光纖通信第3章劉增基

1、第 3 章 通信用光器件,通信用光器件可以分為有源器件和無源器件兩種類型。 有源器件包括光源、光檢測(cè)器和光放大器，這些器件是光發(fā)射機(jī)、 光接收機(jī)和光中繼器的關(guān)鍵器件，和光纖一起決定著基本光纖傳輸系統(tǒng)的水平。光無源器件主要有連接器、耦合器、波分復(fù)用器、調(diào)制器、光開關(guān)和隔離器等，這些器件對(duì)光纖通信系統(tǒng)的構(gòu)成、功能的擴(kuò)展和性能的提高都是不可缺少的。  本章介紹通信用光器件的工作原理和主要特性， 為系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供選擇依據(jù)。,3.

2、1光源,光源是光發(fā)射機(jī)的關(guān)鍵器件，其功能是把電信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)。目前光纖通信廣泛使用的光源主要有半導(dǎo)體激光二極管或稱激光器(LD)和發(fā)光二極管或稱發(fā)光管(LED)， 有些場(chǎng)合也使用固體激光器，例如摻釹釔鋁石榴石(Nd:YAG)激光器。  本節(jié)首先介紹半導(dǎo)體激光器(LD)的工作原理、基本結(jié)構(gòu)和主要特性，然后進(jìn)一步介紹性能更優(yōu)良的分布反饋激光器(DFB - LD)，最后介紹可靠性高、壽命長(zhǎng)和價(jià)格便宜的發(fā)光管(LED)。 

3、,3.1.1半導(dǎo)體激光器工作原理和基本結(jié)構(gòu) 半導(dǎo)體激光器是向半導(dǎo)體PN結(jié)注入電流， 實(shí)現(xiàn)粒子數(shù)反轉(zhuǎn)分布，產(chǎn)生受激輻射，再利用諧振腔的正反饋，實(shí)現(xiàn)光放大而產(chǎn)生激光振蕩的。激光，其英文LASER就是Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation(受激輻射的光放大)的縮寫。所以討論激光器工作原理要從受激輻射開始。  1. 受激輻射和粒子數(shù)反轉(zhuǎn)分布

4、 有源器件的物理基礎(chǔ)是光和物質(zhì)相互作用的效應(yīng)。在物質(zhì)的原子中，存在許多能級(jí)，最低能級(jí)E1稱為基態(tài)，能量比基態(tài)大的能級(jí)Ei(i=2, 3, 4 …)稱為激發(fā)態(tài)。電子在低能級(jí)E1的基態(tài)和高能級(jí)E2的激發(fā)態(tài)之間的躍遷有三種基本方式(見圖3.1)： ,圖 3.1能級(jí)和電子躍遷(a) 受激吸收； (b) 自發(fā)輻射； (c) 受激輻射,(1) 在正常狀態(tài)下，電子處于低能級(jí)E1，在入射光作用下，它會(huì)吸收光子的能量躍遷到高能級(jí)E2上，這

5、種躍遷稱為受激吸收。電子躍遷后，在低能級(jí)留下相同數(shù)目的空穴，見圖3.1(a)。  (2) 在高能級(jí)E2的電子是不穩(wěn)定的，即使沒有外界的作用， 也會(huì)自動(dòng)地躍遷到低能級(jí)E1上與空穴復(fù)合，釋放的能量轉(zhuǎn)換為光子輻射出去，這種躍遷稱為自發(fā)輻射，見圖3.1(b)。  (3) 在高能級(jí)E2的電子，受到入射光的作用，被迫躍遷到低能級(jí)E1上與空穴復(fù)合，釋放的能量產(chǎn)生光輻射，這種躍遷稱為受激輻射，見圖3.1(c)。

