和提高傳輸容量的雙重效果。與此同時(shí)，激光器的研究也實(shí)現(xiàn)了由短波長(zhǎng)向長(zhǎng)波長(zhǎng)的轉(zhuǎn)移?！　?989年，英國(guó)南安普頓大學(xué)的Payne等人成功地研制出摻鉺光纖放大器。摻鉺光纖放大器具有對(duì)所傳輸?shù)牟煌俾屎筒煌盘?hào)格式的光信號(hào)透明特性，可以實(shí)現(xiàn)光信號(hào)的直接放大，而且其放大光信號(hào)的波長(zhǎng)為石英玻璃光纖衰減系數(shù)最小的1 550 nm波段，所以摻鉺光纖放大器可以延長(zhǎng)系統(tǒng)傳輸距離。由于摻鉺光纖放大器替代光-電-光中繼器，使得光纖通信系統(tǒng)大為簡(jiǎn)化，降低了整個(gè)系統(tǒng)的成本。摻鉺光纖放大器的發(fā)明是光纖通信技術(shù)進(jìn)步的又一個(gè)里程碑，它具有直接對(duì)光信號(hào)的透明放大特性，為實(shí)現(xiàn)超長(zhǎng)距離的洲際及跨洋的陸地和海底光纖通信奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。眾所周知，通信容量（帶寬）是以傳輸距離與速率的乘積來(lái)度量的。摻鉺光纖放大器延長(zhǎng)了系統(tǒng)的傳輸距離，但是在提高傳輸速率方面又出現(xiàn)了引起碼間干擾的色散和色散斜率問(wèn)題。為了解決這些限制高速率傳輸?shù)纳?wèn)題，研究人員先后開(kāi)發(fā)出了可以有效降低光纖色散和色散斜率作用的色散補(bǔ)償光纖、光纖光柵等光纖器件。　　20世紀(jì)90年代，隨著因特網(wǎng)的迅速發(fā)展，世界進(jìn)入了信息時(shí)代。信息時(shí)代的標(biāo)志是人們對(duì)語(yǔ)音、數(shù)據(jù)和圖像的依賴程度日益增大。為了滿足數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和寬帶多媒體業(yè)務(wù)迅速增長(zhǎng)的需求，光纖通信系統(tǒng)的研究重點(diǎn)定位于高速率和大容量。盡管摻鉺光纖放大器和色散補(bǔ)償光纖可以實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離、高速率的光纖通信，但是受電子器件的響應(yīng)速率限制，光纖通信系統(tǒng)的單信道速率小于40 Gb/s。在電子器件響應(yīng)速率的限制下，人們將提高系統(tǒng)容量的研究由提高單信道速率轉(zhuǎn)向增加波長(zhǎng)數(shù)的密集波分復(fù)用技術(shù)。波分復(fù)用技術(shù)的核心是在不提高傳輸速率的前提下，通過(guò)增加光纖中的傳輸波長(zhǎng)數(shù)以達(dá)到提高系統(tǒng)傳輸容量的目的，從而規(guī)避了電子器件響應(yīng)速率的限制問(wèn)題。利用簡(jiǎn)單的密集波分復(fù)用器可以使單根光纖的傳輸容量提高幾十乃至上百倍，同時(shí)大幅度地降低了系統(tǒng)成本，進(jìn)一步減小了系統(tǒng)日常運(yùn)行和維護(hù)的費(fèi)用。密集波分復(fù)用系統(tǒng)對(duì)業(yè)務(wù)速率和信號(hào)格式是透明的，可以實(shí)現(xiàn)波長(zhǎng)路由，建立透明、靈活、高可靠性的光纖通信網(wǎng)絡(luò)。因此，密集波分復(fù)用技術(shù)是光纖通信技術(shù)領(lǐng)域中的又一次技術(shù)革命?！　榱藰?gòu)建一個(gè)四通八達(dá)、安全而健壯的光纖通信網(wǎng)，完成網(wǎng)絡(luò)拓?fù)溆涉湢钕颦h(huán)狀和網(wǎng)狀發(fā)展的需要，研究人員又不斷開(kāi)發(fā)出了可以構(gòu)建光網(wǎng)絡(luò)的器件，如光分插復(fù)用器、光交叉連接器和光開(kāi)關(guān)等。如果利用光纖放大器、波分復(fù)用器構(gòu)建鏈狀長(zhǎng)途干線光通信網(wǎng)絡(luò)，那么在光網(wǎng)絡(luò)中采用光分插復(fù)用器、光交叉連接器、光開(kāi)關(guān)則可以在光層實(shí)現(xiàn)光信號(hào)的傳輸、復(fù)用、交換和選路功能，構(gòu)建靈活、透明的光網(wǎng)絡(luò)。　　