光纖色散原理簡(jiǎn)介摘要:光信號(hào)通過光纖傳輸引起光信號(hào)畸變羔飞、脈沖展寬。由于光信號(hào)能量是由不同頻率和模式成分共同承載的只厘,因而引起色散的原因與機(jī)理也是多方面的助琐。色散的主要機(jī)理與類型包括:多模光纖的模式色散(或稱模間色散)祭埂;由于光纖材料固有的折射率對(duì)波長(zhǎng)依賴性而產(chǎn)生的波導(dǎo)色散;以及單模光纖中兩種不同偏振模式傳輸速度不同而引起的偏振色散兵钮。一蛆橡、模間色散多模光纖中,即使對(duì)同一波長(zhǎng)掘譬,不同傳輸模式仍具有不同的群速度泰演,即傳播速度不同,由此引起的脈沖展寬葱轩,稱為“模間色散”睦焕。模間色散引起的脈沖展寬是各種色散因素中影響嚴(yán)重的一種藐握。并且,傳輸?shù)哪J皆蕉嗬埃}沖展寬越嚴(yán)重猾普。模間色散是發(fā)生在多模光纖和其他波導(dǎo)中的一種信號(hào)畸變機(jī)制 ...
過使用第二個(gè)色散元件,棱鏡或低分辨率光柵來(lái)解決的本谜,它垂直于中階梯光柵初家,并在探測(cè)器上扇形展開,因此它們位于彼此上方的跡線中乌助。這有效地將源光譜轉(zhuǎn)換為探測(cè)器上的連續(xù)光譜跡線堆棧笤成,每個(gè)跡線覆蓋的光譜范圍很短,分辨率很高眷茁。這使得在一次拍攝中記錄寬帶高分辨率光譜成為可能炕泳,這就是為什么階梯光柵長(zhǎng)期以來(lái)一直是天文觀測(cè)中shou選的工具。需要專門的分析軟件來(lái)解開堆疊的光譜序列上祈,并將它們合并成一個(gè)覆蓋全范圍的校準(zhǔn)光譜培遵。這需要精確的波長(zhǎng)校準(zhǔn)——將每個(gè)像素的位置與唯yi的波長(zhǎng)相匹配,并仔細(xì)的通量校準(zhǔn)以消除由光學(xué)器件和探測(cè)器的波長(zhǎng)相關(guān)效率引起的每個(gè)階的強(qiáng)度變化登刺,特別是光柵在每個(gè)階上印下的強(qiáng)度剖面(所謂的火焰剖面)籽腕。下面 ...
A材料的光學(xué)色散(柯西系數(shù))由制造商提供。用MProbeVis測(cè)量涂層的厚度纸俭。圖3 PMMA的測(cè)量:測(cè)量數(shù)據(jù)與模型皇耗。厚度:143.2nm三、硅上光刻膠利用MProbeMSPVis系統(tǒng)(使用20μm的測(cè)點(diǎn))測(cè)量PR揍很。PR的折射率尚不清楚郎楼。PR的光學(xué)常數(shù)用CauchyK近似表示----n和k隨厚度一起測(cè)量圖4 硅片上的光刻膠點(diǎn)(15×15um)圖5測(cè)量結(jié)果:模型與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的擬合。厚度:3341nm圖6 測(cè)量光刻膠的n和k四窒悔、藍(lán)寶石晶圓上的光刻膠呜袁。為了準(zhǔn)確地確定PR的R.I.離散度,我們首先使用直接曲線擬合并測(cè)量以下參數(shù):1.PR的厚度2.PR的R.I.色散简珠。直接測(cè)量的參數(shù)是柯西系數(shù)阶界,因?yàn)?span style="color:red;">色散是用柯 ...