6、 ,受激輻射是受激吸收的逆過程。 電子在E1和E2兩個(gè)能級(jí)之間躍遷，吸收的光子能量或輻射的光子能量都要滿足波爾條件，即 E2-E1=hf12 (3.1)式中，h=6.628×10-34J·s，為普朗克常數(shù)，f12為吸收或輻射的光子頻率。  受激輻射和自發(fā)輻射產(chǎn)生的光的特點(diǎn)很不相同。受激輻射光的頻率、相位、偏振態(tài)和傳播方向與入射光相同，這種光稱為

7、相干光。自發(fā)輻射光是由大量不同激發(fā)態(tài)的電子自發(fā)躍遷產(chǎn)生的，其頻率和方向分布在一定范圍內(nèi)，相位和偏振態(tài)是混亂的，這種光稱為非相干光。 ,產(chǎn)生受激輻射和產(chǎn)生受激吸收的物質(zhì)是不同的。 設(shè)在單位物質(zhì)中，處于低能級(jí)E1和處于高能級(jí)E2(E2>E1)的原子數(shù)分別為N1和N2。當(dāng)系統(tǒng)處于熱平衡狀態(tài)時(shí)，存在下面的分布式中， k=1.381×10-23J/K，為波爾茲曼常數(shù)，T為熱力學(xué)溫度。由于(E2-E1)>0，T&g

8、t;0，所以在這種狀態(tài)下，總是N1>N2。 這是因?yàn)殡娮涌偸鞘紫日紦?jù)低能量的軌道。受激吸收和受激輻射的速率分別比例于N1和N2，且比例系數(shù)(吸收和輻射的概率)相等。如果N1>N2，即受激吸收大于受激輻射。當(dāng)光通過這種物質(zhì)時(shí)，光強(qiáng)按指數(shù)衰減， 這種物質(zhì)稱為吸收物質(zhì)。,如果N2>N1，即受激輻射大于受激吸收，當(dāng)光通過這種物質(zhì)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生放大作用，這種物質(zhì)稱為激活物質(zhì)。N2>N1的分布，和正常狀態(tài)(N1>N2)的分

9、布相反，所以稱為粒子(電子)數(shù)反轉(zhuǎn)分布。問題是如何得到粒子數(shù)反轉(zhuǎn)分布的狀態(tài)呢? 這個(gè)問題將在下面加以敘述。  2. PN結(jié)的能帶和電子分布 半導(dǎo)體是由大量原子周期性有序排列構(gòu)成的共價(jià)晶體。 在這種晶體中，由于鄰近原子的作用，電子所處的能態(tài)擴(kuò)展成能級(jí)連續(xù)分布的能帶，如圖3.2。能量低的能帶稱為價(jià)帶，能量高的能帶稱為導(dǎo)帶，導(dǎo)帶底的能量Ec和價(jià)帶頂?shù)哪芰縀v之間的能量差Ec-Ev=Eg稱為禁帶寬度或帶隙。電

10、子不可能占據(jù)禁帶。,圖 3.2半導(dǎo)體的能帶和電子分布(a) 本征半導(dǎo)體； (b) N型半導(dǎo)體； (c) P型半導(dǎo)體,圖3.2示出不同半導(dǎo)體的能帶和電子分布圖。根據(jù)量子統(tǒng)計(jì)理論，在熱平衡狀態(tài)下，能量為E的能級(jí)被電子占據(jù)的概率為費(fèi)米分布,式中，k為波茲曼常數(shù)，T為熱力學(xué)溫度。當(dāng)T→0時(shí)， P(E)→0， 這時(shí)導(dǎo)帶上幾乎沒有電子，價(jià)帶上填滿電子。Ef稱為費(fèi)米能級(jí)，用來描述半導(dǎo)體中各能級(jí)被電子占據(jù)的狀態(tài)。 在費(fèi)米能級(jí)，被電子占據(jù)和空穴占

