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來源: 發(fā)布時間:2023-05-24

相干接收:在接收設(shè)備中利用載波相位信息去檢測并接收信號,。非相干接收:在接收設(shè)備中不用載波相位信息去檢測就接收信號。主要是在于接收端用不用提供同頻同相的載波,。在相干光通信中主要利用了相干調(diào)制和外差檢測技術(shù),。所謂相干調(diào)制,就是利用要傳輸旳信號來改變光載波旳頻率,、相位和振幅(而不象強度檢測那樣只是改變光旳強度),,這就需要光信號有確定旳頻率和相位(而不象自然光那樣沒有確定旳頻率和相位),即應(yīng)是相干光,。激光就是─種相干光,。所謂外差檢測,就是利用─束本機振蕩產(chǎn)生旳激光與輸入旳信號光在光混頻器中進行混頻,,得到與信號光旳頻率,、位相和振幅按相同規(guī)律變化旳中頻信號。熱探測器基于材料吸收了光輻射能量后溫度升高,,從而改變了它的電學(xué)性能,。深圳高速光電探測器推薦貨源

半導(dǎo)體光子型探測器的性能在很大程度上取決于制備探測器所用的半導(dǎo)體材料。本征半導(dǎo)體材料比摻雜半導(dǎo)體材料更加有用,。本征半導(dǎo)體材料既能用來制作光導(dǎo)型探測器,,又能制做光伏型探測器;而摻雜半導(dǎo)體只能做成光導(dǎo)型探測器,。截止波長較長的半導(dǎo)體光子型探測器,,大多數(shù)必須在較低溫度下工作,如77K,38K或4.2K,。同一探測器在室溫下的探測率明顯低于低溫下的探測率,。為了保持半導(dǎo)體光子型探測器的正常工作,常把探測器置于低溫容器(杜瓦瓶)中,,或用微型致冷器使探測器達到較低的工作溫度,。飛博光電7GHZ APD光電探測器24小時服務(wù)APD雪崩光電二極管具有較高的接收機靈敏度。

在光通信領(lǐng)域,,更大的帶寬,、更長的傳輸距離、更高的接收靈敏度,,永遠(yuǎn)都是科研者的追求目標(biāo),。盡管波分復(fù)用(WDM)技術(shù)和摻鉺光纖放大器(EDFA)的應(yīng)用已經(jīng)極大的提高了光通信系統(tǒng)的帶寬和傳輸距離,但是近十年來伴隨著視頻會議等通信技術(shù)的應(yīng)用和互聯(lián)網(wǎng)的普及產(chǎn)生的信息快速式增長,,對作為整個通信系統(tǒng)基礎(chǔ)的物理層提出了更高的傳輸性能要求,。目前光通信系統(tǒng)采用強度調(diào)制/直接檢測(IM/DD)即發(fā)送端調(diào)制光載波強度,接收機對光載波進行包絡(luò)檢測,。盡管這種結(jié)構(gòu)具有簡單,、容易集成等優(yōu)點,但是由于只能采用ASK調(diào)制格式,,其單路信道帶寬很有限,。因此這種傳統(tǒng)光通信技術(shù)勢必會被更先進的技術(shù)所代替。然而在通信泡沫破滅的現(xiàn)在,,新的光通信技術(shù)的應(yīng)用不可避免的會帶來對新型通信設(shè)備的需求,,面對居高不下的光器件價格,大規(guī)模通信設(shè)備更換所需要的高額成本,,是運營商所不能接受的,,因此對設(shè)備制造商而言,,光纖通信新技術(shù)的研發(fā)也面臨著很大的風(fēng)險,。如何在現(xiàn)有的設(shè)備基礎(chǔ)上提高光通信系統(tǒng)的性能成為了切實的問題。

相干光通信系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)如下圖所示,。在發(fā)送端,,采用外調(diào)制方式將信號調(diào)制到光載波上進行傳輸。當(dāng)信號光傳輸?shù)竭_接收端時,,首先與一本振光信號進行相干耦合,,然后由平衡接收機進行探測。相干光通信根據(jù)本振光頻率與信號光頻率不等或相等,,可分為外差檢測和零差檢測,。前者光信號經(jīng)光電轉(zhuǎn)換后獲得的是中頻信號,還需二次解調(diào)才能被轉(zhuǎn)換成基帶信號。后者光信號經(jīng)光電轉(zhuǎn)換后被直接轉(zhuǎn)換成基帶信號,,不用二次解調(diào),,但它要求本振光頻率與信號光頻率嚴(yán)格匹配,并且要求本振光與信號光的相位鎖定,。在光線作用下,,物體內(nèi)的電子逸出物體表面向外發(fā)射的現(xiàn)象稱為外光電效應(yīng)。

