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第1章 光纤通信与光电器件 1

1.1 光纤通信概述 1

1.1.1 光纤通信的发展 1

1.1.2 光纤通信的优缺点 3

1.1.3 光纤通信的应用和发展趋势 5

1.2 光网络的现状与发展趋势 6

1.2.1 光网络的概念 6

1.2.2 光网络的发展状况 7

1.3 光纤 9

1.3.1 光纤结构及工作波长 9

1.3.2 光纤分类 10

1.3.3 几种单模光纤 12

1.3.4 光器件用特种光纤 14

1.3.5 不同光纤在各种条件下的应用 17

1.3.6 光纤的主要参数 17

1.4 光网络中的光器件 20

1.4.1 光纤通信系统 20

1.4.2 常见的光器件 22

1.4.3 光纤通信器件的研究与发展 23

第2章 发光二极管和激光器 27

2.1 光源基本要求 27

2.2 发光机理 29

2.2.1 发光机理 29

2.2.2 光增益 31

2.3 发光二极管 32

2.3.1 选用材料 32

2.3.2 基本结构 33

2.3.3 基本工作原理 36

2.4 发光二极管特性及其测试 36

2.4.1 LED伏安特性及测试 37

2.4.2 LED光特性及测试 37

2.4.3 LED热特性及测试 40

2.5 半导体激光器 41

2.5.1 选用材料 41

2.5.2 基本结构 41

2.5.3 基本工作原理 43

2.5.4 半导体激光器种类 44

2.5.5 波长可调谐半导体激光器 50

2.6 LD工作特性及其测试 53

2.6.1 LD的电特性及测试 53

2.6.2 LD的光特性及测试 55

2.6.3 LD的热特性及测试 57

2.6.4 LD测试系统 59

2.6.5 两种光源的比较 59

2.6.6 激光器的制作 61

2.7 光纤激光器 63

2.7.1 掺铒光纤激光器 63

2.7.2 光纤光栅分布反馈式激光器 64

第3章 光电探测器 65

3.1 光电探测器 65

3.1.1 基本要求 66

3.1.2 光电转换原理 66

3.1.3 光电探测器的材料和分类 68

3.2 光电探测器的基本参数 70

3.2.1 光电转换定律 70

3.2.2 光电探测器的基本参数 70

3.3 PIN光电二极管 74

3.3.1 PIN光电二极管的结构 74

3.3.2 PIN光电二极管的工作原理 76

3.3.3 PIN光电二极管的工作特性 77

3.4 雪崩光电二极管 77

3.4.1 雪崩光电二极管的结构 77

3.4.2 雪崩光电二极管的工作原理 79

3.4.3 雪崩光电二极管的工作特性 80

3.5 PIN和APD的参数测试 81

3.5.1 参数测试 81

3.5.2 产品实例 85

3.6 MSM和QWIP探测器 86

3.6.1 MSM探测器 86

3.6.2 QWIP探测器 87

第4章 光发射与光接收模块 88

4.1 光发射与光接收模块介绍 88

4.1.1 光发射模块 88

4.1.2 光接收模块 89

4.2 发射模块基本电路 90

4.2.1 激光二极管的特性 90

4.2.2 调制特性 90

4.2.3 激光二极管的驱动电路 92

4.2.4 自动功率控制电路 93

4.2.5 自动温度控制电路 93

4.3 接收模块基本电路 95

4.3.1 前置放大电路基本原理 95

4.3.2 自动增益控制电路 96

4.3.3 限幅放大器 96

4.3.4 时钟和数据恢复电路 97

4.4 常用光模块分类及应用 98

4.5 光模块指标及测试方法 103

4.5.1 光模块总体指标 103

4.5.2 发射模块指标及测试方法 104

4.5.3 接收模块指标及测试方法 107

4.6 高速光模块发展趋势 108

4.7 光模块基本工艺流程和常用工装设备 110

4.7.1 光模块基本工艺流程 110

4.7.2 部分常用工装设备及维护 114

4.8 光迅科技光模块 117

第5章 光放大器 124

5.1 光放大器概述及其分类 125

5.1.1 光放大器概述 125

5.1.2 光放大器的分类 125

5.2 典型的光放大器 126

5.2.1 掺铒光纤放大器 126

5.2.2 光纤拉曼放大器 148

5.2.3 光纤布里渊放大器 152

5.2.4 半导体光放大器 153

5.3 光放大器的性能比较 156

5.4 光迅科技的光放大器 158

5.4.1 基于EDFA与RFA的增益可调的混合光纤放大器 159

5.4.2 数字式Hybrid光放大器自动调试系统 164

5.4.3 用于下一代ROADM网络的EDFA阵列 169

5.5 光放大器的发展趋势 173

第6章 光有源器件应用 175

6.1 长途干线网的网络组成/关键技术/光模块实际应用介绍 175

6.1.1 关键技术 176

6.1.2 光模块实际应用介绍 181

6.2 城域网的网络组成/关键技术/光模块实际应用介绍 185

6.2.1 城域网网络组成 185

6.2.2 关键技术 186

6.2.3 光模块实际应用介绍 189

6.3 接入网的网络组成/关键技术/光模块实际应用介绍 190

6.3.1 接入网的定义 190

6.3.2 接入网的定界 190

6.3.3 光纤接入网组成 191

6.3.4 关键技术 192

6.3.5 光模块实际应用介绍 194

6.4 数据中心的网络组成/关键技术/光模块实际应用介绍 195

6.4.1 数据中心及网络结构 195

6.4.2 云计算数据中心 196

6.4.3 关键技术 198

6.4.4 光模块实际应用介绍 201

第7章 光有源器件的发展方向 203

7.1 光有源器件技术 204

7.1.1 40 Gbit/s光模块产品与技术 204

7.1.2 100 G光模块产品与技术 207

7.1.3 400 G光收发模块的技术方案 212

7.1.4 1T技术展望 218

7.2 光有源器件的发展趋势 218

第8章 光有源器件可靠性、使用和防护 226

8.1 光有源器件可靠性、使用和防护概述 226

8.1.1 可靠性概述 226

8.1.2 光有源器件的使用和防护 228

8.2 发光二极管可靠性、使用和防护 228

8.2.1 发光二极管的可靠性 228

8.2.2 发光二极管的使用和防护 230

8.3 激光器可靠性、使用和防护 233

8.3.1 激光器的可靠性 233

8.3.2 激光器的使用和防护 235

8.4 光模块可靠性、使用和防护 238

8.4.1 光模块的可靠性 238

8.4.2 光模块的使用和防护 239

8.5 光器件通用可靠性要求和试验方法 240

8.5.1 光器件通用的可靠性要求 240

8.5.2 光器件的可靠性试验方法 241

参考文献 253