進(jìn)入21世紀(jì)后，人們將如何提高光網(wǎng)絡(luò)的安全可靠性、動(dòng)態(tài)重構(gòu)和智能控制功能作為研究重點(diǎn)。自動(dòng)交換光網(wǎng)絡(luò)就是能夠?qū)崿F(xiàn)高度智能控制的光網(wǎng)絡(luò)，它的誕生實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)由靜態(tài)向動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)變的技術(shù)革命，其研究思想是為了使復(fù)雜的光網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)變得簡(jiǎn)單化和扁平化，將光網(wǎng)絡(luò)的控制與管理功能分離，通過(guò)控制平面的信令、路由和自動(dòng)發(fā)現(xiàn)機(jī)制實(shí)現(xiàn)連接的自動(dòng)建立、維護(hù)和刪除，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)的智能使服務(wù)質(zhì)量保證和流數(shù)量工程的特征變得十分明顯，可以滿足帶寬按需分配、光虛擬專用網(wǎng)、組播等新業(yè)務(wù)的需求。由于自動(dòng)交換光網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)了光網(wǎng)絡(luò)功能控制由靜態(tài)向動(dòng)態(tài)的轉(zhuǎn)變，所以它是光網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的主流方向?？梢灶A(yù)測(cè)，未來(lái)的光網(wǎng)絡(luò)可以實(shí)現(xiàn)從長(zhǎng)途干線網(wǎng)、城域網(wǎng)到接入網(wǎng)的全程的智能化控制。　　今天，隨著IPTV和高清晰數(shù)字視頻等寬帶業(yè)務(wù)的快速發(fā)展，使得光網(wǎng)絡(luò)的傳輸系統(tǒng)容量得到了巨大的增長(zhǎng)。為了滿足光網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)向著IP發(fā)展的需要，光纖通信技術(shù)正在向著40 Gb/s、100 Gb/s或更高傳輸速率發(fā)展，人們利用光時(shí)分復(fù)用技術(shù)已經(jīng)研制出了傳輸速率為100 Gb/s～1 Tb/s的超高速的全光器件。例如，在2007年，光源為鎖模激光器，以兩級(jí)電吸收調(diào)制器的分插復(fù)用器作為光電檢測(cè)器，成功地實(shí)現(xiàn)了單信道傳輸速率為160 Gb/s、傳輸距離為100 km的傳輸試驗(yàn)。Weber等人利用差分正交相移鍵控、光時(shí)分復(fù)用和偏振復(fù)用技術(shù)組合已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了單信道傳輸速率為2.56 Tb/s?！　?008年，世界光通信會(huì)議報(bào)道，美國(guó)AT&T公司采用PDM-RZ-BPSK調(diào)制方式，實(shí)現(xiàn)了單信道傳輸速率為114 Gb/s，總?cè)萘繛? Tb/s的640 km傳輸距離。日本（KDDI）公司則采用PDM-OFDM-BQAM調(diào)制方式，實(shí)現(xiàn)了單信道傳輸速率為121.9 Gb/s，總?cè)萘繛? Tb/s的1 000 km傳輸距離。ALU公司利用PDM-QPSK調(diào)制方式，在G.653光纖上實(shí)現(xiàn)了單信道傳輸速率為111 Gb/s，總?cè)萘繛?6.4 Tb/s的2 500 km傳輸?！　?009年3月，愛(ài)立信和德國(guó)電信成功地完成了單信道傳輸速率為112 Gb/s的DWDM現(xiàn)場(chǎng)傳輸試驗(yàn)，這個(gè)試驗(yàn)系統(tǒng)采用了50 GHz信道間隔的10 GHz和40 GHz混合傳輸鏈路，利用偏振復(fù)用、歸零差分正交相移鍵控信號(hào)和快速追蹤器實(shí)現(xiàn)了單信道傳輸速率為112 Gb/s。