射率(材料的色散)已知,使用FFT厚膜算法很容易測(cè)量它們的厚度聋庵。這種方法不需要精確的校準(zhǔn)或詳細(xì)的膜堆模型膘融,在生產(chǎn)環(huán)境中使用方便。然而祭玉,如果不知道正確的折射率氧映,厚度讀數(shù)也會(huì)不準(zhǔn)確。樣品測(cè)量MProbe 20 Vis在400-1000nm波長(zhǎng)范圍內(nèi)測(cè)量包覆和未包覆的樣品攘宙。圖1 帶有聚對(duì)二甲苯涂層的Al樣品為了快速估計(jì)樣本的厚度屯耸,我們使用了基于厚膜FFT的算法圖2 聚對(duì)二甲苯厚層在拼接鋁上的反射光譜拐迁。圖3 采用厚膜算法測(cè)量(12.7 μm)的結(jié)果-假設(shè)對(duì)二甲苯X折射率由于我們不知道我們使用的折射率是否正確,我們需要驗(yàn)證模型與測(cè)量數(shù)據(jù)的擬合疗绣。這將使我們能夠更準(zhǔn)確地確定折射率和厚度线召。為了測(cè)量涂層,我們首 ...
光通過一小段色散補(bǔ)償光纖之后輸入光頻梳偏頻測(cè)量模塊(COSMO)塔逃,可以檢測(cè)到載波包絡(luò)偏移信號(hào)(fCEO)讯壶,載波包絡(luò)偏移信號(hào)(fCEO)在放大、濾波之后進(jìn)入鎖相環(huán)等反饋模塊湾盗,為激光器提供反饋信號(hào)伏蚊。此時(shí)的射頻頻譜分析儀上就可以看到具有相干尖峰了。我們將放大器輸出連接到光頻梳偏頻測(cè)量模塊(COSMO)格粪,并調(diào)整放大器以提供max的fCEO信號(hào)躏吊。在300 kHz分辨率帶寬下,fCEO的信噪比約為36 dB帐萎,在100 kHz分辨率帶寬下比伏,信噪比約為42 dB(圖4)。這樣的信噪比數(shù)據(jù)對(duì)于fCEO所需的精確可靠的鎖定來(lái)說綽綽有余疆导。然后赁项,我們將fCEO電信號(hào)連接到Vescent SLICE-OPL并開始反饋控 ...
口(對(duì)應(yīng)于零色散)中運(yùn)行。10GBASE-LR(Long Range)標(biāo)準(zhǔn)提出了使用10Gb/s數(shù)據(jù)流在1310nm的10kmSSMF上實(shí)現(xiàn)10千兆以太網(wǎng)協(xié)議光實(shí)現(xiàn)澈段。目前悠菜,用于這些應(yīng)用的1.3-um光源主要由直接調(diào)制的Fabry-Perot或分布反饋激光器組成。然而均蜜,使用垂直腔面發(fā)射激光器(VCSELs)代替邊緣發(fā)射器是非忱钇剩可取的,因?yàn)樗鼈兙哂泄逃械膬?yōu)點(diǎn)囤耳,如優(yōu)越的光束質(zhì)量,極低的功耗和降低的制造成本偶芍。如今充择,長(zhǎng)波VCSEL技術(shù)已經(jīng)取得了重大進(jìn)展,使其工作速度達(dá)到10Gb/s匪蟀,在高溫下也取得了良好的效果椎麦。另一方面,光互連和數(shù)據(jù)通信應(yīng)用將導(dǎo)致在非冷卻條件下將比特率提高到12.5Gb/s材彪,以保持低成本 ...
件在沒有任何色散補(bǔ)償?shù)那闆r下耦合到4.2km標(biāo)準(zhǔn)單模光纖(SMF)上观挎。耦合是主動(dòng)穩(wěn)定的琴儿。為了更好地調(diào)整誤碼率測(cè)試設(shè)備的決策電平,我們使用了高帶寬光電探測(cè)器嘁捷,信號(hào)通過摻鉺光纖放大器(EDFA)進(jìn)行預(yù)放大造成。為了突出調(diào)制下的偏振穩(wěn)定性,我們使用了特殊的保偏EDFA雄嚣。因此晒屎,在該方案中,極化翻轉(zhuǎn)將意味著一個(gè)比特誤差缓升。給定的接收功率是在EDFA放大之前鼓鲁,并且仍然不受激光的限制,因?yàn)樵谶@種情況下將需要第二個(gè)EDFA港谊。如圖2.a)所示骇吭,在偽隨機(jī)比特序列(PRBS)為27-1、數(shù)據(jù)速率為25Gb/s的條件下歧寺,實(shí)現(xiàn)了4.2kmSMF和背靠背(BTB)的無(wú)差錯(cuò)數(shù)據(jù)傳輸燥狰。器件在室溫下分別以12.5mA和12mA的偏置 ...
