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光纤通
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信
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第
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章
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通信用光器件
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光纤通
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本章内容、重点和难点
本章内容、重点和难点
本章内容
光源：半导体激光器和发光二极管。
光电检测器： PIN 和 APD 光电二极管。
无源光器件：光连接器、光衰减器、光耦合器和光开关等。
本章重点
激光器的工作原理。
光源和光电检测器工作原理及其工作特性。
无源光器件的功能及主要性能。
本章难点
发光机理。
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章 通信用光器件
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光纤通
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学习本章目的和要求
学习本章目的和要求
了解半导体激光器的物理基础。
掌握半导体激光器和发光二极管工作原理及其工作特性。
熟悉光源的驱动电路工作原理。
掌握光电检测器的工作原理及特性。
掌握无源光器件的功能及主要性能。
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章 通信用光器件
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光纤通
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3.1
3.1
光源
光源
光源器件：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。
光纤通信中常用的光源器件有半导体激光器和半导体发光
二极管两种。
半导体激光器（ LD ）：适用于长距离大容量的光纤通信
系统。尤其是单纵模半导体激光器，在高速率、大容量的数字
光纤通信系统中得到广泛应用。
发光二极管（ LED ）：适用于短距离、低码速的数字光纤
通信系统，或者是模拟光纤通信系统。其制造工艺简单、成本
低、可靠性好。
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光纤通
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信
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3.1.1 激光器的工作原
理
半导体激光器：是向半导体 P-N 结注入电流，实现粒子
数反转分布，产生受激辐射，再利用谐振腔的正反馈，实现光
放大而产生激光振荡输出激光。
1 ．激光器的物理基础
（ 1 ）光子的概念
光量子学说认为，光是由能量为
hf
的光量子组成的，其中
h
=6.628×10
34−
J·s （焦耳 · 秒），称为普朗克常数，
f
是光波
频率，人们将这些光量子称为光子。
当光与物质相互作用时，光子的能量作为一个整体被吸收或
发射。