這個(gè)試驗(yàn)系統(tǒng)的鏈路采用了多個(gè)光分插復(fù)用器和不均勻分布的光放大器，而且通過(guò)對(duì)光纜鏈路進(jìn)行了優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)了1 200 km的傳輸。高速光網(wǎng)絡(luò)能夠滿足用戶對(duì)固定、移動(dòng)和多媒體帶寬業(yè)務(wù)發(fā)展的需求，通過(guò)對(duì)現(xiàn)有光網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)容升級(jí)，可以達(dá)到進(jìn)一步降低光網(wǎng)絡(luò)成本的目的?！　【C上所述，光纖通信技術(shù)進(jìn)步過(guò)程是光纖、光器件、系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)不斷推陳出新的過(guò)程。光纖、光器件、系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)四者之間是相互促進(jìn)和共同進(jìn)步的關(guān)系。正是新光纖、新光器件產(chǎn)品的不斷問(wèn)世，一次又一次地引發(fā)了光纖通信的技術(shù)革命。因此，只有掌握了光波導(dǎo)原理、光纖性能、光器件原理、系統(tǒng)組成和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，才能真正體會(huì)光纖通信技術(shù)優(yōu)勢(shì)所在，把握光纖通信的發(fā)展方向。目前，光網(wǎng)絡(luò)正在向智能光網(wǎng)絡(luò)方向發(fā)展，智能化光網(wǎng)絡(luò)既可以保證服務(wù)質(zhì)量和實(shí)現(xiàn)流量工程，又可以滿足帶寬按需分配、光虛擬專用網(wǎng)、組播等新業(yè)務(wù)的需要。同時(shí)，標(biāo)記光交換、突發(fā)光交換和分組光交換的研究正在如火如荼地進(jìn)行中。　　本書是一本全面闡述光網(wǎng)絡(luò)、光波導(dǎo)原理、光纖、光纖傳輸性能、構(gòu)建光網(wǎng)絡(luò)的各種光器件基本理論、工作原理、關(guān)鍵技術(shù)、性能特點(diǎn)、光器件在光網(wǎng)絡(luò)中具體工程應(yīng)用的專著。作者在閱讀了介紹光纖、光器件、系統(tǒng)和光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)領(lǐng)域中最新成果的書刊文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，總結(jié)自己多年從事光纖通信研究和教學(xué)工作實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合我國(guó)光纖通信技術(shù)現(xiàn)狀編著了此書，力求做到內(nèi)容新穎、技術(shù)先進(jìn)、工程實(shí)用?！　∽髡咴跁幸昧吮姸鄧?guó)內(nèi)外光纖通信專家的研究成果，同時(shí)也參考了一些最新出版的圖書、期刊和國(guó)內(nèi)外最新標(biāo)準(zhǔn)，從而使本書的內(nèi)容能夠充分地反映光纖通信器件及其工程應(yīng)用的當(dāng)今水平。在此向這些專家表示真誠(chéng)地感謝，作者已在各章的參考文獻(xiàn)中一一列出這些記載研究成果的論文和著作名錄?！　≡诒緯木帉戇^(guò)程中，電子工業(yè)出版社通信分社王春寧博士在提綱的制訂、結(jié)構(gòu)的安排和內(nèi)容的取舍等方面提出了許多具體的指導(dǎo)意見(jiàn)，使本書的內(nèi)容更加豐富，重點(diǎn)更加突出，實(shí)用性更強(qiáng)。在此，作者向他表示誠(chéng)摯的感謝。　　由于本書涉及光纖通信用光器件的基本理論、工作原理、關(guān)鍵技術(shù)、性能特點(diǎn)和工程應(yīng)用等方面的具體問(wèn)題，內(nèi)容廣泛且技術(shù)新穎，加之作者專業(yè)水平有限，書中難免出現(xiàn)一些謬誤和不足，懇請(qǐng)讀者批評(píng)指正。

