如今,家家户户都在使用光纤宽带,在国家的大力支持下,几乎光纤入户是每个宽带的必备选择。
那么在使用光纤宽带的过程中,你又是否了解,光纤是怎么工作的呢?光纤的光又是哪里来的呢?
接下来我就向大家科普这一知识,以下均为个人原创。
充分理解光源器件是光纤通信设备的核心,其作用是将电信号转换成光信号送入光纤
在传统的宽带里面,是用水晶头类似于电话线,要用电平通过译码既传统的电话猫,也称调制解调器,来进行传播的。(MODEM综述
我们常说的Modem,其实是Modulator(调制器)与Demodulator(解调器)的简称,中文称为调制解调器。)
(由于本章内容的重点为光纤,如需了解传统宽带传输,将会在后面的帖子里科普,本次重点内容为光纤通信)
在传统网络试用电平数据译码,即是二进制码流的前提下,转换为光信号。
那么这里就要说到一个重要的地方,这么一个重要的区间是如何把电信号转换为光信号。
光信号变成电信号
光电二极管是将光信号转换成电流或电压信号的特殊二极管,它与常规二极管结构上基本相似,都具有一个PN结,但光电二极管在设计和制作时尽量使PN结的面积相对较大,以便接收入射光。
其基本原理是当光照在二极管上时,被吸收的光能转换成电能。光电二极管工作在反向电压作用下,只通过微弱的电流(一般小于0.1微安),称为暗电流,有光照时,携带能量的光子进入PN结后,把能量传给共价键上的电子,使有些电子挣脱共价键,而产生电子-空穴对,称为光生载流子,因为光生载流子的数目是有限的,而光照前多子的数目远大于光生载流子的数目,所以光生载流子对多子的影响是很小的,但少子的数目少有比较大的影响,这就是为什么光电二极管是工作在反向电压下而不是正向电压下,于是在反向电压作用下被光生载流子影响而增加的少子参加漂流运动,在P区,光生电子扩散到PN结,如果P区厚度小于电子扩散长度,那么大部分光生电子将能穿过P区到达PN结,在N区也是相同的道理,也因此光电二极管在制作时,PN结的结深很浅,以促使少子的漂移。
综上若光的强度越大,反向电流也就越大,这种特性称为光导电,而这种现象引起的电流称为光电流。总的来说光电二极管的工作是一个吸收的过程,它将光的变化转换成反向电流的变化,光照产生电流和暗电流的综合就是光电流,因此光电二极管的暗电流因尽量最小化来提器件对光的灵敏度,光的强度与光电流成正比,因而就可以把光信号转换成电信号。
总的来说,信号加在放大电路上,把微弱信号放大后,送到复合管上驱动发光管、光电管、激光管、红外线发射管等发射管上,变为光信号
1.其中整个光纤通信系统中,光器件尤其重要
主要的无源光器件是什么?是举例光耦合器、光隔离器的应用
不含光能源的光功能器件的总称。光无源器件在光路中都要消耗能量,插入损耗是其主要性能指标。光无源器件有光纤连接器、光开关、光衰减器、光纤耦合器、波分复用器、光调制器、光滤波器、光隔离器、光环行器等。它们在光路中分别实现连接、能量衰减、反向隔离、分路或合路、信号调制、滤波等功能。
光隔离器
一种双端口的具有非互易特性的光器件。它对沿正向传输的光信号衰减很小而对沿相反方向传输的光信号衰减很大,构成光的单向通路。在激光器与传输光纤间接入光隔离器,能有效地抑制线路中从光纤远端端面、光纤连接器界面等处产生的反射光返回激光器、从而保证激光器工作状态的稳定,降低系统因反射光引起的噪声。这对高速率光纤通信相干光光纤通信系统更显重要。
用于电气绝缘、电平转换、级间耦合、驱动电路、开关电路、斩波器、多谐振荡器、信号隔离、级间隔离 、脉冲放大电路、数字仪表、远距离信号传输、脉冲放大、固态继电器(SSR)、仪器仪表、通信设备及微机接口中。在单片开关电源中,利用线性光耦合器可构成光耦反馈电路,通过调节控制端电流来改变占空比,达到精密稳压目的
好在这次的科普就在此先。
下一篇帖子将会介绍,当前光纤通信使用的编码以及系统。
以上均为巧克力贩卖机原创,手机码字,格式不够体面,新手请见谅_(:з」∠)_
[ 本帖最后由 巧克力贩卖机 于 2019-5-14 19:06 编辑 ]