dB/km;色散:2.5ps/nm·km)成福,無(wú)色散補(bǔ)償碾局。在不同的溫度(20℃和70℃)下進(jìn)行測(cè)量,在每個(gè)溫度下都找到一個(gè)非常佳的工作點(diǎn)奴艾,以實(shí)現(xiàn)相同的5.5dB消光比净当,保持12.4mA的偏置電流恒定,并改變調(diào)幅蕴潦。該信號(hào)由一個(gè)靈敏度為26dBm像啼、消光比為10.2dB的雪崩光電二極管檢測(cè)。圖4(a)顯示了在工作溫度為20℃時(shí)檢測(cè)到的眼圖潭苞。由于傳播忽冻,色散增加,但在40公里SSMF傳播后此疹,眼仍然是打開的僧诚,沒有明顯的退化。在圖4(b)中蝗碎,報(bào)告了20℃時(shí)接收功率的誤碼率曲線湖笨。在BER下,在10公里的傳播后會(huì)出現(xiàn)輕微的損失(0.5dB)蹦骑,而在20公里和30公里的SSMF傳播后會(huì)出現(xiàn)大約1dB的功率損失慈省。40公 ...
直接集成到金色散熱器中。這些小孔徑器件的輸出功率通常在1.5mW左右眠菇。具有較大孔徑的器件顯示單模輸出功率為幾毫瓦边败,并在85℃時(shí)提供高于0dBm的功率水平袱衷。波長(zhǎng)是高度可調(diào)的,但在相同的驅(qū)動(dòng)電流陣列內(nèi)幾乎相同笑窜。對(duì)于所有被研究的陣列致燥,光譜不均勻性小于1nm,遠(yuǎn)低于4-5nm的調(diào)諧范圍怖侦。VCSEL陣列內(nèi)單個(gè)激光器的小信號(hào)調(diào)制性能是通過與共面射頻(RF)探頭直接接觸激光來(lái)實(shí)現(xiàn)的篡悟,這種設(shè)置與倒裝芯片的設(shè)備相當(dāng),可以以更低的成本實(shí)現(xiàn)更好的性能匾寝。圖3繪制了VCSEL陣列在不同偏置電流下的小信號(hào)頻率響應(yīng)測(cè)量結(jié)果搬葬。對(duì)于每個(gè)偏置條件,實(shí)線都適合于包括弛豫共振頻率艳悔、阻尼因子和寄生極在內(nèi)的三極濾波器函數(shù)急凰。曲線擬合允許提 ...
播猜年,導(dǎo)致模式色散(因?yàn)槊總€(gè)“模式”的光以不同的角度進(jìn)入光纖抡锈,它們?cè)诓煌臅r(shí)間到達(dá)另一端,這種特性稱為模式色散乔外。)模色散技術(shù)限制了多模光纖的帶寬和距離床三,導(dǎo)致纖芯粗,傳輸速率低杨幼,傳輸距離短撇簿,整體傳輸性能差。然而差购,多模光纖具有成本相對(duì)較低的優(yōu)勢(shì)四瘫,通常用于建筑物或地理上相鄰的環(huán)境。單模光纖只允許一束光傳播欲逃,因此不表現(xiàn)出模式色散特性找蜜。因此,單模光纖具有相應(yīng)纖芯較細(xì)稳析、傳輸帶寬較寬洗做、容量較高、傳輸距離較遠(yuǎn)的特點(diǎn)彰居。一竭望、單模光纖單模光纖只有一根(大多數(shù)應(yīng)用中是兩根)玻璃纖維,纖芯直徑范圍為8.3 μm 至10 μm裕菠。由于纖芯直徑相對(duì)較窄,單模光纖只能傳輸波長(zhǎng)為1310nm或1550 nm的光信號(hào)闭专,與光器件的耦合 ...
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