內(nèi)容概要

　　本書系統(tǒng)、全面地介紹了構(gòu)建光纖通信光網(wǎng)絡(luò)的光器件工作原理、結(jié)構(gòu)組成、工作性能及其在光網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用，首先闡述了光網(wǎng)絡(luò)組成、光波導(dǎo)理論、光纖性能及特點(diǎn)、光源、光調(diào)制器、光放大器、光電檢測(cè)器、光波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器、光開(kāi)關(guān)等原理、性能和應(yīng)用，其次敘述了這些光器件在構(gòu)建各種光纖通信網(wǎng)絡(luò)中的具體應(yīng)用實(shí)例，然后描述了光器件在全光網(wǎng)絡(luò)中扮演的關(guān)鍵作用，最后簡(jiǎn)要地介紹了光器件的仿真研究方法?！　”緯奶攸c(diǎn)是：一、內(nèi)容新穎，書中所介紹的各種光器件的工作原理、技術(shù)性能和具體應(yīng)用內(nèi)容都取材于國(guó)內(nèi)外光纖通信領(lǐng)域中的最新研究成果；二、特色突出，本書既簡(jiǎn)單闡述了光纖通信的基本原理、各種器件的工作原則和技術(shù)性能特點(diǎn)，又詳細(xì)介紹了各種光器件在通信光網(wǎng)絡(luò)中的具體應(yīng)用實(shí)例，以達(dá)到理論與實(shí)際相結(jié)合的目的?！　”緯瓤晒氖鹿饫w通信領(lǐng)域的技術(shù)人員學(xué)習(xí)和參考，又可以作為高等院校光電子技術(shù)、光信息科學(xué)、通信工程和電子信息工程專業(yè)的本科生和研究生專業(yè)課參考閱讀教材。

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第1章　光網(wǎng)絡(luò)　1.1　通信技術(shù)演進(jìn)　　1.1.1　原始光通信　　1.1.2　電子通信　　1.1.3　光纖通信　1.2　波分復(fù)用系統(tǒng)　　1.2.1　系統(tǒng)組成　　1.2.2　性能要求　　1.2.3　技術(shù)進(jìn)步　1.3　光網(wǎng)絡(luò)　　1.3.1　特點(diǎn)　　1.3.2　光器件作用　　1.3.3　網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)　　1.3.4　光網(wǎng)絡(luò)可重構(gòu)　　1.3.5　光網(wǎng)絡(luò)保護(hù)　　1.3.6　全光網(wǎng)絡(luò)　1.4　光網(wǎng)絡(luò)發(fā)展　　1.4.1　業(yè)務(wù)　　1.4.2　光器件　　1.4.3　傳輸技術(shù)　　　1.4.4　組網(wǎng)　　1.4.5　應(yīng)用　參考文獻(xiàn)第2章　光波導(dǎo)理論　2.1　光纖結(jié)構(gòu)　2.2　光纖波導(dǎo)理論分析　　2.2.1　研究方法　　2.2.2　射線光學(xué)理論　　2.2.3　波動(dòng)光學(xué)理論　　2.2.4　單模光纖　參考文獻(xiàn)第3章　光纖　3.1　光纖特點(diǎn)　3.2　光纖分類　3.3　通信用多模光纖　　3.3.1　結(jié)構(gòu)　　3.3.2　分類　3.4　通信用單模光纖　　3.4.1　結(jié)構(gòu)　　3.4.2　分類　3.5　塑料光纖　　3.5.1　材料　　3.5.2　性能　3.6　光器件用光纖　　3.6.1　色散補(bǔ)償光纖　　3.6.2　摻雜稀土元素光纖　參考文獻(xiàn)第4章　光纖的傳輸性能　4.1　衰減　　4.1.1　作用　　4.1.2　定義　　4.1.3　衰減譜　　4.1.4　衰減機(jī)理　4.2　色散　　4.2.1　作用　　4.2.2　分類　　4.2.3　色散系數(shù)　　4.2.4　色散斜率　　4.2.5　色散補(bǔ)償　4.3　偏振模色散　　