常见半导体激光器的工作波段有哪些

常见半导体激光器的工作波段有哪些,第1张

波长

紫光:400~410nm

蓝光:445~450nm,462~465nm

绿光:510~520nm

橙红及红光:635~638nm,650~660nm

红外光:780~2000nm

其他更多不常见的稀有波长请参考日亚化学的激光二极管产品页列表。

O/L &U/V RELEASE是WDM器件释放的工作波段

WDM器件的工作波段,如1550波长区分三个波段:S波段(短波长波段 1460~1528nm)、C波段(常规波段 1530~1565nm)、L波段(长波长波段 1565~1625nm)。

2. 信道数和信道间隔

信道数指波分复用/解复用器可以合成或分离的信道的数量,这个数字可以从4到160不等,通过增加更多的频道来增强设计, 常见的信道数有4、8、16、32、40、48等。信道间隔(channel spacing)是指两个相邻信道的标称载频的差值,可以用来防止信道间干扰。按ITU-T G.692的建议,间隔小于200GHz(1.6nm)的有100GHz(0.8nm)、50GHz(0.4nm)和25GHz等,目前优先选用的是100GHz和50GHz信道间隔。

3. 插入损耗

插入损耗是光传输系统中波分复用器(WDM)插入引起的衰减。 波分复用器本身对光信号的衰减作用,直接影响系统的传输距离。通常地,插入损耗越低,信号衰减越少。

4. 隔离度

隔离度指各个波道信号之间的隔离程度, 隔离度值高能够有效防止信号之间相互串扰导致传输信号失真。

5. 偏振相关损耗PDL

偏振相关损耗PDL是在固定温度、波长及同Band下,不同极化态所造成的最大与最小Loss之间距离,即所有输入偏振状态下插入损耗的最大偏差。

除了以上,当然还有其它影响WDM器件的性能参数,如工作温度、带宽等。

如何区分O、E、S、C、L、U波段波长?

O、E、S、C、L、U波段波长

什么是O band?

O 波段是原始波段1260-1360 nm。O波段是历史上用于光通信的第一个波长波段,信号失真(由于色散)最小。

什么是E band?

E波段(扩展波长波段:1360-1460 nm)是这几个波段中最不常见的波段。 E波段主要用做O波段的扩展,但应用很少,主要是由于许多现有光缆在E波段都显示出高衰减,并且制造过程非常耗能,因此在光通信的使用受到限制。

什么是 S band?

S波段(Short-wavelength Band)(短波波段:1460-1530 nm)中的光纤损耗比O波段的损耗低,S波段作为许多PON(无源光网络)系统使用。

什么是C band?

C波段(Conventional Band)范围从1530 nm到1565 nm,代表的是常规波段。光纤在C波段中表现出最低的损耗,在长距离传输系统中占有较大的优势,通常应用在与WDM结合的许多城域,长途,超长途和海底光传输系统中使用 和EDFA技术。随着传输距离变长,并且开始使用光纤放大器代替光对电子对光中继器,C波段变得越来越重要。随着可使多个信号共享一条光纤的DWDM(密集波分复用)的出现,C波段的使用得到了扩展。

什么是L band?

L波段(Long-wavelength Band)(长波长波段:1565-1625 nm)是第二低损耗的波长波段,常常在C波段不足以满足带宽需求时被使用。随着掺b光纤放大器(EDFA)广泛可用,DWDM系统向上扩展到了L波段,最初常被用于扩展地面DWDM光网络的容量。现在,它已被引入海底电缆运营商,以做同一件事-扩展海底电缆的总容量。

因为C波段和L波段这两个传输窗口的传输衰减损耗最小,所以DWDM系统中信号光通常选择在C波段和L波段。除了O波段到L波段外,还有另外两个波段,即850 nm波段和U波段(超长波段:1625-1675 nm)。 850 nm波段是多模光纤通信系统的主要波长,结合了VCSEL(垂直腔表面发射激光器)。 U频段主要用于网络监控。

O、E、S、C、L、U波段波长

WDM技术根据不同的波长模式,又可以分为WDM,CWDM, DWDM。ITU对CWDM(ITU-T G.694.2)规定的波长范围为1271至1611 nm,但在应用中考虑到1270-1470nm波段的衰减比较大,所以通常使用1470~1610nm的波段范围。DWDM通道间隔更加密集,使用C波段(1530 nm-1565 nm)和L波段(1570nm-1610nm)传输窗口。普通WDM一般采用1310和1550nm波长。

什么是CWDM, DWDM, FWDM, LWDM, MWDM?

WDM承载方案有粗波分复用(CWDM)、密集波分复用(DWDM)以及中等波分复用(MWDM)、细波分复用(LWDM)。

CWDM粗波分复用器

CWDM(Coarse Wavelength Division Multiplexer)是稀疏波分复用器,也称粗波分复用器。CWDM具有18个不同的波长通道,每个通道的不同波长相隔20nm,使用1270 nm至1610 nm的波长。CWDM支持的信道少于DWDM,因为它紧凑且具有成本效益,因此使其成为短距离通信的理想解决方案。CWDM系统的最大优势在于成本低,器件成本主要表现在滤波器和激光器。20nm的宽波长间隔同样给CWDM带来了对激光器的技术指标要求低、光复用器/解复用器的结构简化的优势。结构简化,成品率提高,故成本下降。

CWDM粗波分复用器

DWDM密集波分复用器

DWDM(Dense Wavelength Division Multiplexer)是密集波分复用器。DWDM的信道间隔为1.6/0.8/0.4 nm(200GHz/100 GHz/50 GHz),远远小于CWDM。与CWDM相比,具有更紧密波长间隔的DWDM,可以在一个光纤上承载8~160个波长,更适于长距离传输。 在EDFA的帮助下,DWDM系统可以在数千公里的范围内工作。

