【光纤通信】
光纤通信是一种利用光的波动性质来传输信息的通信方式，它具有传输容量大、传输距离远、抗干扰性强等优点。在光纤通信系统中，光端机起着至关重要的作用，主要包括光发射机和光接收机。
**光发射机**
光发射机是光纤通信系统中的核心组成部分，它的主要任务是将电信号转化为光信号并注入光纤线路。光发射机通常由光源和电路两大部分构成。
**光源**
光源是电/光转换的关键器件，其性能直接影响到整个系统的性能。常用的光源有发光二极管（LED）和半导体激光器（LD）。对于光源，有以下几个关键要求：
1. **波长匹配**：光源的发射波长应与光纤的低损耗窗口相匹配，一般在0.85 μm、1.31 μm和1.55 μm附近。
2. **光谱单色性**：光源的谱线宽度要窄，以减小光纤色散对带宽的影响。
3. **电/光转换效率**：要求在低驱动电流下有稳定的高光功率输出，且线性好。
4. **调制速率**：光源应能支持较高的调制速率，以满足大容量传输需求。
5. **可靠性与稳定性**：光源需要在常温下稳定工作，具有良好的温度稳定性和长寿命。
6. **小型化与经济性**：体积小、重量轻、易于安装且成本适中。
**调制电路与控制电路**
光发射机中的调制电路用于将电信号调制到光源上，主要包含调制电路、控制电路以及线路编码电路。对于这些电路，以下几点至关重要：
1. **通断比**：保证光脉冲的全“1”码和全“0”码平均光功率的比值大于10，确保接收端的信噪比。
2. **光脉冲形状**：脉冲宽度需大于电光延迟时间，上升和下降时间要短，以精确再现输入电信号。
3. **偏置电流**：施加适当的偏置电流以防止高速调制时的张弛振荡。
4. **自动控制**：使用自动功率控制（APC）和自动温度控制（ATC）确保光功率的稳定性。
**线路编码电路**
由于光源无法发射负脉冲，电端机输出的双极性码需要转换为适合光纤传输的单极性码。
**调制特性**
半导体激光器（如LD）在高速调制下可能表现出复杂的瞬态特性，如电光延迟、张弛振荡和自脉动现象。这些特性会影响系统的传输速率和通信质量，设计时必须予以考虑并采取相应的补偿措施。
光纤通信中的光发射机是通过高效的光源、精确的调制电路和合理的线路编码，将电信号转换为光信号并确保其在光纤中稳定传输的关键环节。了解和掌握这些关键技术，对于构建高性能的光纤通信系统至关重要。