4.3.1　作用　　4.3.2　偏振模色散系數(shù)　4.4　非線性效應(yīng)　　4.4.1　作用　　4.4.2　受激散射　　4.4.3　非線性相位調(diào)制　　4.4.4　四波混頻　參考文獻(xiàn)第5章　半導(dǎo)體物理基礎(chǔ)　5.1　材料類型　　5.1.1　作用　　5.1.2　半導(dǎo)體材料　　5.1.3　非半導(dǎo)體晶體材料　　5.1.4　其他材料　5.2　材料特性　　5.2.1　折射率　　5.2.2　工作波長(zhǎng)　　5.2.3　非線性效應(yīng)　　5.2.4　偏振效應(yīng)　5.3　半導(dǎo)體物理基礎(chǔ)　　5.3.1　作用　　5.3.2　能級(jí)躍遷　　5.3.3　輻射　　5.3.4　粒子數(shù)反轉(zhuǎn)　　5.3.5　能帶理論　　5.3.6　摻雜作用　　5.3.7　PN結(jié)　參考文獻(xiàn)第6章　光源　6.1　光源作用　　6.1.1　分類　　6.1.2　基本要求　6.2　發(fā)光二極管　　6.2.1　所用材料　　6.2.2　雙異質(zhì)結(jié)　　6.2.3　結(jié)構(gòu)類型　　6.2.4　工作原理　　6.2.5　工作特性　　6.2.6　選用依據(jù)　6.3　半導(dǎo)體激光器　　6.3.1　所用材料　　6.3.2　基本結(jié)構(gòu)　　6.3.3　工作原理　　6.3.4　分類方法　　6.3.5　法布里-珀羅激光器　　6.3.6　布拉格光柵激光器　　6.3.7　垂直腔表面發(fā)射激光器　　6.3.8　多量子阱激光器　6.4　可調(diào)制激光器　　6.4.1　調(diào)諧作用　　6.4.2　調(diào)諧原理　　6.4.3　調(diào)諧技術(shù)　　6.4.4　可調(diào)諧半導(dǎo)體激光器　　6.4.5　可調(diào)諧光纖激光器　6.5　超高速激光器　　6.5.1　作用　　6.5.2　應(yīng)變量子阱激光器　　6.5.3　量子點(diǎn)激光器　　6.5.4　鎖模激光器　6.6　激光器工作特性　　6.6.1　工作波長(zhǎng)　　6.6.2　光譜特性　　6.6.3　光強(qiáng)分布　　6.6.4　輸出光功率　　6.6.5　溫度特性　6.7　激光器比較　　6.7.1　意義　　6.7.2　特點(diǎn)　6.8　光源的選用　參考文獻(xiàn)第7章　光調(diào)制器　7.1　調(diào)制作用　7.2　調(diào)制方法　　7.2.1　直接調(diào)制　　7.2.2　間接調(diào)制　7.3　光調(diào)制器　　7.3.1　電光調(diào)制器　　7.3.2　電吸收調(diào)制器　參考文獻(xiàn)第8章　光放大器　8.1　作用　8.2　分類　8.3　工作波段　8.4　基本概念　　8.4.1　功率放大　　8.4.2　增益飽和　　8.4.3　放大器噪聲　8.5　光放大器類型　　8.5.1　摻鉺光纖放大器　　8.5.2　拉曼光纖放大器　　8.5.3　布里淵光纖放大器　　8.5.4　半導(dǎo)體激光放大器　　8.5.5　高功率光纖放大器　　8.5.6　寬帶光纖放大器　8.6　光纖放大器的性能比較　參考文獻(xiàn)第9章　光電檢測(cè)器　9.1　基本概念　　　9.1.1　光接收機(jī)的作用　　9.1.2　基本概念　9.2　光電檢測(cè)器　9.3　PIN光電二極管　9.4　雪崩光電二極管　9.5　光電檢測(cè)器的工作特性　　9.5.1　響應(yīng)度　　9.5.2　暗電流　　9.5.3　帶寬　　9.5.4　線性響應(yīng)度　　9.5.5　編碼和調(diào)制　　9.5.6　信號(hào)質(zhì)量　參考文獻(xiàn)第10章　波分復(fù)用器　10.1　作用　10.2　分類　10.3　光纖熔融拉錐波分復(fù)用器　　10.3.1　工作原理　　10.3.2　性能指標(biāo)　10.4　反射光柵型波分復(fù)用器　　10.4.1　工作原理　　10.4.2　性能指標(biāo)　10.5　多層介質(zhì)膜型波分復(fù)用器　　10.5.1　工作原理　　10.5.2　性能指標(biāo)　10.6　陣列波導(dǎo)光柵型波分復(fù)用器　　10.6.1　工作原理　　10.6.2　性能指標(biāo)　10.7　偏振波分復(fù)用器　　