DWDM密集波分复用器

FWDM滤波片式波分复用器

FWDM(Filter Wavelength Division Multiplexing)滤波片式波分复用器,是基于成熟的薄膜滤器技术。滤波片型波分复用器能在较宽的波长范围内将不同波长的光糅合或分开,广泛应用于掺铒光放大器、拉曼放大器和WDM光纤网络中。

MWDM中等波分复用

MWDM是重用CWDM的前6波,将CWDM的20nm的波长间隔压缩为7nm,采用TEC(Thermal Electronic Cooler, 半导体制冷器)温控技术实现1波扩为2个波。这样就实现了容量提升的同时可以进一步节省光纤。MWDM就是在CWDM 6波的基础上,左右偏移3.5nm扩展为12波(1267.5、1274.5、1287.5、1294.5、1307.5、1314.5、1327.5、1334.5、1347.5、1354.5、1367.5、1374.5nm)。MWDM主要是在中国5G前传网络环境下提出的。

MWDM中等波分复用

LWDM

LWDM是基于以太网通道的波分复用Lan-WDM技术,也被称为细波分复用。其通道间隔为200~800GHz,此范围介于DWDM(100GHz、50GHz)和CWDM(约3THz)之间。LWDM是采用了位于O-band(1260nm~1360nm)范围的1269nm到1332nm波段的12个波长,波长间隔为4nm(1269.23、1273.54、1277.89、1282.26、1286.66、1291.1、1295.56、1300.05、1304.58、1309.14、1313.73、1318.35nm)。LWDM工作波长的特点是位于零色散附近,色散小,稳定性好。同时LWDM可支持12波25G,容量提升,可进一步节省光纤。

LWDM

CWDM、DWDM、MWDM、LWDM

半导体主要具有三大特性:

1.热敏特性

半导体的电阻率随温度变化会发生明显地改变。例如纯锗,湿度每升高10度,它的电阻率就要减小到原来的1/2。温度的细微变化,能从半导体电阻率的明显变化上反映出来。利用半导体的热敏特性,可以制作感温元件——热敏电阻,用于温度测量和控制系统中。

值得注意的是,各种半导体器件都因存在着热敏特性,在环境温度变化时影响其工作的稳定性。

2.光敏特性

半导体的电阻率对光的变化十分敏感。有光照时、电阻率很小;无光照时,电阻率很大。例如,常用的硫化镉光敏电阻,在没有光照时,电阻高达几十兆欧姆,受到光照时。电阻一下子降到几十千欧姆,电阻值改变了上千倍。利用半导体的光敏特性,制作出多种类型的光电器件,如光电二极管、光电三极管及硅光电池等。广泛应用在自动控制和无线电技术中。

3.掺杂特性

在纯净的半导体中,掺人极微量的杂质元素,就会使它的电阻率发生极大的变化。例如。在纯硅中掺人。百万分之—的硼元素,其电阻率就会从214000Ω·cm一下于减小到0.4Ω·cm,也就是硅的导电能为提高了50多万倍。人们正是通过掺入某些特定的杂质元素,人为地精确地控制半导体的导电能力,制造成不同类型的半导体器件。可以毫不夸张地说,几乎所有的半导体器件,都是用掺有特定杂质的半导体材料制成的。

扩展资料

1、半导体的组成部分

半导体的主要由硅(Si)或锗(Ge)等材料制成,半导体的导电性能是由其原子结构决定的。

2、半导体分类

(1)半导体材料很多,按化学成分可分为元素半导体和化合物半导体两大类。

锗和硅是最常用的元素半导体;化合物半导体包括第Ⅲ和第Ⅴ族化合物(砷化镓、磷化镓等)、第Ⅱ和第Ⅵ族化合物( 硫化镉、硫化锌等)、氧化物(锰、铬、铁、铜的氧化物),以及由Ⅲ-Ⅴ族化合物和Ⅱ-Ⅵ族化合物组成的固溶体(镓铝砷、镓砷磷等)。除上述晶态半导体外,还有非晶态的玻璃半导体、有机半导体等。

(2)按照其制造技术可以分为:集成电路器件,分立器件、光电半导体、逻辑IC、模拟IC、储存器等大类,一般来说这些还会被分成小类。

此外还有以应用领域、设计方法等进行分类,虽然不常用,但还是按照IC、LSI、VLSI(超大LSI)及其规模进行分类的方法。此外,还有按照其所处理的信号,可以分成模拟、数字、模拟数字混成及功能进行分类的方法。

3、半导体的作用与价值

目前广泛应用的半导体材料有锗、硅、硒、砷化镓、磷化镓、锑化铟等。其中以锗、硅材料的生产技术较成熟,用的也较多。

用半导体材料制成的部件、集成电路等是电子工业的重要基础产品,在电子技术的各个方面已大量使用。半导体材料、器件、集成电路的生产和科研已成为电子工业的重要组成部分。在新产品研制及新技术发展方面,比较重要的领域有:

(1)集成电路 它是半导体技术发展中最活跃的一个领域,已发展到大规模集成的阶段。在几平方毫米的硅片上能制作几万只晶体管,可在一片硅片上制成一台微信息处理器,或完成其它较复杂的电路功能。集成电路的发展方向是实现更高的集成度和微功耗,并使信息处理速度达到微微秒级。

(2)微波器件 半导体微波器件包括接收、控制和发射器件等。毫米波段以下的接收器件已广泛使用。在厘米波段,发射器件的功率已达到数瓦,人们正在通过研制新器件、发展新技术来获得更大的输出功率。

(3)光电子器件 半导体发光、摄象器件和激光器件的发展使光电子器件成为一个重要的领域。它们的应用范围主要是:光通信、数码显示、图象接收、光集成等。


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