光发射机的光源调制

我们都知道，信息的处理都是在电的领域内完成的，在光纤通信中，我们必须把电信号转变成光信号，这样才能在光纤上传播。在光纤通信系统中，信息由LED或LD发出的光波所携带，光波就是载波，把信息加载到光波上的过程就是调制。光调制器就是实现从电信号到光信号的转换的器件。

调制方式通常分为两大类，即模拟调制和数字调制。

模拟调制又有两类，一类是用模拟基带信号直接对光源进行强度调制（D－IM）；另一采用连续或脉冲的射频（RF）波作为副载波，模拟基带信号先对它的幅度、频率或相位等进行调制，再用该受调制的副载波去强度调制光源。模拟调制的优点是设备简单，占有带宽较窄，但它的抗干扰性能差，中继时噪声累积。

数字调制是光纤通信的主要调制方式，将模拟信号抽样量化后，以二进制数字信号“1”或“0”对光载波进行通断调制，并进行脉冲编码（PCM）。数字调制的优点是抗干扰能力强，中继时噪声及色散的影响不积累，因此可实现长距离传输，它的缺点是需要较宽的频带，设备也复杂。

按调制方式与光源的关系来分，有直接调制和外调制两种。前者指直接用电调制信号来控制半导体光源的振荡参数（光强、频率等），得到光频的调幅波或调频波，这种调制又称内调制；后者是让光源输出的幅度与频率等恒定的光载波通过光调制器，光信号通过调制器实现对光载波的幅度、频率及相位等进行调制，光源直接调制的优点是简单，但调制速率受到载流子寿命及高速率下的性能退化的限制（如频率啁啾等）。外调制方式需要调制器，结构复杂，但可获得优良的调制性能，尤其适合于高速率下运用。

按被调制光波的参数分：强度调制、相位调制、偏振调制等。

目前光纤通信中应用最多的是光源的基带直接强度调制、副载波强度调制及数字调制，高速率时采用外调制。

直接调制和外调制是常用的两种方式。早期的调制方式主要采用直接调制，它通过改变半导体激光源的注入电流实现发光强度随电信号的变化而变化。直调激光器是直接调制的关键器件，它将激光的产生和调制同时实现，具有电流阈值低、结构紧凑、易于集成和成本低廉等优势，但由于调制过程的非线性效应和啁啾效应，导致系统性能降低，常用于中低速通信系统。另一种调制方式是外调制，光信号的产生和调制分开，它不需要改变激光器的驱动电流，因此避免了频率啁啾的发生，适用于高速通信系统

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