10.7.1　作用　　10.7.2　工作原理　10.8　高信道數(shù)的波分復(fù)用器　　10.8.1　作用　　10.8.2　工作原理　參考文獻(xiàn)第11章　光波長(zhǎng)變換器　11.1　作用　11.2　工作原理　11.3　半導(dǎo)體光放大器波長(zhǎng)變換器　11.4　光纖非線性波長(zhǎng)變換器　11.5　光纖光柵外腔波長(zhǎng)變換器　參考文獻(xiàn)第12章　光分插復(fù)用器　12.1　作用　12.2　工作原理　參考文獻(xiàn)第13章　光交叉連接器　13.1　光交叉連接器的作用　13.2　光交叉連接器的工作原理　　13.2.1　工作原理　　13.2.2　結(jié)構(gòu)類型參考文獻(xiàn)第14章　光開(kāi)關(guān)　14.1　光開(kāi)關(guān)的作用　14.2　光開(kāi)關(guān)分類　14.3　機(jī)械光開(kāi)關(guān)　14.4　非機(jī)械光開(kāi)關(guān)　　14.4.1　光波導(dǎo)光開(kāi)關(guān)　　14.4.2　全光開(kāi)關(guān)　　14.4.3　其他光開(kāi)關(guān)　14.5　光開(kāi)關(guān)應(yīng)用實(shí)例　參考文獻(xiàn)第15章　光網(wǎng)絡(luò)　15.1　光網(wǎng)絡(luò)發(fā)展　15.2　光網(wǎng)絡(luò)概念　15.3　光網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)器件　　15.3.1　光節(jié)點(diǎn)　　15.3.2　組網(wǎng)器件　15.4　波分復(fù)用光網(wǎng)絡(luò)　　15.4.1　波長(zhǎng)廣播和選擇　　15.4.2　波長(zhǎng)路由　15.5　電信光網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)　　15.5.1　分層意義　　15.5.2　長(zhǎng)途干線光網(wǎng)絡(luò)　　15.5.3　城域光網(wǎng)絡(luò)　　15.5.4　接入光網(wǎng)絡(luò)　參考文獻(xiàn)第16章　光器件應(yīng)用實(shí)例　16.1　長(zhǎng)途干線光網(wǎng)絡(luò)　　16.1.1　網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)　　16.1.2　關(guān)鍵技術(shù)　　16.1.3　實(shí)例分析　16.2　城域光網(wǎng)絡(luò)　　16.2.1　網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)　　16.2.2　關(guān)鍵技術(shù)　　16.2.3　實(shí)例分析　16.3　接入光網(wǎng)絡(luò)　　16.3.1　網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)　　16.3.2　關(guān)鍵技術(shù)　　16.3.3　實(shí)例分析　16.4　動(dòng)態(tài)可重構(gòu)光網(wǎng)絡(luò)　　16.4.1　網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)　　16.4.2　關(guān)鍵技術(shù)　　16.4.3　實(shí)例分析　16.5　光網(wǎng)絡(luò)保護(hù)與恢復(fù)　　16.5.1　意義　　16.5.2　關(guān)鍵技術(shù)　　16.5.3　保護(hù)類型　　16.5.4　恢復(fù)類型　參考文獻(xiàn)第17章　光器件的研究方向　17.1　研究意義　　17.1.1　未來(lái)的網(wǎng)絡(luò)　　17.1.2　超大容量方案　17.2　超高速傳輸試驗(yàn)　17.3　光器件研究方向　　17.3.1　意義　　17.3.2　器件研究?jī)?nèi)容　　17.3.3　新器件與新技術(shù)　參考文獻(xiàn)

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