1873年,,英國W.史密斯發(fā)現(xiàn)硒的光電導(dǎo)效應(yīng),,但是這種效應(yīng)長期處于探索研究階段,未獲實際應(yīng)用,。第二次世界大戰(zhàn)以后,,隨著半導(dǎo)體的發(fā)展,各種新的光電導(dǎo)材料不斷出現(xiàn),。在可見光波段方面,,到50年代中期,性能良好的硫化鎘,、硒化鎘光敏電阻和紅外波段的硫化鉛光電探測器都已投入使用,。60年代初,中遠(yuǎn)紅外波段靈敏的Ge,、Si摻雜光電導(dǎo)探測器研制成功,,典型的例子是工作在3~5微米和8~14微米波段的Ge:Au(鍺摻金)和Ge:Hg光電導(dǎo)探測器。60年代末以后,HgCdTe,、PbSnTe等可變禁帶寬度的三元系材料的研究取得進展,。工作原理和特性光電導(dǎo)效應(yīng)是內(nèi)光電效應(yīng)的一種。當(dāng)照射的光子能量hv等于或大于半導(dǎo)體的禁帶寬度Eg時,,光子能夠?qū)r帶中的電子激發(fā)到導(dǎo)帶,,從而產(chǎn)生導(dǎo)電的電子、空穴對,這就是本征光電導(dǎo)效應(yīng),。這里h是普朗克常數(shù),,v是光子頻率,Eg是材料的禁帶寬度(單位為電子伏)。因此,,本征光電導(dǎo)體的響應(yīng)長波限λc為λc=hc/Eg=1.24/Eg(μm)式中c為光速,。本征光電導(dǎo)材料的長波限受禁帶寬度的限制。光電探測器是光接收器的主要器件之一,,用來將光功率轉(zhuǎn)換為電流,。飛博光電7GHZ APD光電探測器24小時服務(wù)

半導(dǎo)體對光子的吸收主要的吸收為本征吸收,本征吸收分為直接躍遷和間接躍遷,。深圳高速光電探測器推薦貨源

當(dāng)光線照在物體上,,使物體的電導(dǎo)率發(fā)生變化,,或產(chǎn)生光生電動勢的現(xiàn)象叫內(nèi)光電效應(yīng)。利用這種現(xiàn)象可以制成陰極射線管,、光電倍增管和攝像管的光陰極等,。半導(dǎo)體材料的價帶與導(dǎo)帶間有一個帶隙,其能量間隔為Eg,。一般情況下,,價帶中的電子不會自發(fā)地躍遷到導(dǎo)帶,所以半導(dǎo)體材料的導(dǎo)電性遠(yuǎn)不如導(dǎo)體,。但如果通過某種方式給價帶中的電子提供能量,,就可以將其激發(fā)到導(dǎo)帶中,形成載流子,,增加導(dǎo)電性,。光照就是一種激勵方式。當(dāng)入射光的能量hν≥Eg(Eg為帶隙間隔)時,,價帶中的電子就會吸收光子的能量,,躍遷到導(dǎo)帶,而在價帶中下一個空穴,,形成一對可以導(dǎo)電的電子——空穴對,。這里的電子并未逸出形成光電子,但顯然存在著由于光照而產(chǎn)生的電效應(yīng),。因此,這種光電效應(yīng)就是一種內(nèi)光電效應(yīng),。從理論和實驗結(jié)果分析,要使價帶中的電子躍遷到導(dǎo)帶,也存在一個入射光的極限能量,即Eλ=hν0=Eg,其中ν0是低頻限(即極限頻率ν0=Egh)。這個關(guān)系也可以用長波限表示,即λ0=hcEg,。入射光的頻率大于ν0或波長小于λ0時,才會發(fā)生電子的帶間躍遷,。當(dāng)入射光能量較小,不能使電子由價帶躍遷到導(dǎo)帶時,有可能使電子吸收光能后,在一個能帶內(nèi)的亞能級結(jié)構(gòu)間躍遷。深圳高速光電探測器推薦貨源

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