11、據(jù)的概率相同。 ,圖 3.3PN結(jié)的能帶和電子分布(a) P - N結(jié)內(nèi)載流子運(yùn)動(dòng)；(b) 零偏壓時(shí)P - N結(jié)的能帶圖；  (c) 正向偏壓下P - N結(jié)能帶圖,一般狀態(tài)下，本征半導(dǎo)體的電子和空穴是成對(duì)出現(xiàn)的， 用Ef位于禁帶中央來表示，見圖3.2(a)。在本征半導(dǎo)體中摻入施主雜質(zhì)，稱為N型半導(dǎo)體。在N型半導(dǎo)體中，Ef增大，導(dǎo)帶的電子增多， 價(jià)帶的空穴相對(duì)減少，見圖3.2(b)。在本征半導(dǎo)體中，摻入受主雜質(zhì)

12、，稱為P型半導(dǎo)體。在P型半導(dǎo)體中，Ef減小，導(dǎo)帶的電子減少，價(jià)帶的空穴相對(duì)增多，見圖3.3(c)。 在P型和N型半導(dǎo)體組成的PN結(jié)界面上， 由于存在多數(shù)載流子(電子或空穴)的梯度，因而產(chǎn)生擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)，形成內(nèi)部電場(chǎng)， 見圖3.3(a)。內(nèi)部電場(chǎng)產(chǎn)生與擴(kuò)散相反方向的漂移運(yùn)動(dòng)，直到P區(qū)和N區(qū)的Ef相同，兩種運(yùn)動(dòng)處于平衡狀態(tài)為止，結(jié)果能帶發(fā)生傾斜，見圖3.3(b)。這時(shí)在PN結(jié)上施加正向電壓，產(chǎn)生與內(nèi)部電場(chǎng)相反方向的外加電場(chǎng)

13、，結(jié)果能帶傾斜減小，擴(kuò)散增強(qiáng)。,電子運(yùn)動(dòng)方向與電場(chǎng)方向相反，便使N區(qū)的電子向P區(qū)運(yùn)動(dòng)，P區(qū)的空穴向N區(qū)運(yùn)動(dòng)，最后在PN結(jié)形成一個(gè)特殊的增益區(qū)。增益區(qū)的導(dǎo)帶主要是電子，價(jià)帶主要是空穴，結(jié)果獲得粒子數(shù)反轉(zhuǎn)分布，見圖3.3(c)。在電子和空穴擴(kuò)散過程中，導(dǎo)帶的電子可以躍遷到價(jià)帶和空穴復(fù)合，產(chǎn)生自發(fā)輻射光。  3. 激光振蕩和光學(xué)諧振腔 粒子數(shù)反轉(zhuǎn)分布是產(chǎn)生受激輻射的必要條件，但還不能產(chǎn)生激光。只有把激活

14、物質(zhì)置于光學(xué)諧振腔中，對(duì)光的頻率和方向進(jìn)行選擇，才能獲得連續(xù)的光放大和激光振蕩輸出。,基本的光學(xué)諧振腔由兩個(gè)反射率分別為R1和R2的平行反射鏡構(gòu)成(如圖3.4所示)，并被稱為法布里 - 珀羅(FabryPerot, FP)諧振腔。由于諧振腔內(nèi)的激活物質(zhì)具有粒子數(shù)反轉(zhuǎn)分布，可以用它產(chǎn)生的自發(fā)輻射光作為入射光。入射光經(jīng)反射鏡反射，沿軸線方向傳播的光被放大，沿非軸線方向的光被減弱。反射光經(jīng)多次反饋，不斷得到放大，方向性得到不斷改善，結(jié)果增

15、益大幅度得到提高。  另一方面，由于諧振腔內(nèi)激活物質(zhì)存在吸收， 反射鏡存在透射和散射，因此光受到一定損耗。當(dāng)增益和損耗相當(dāng)時(shí)， 在諧振腔內(nèi)開始建立穩(wěn)定的激光振蕩， 其閾值條件為,圖 3.4激光器的構(gòu)成和工作原理 (a) 激光振蕩； (b) 光反饋, γth=α+,式中，γth為閾值增益系數(shù)，α為諧振腔內(nèi)激活物質(zhì)的損耗系數(shù)，L為諧振腔的長(zhǎng)度，R1，R2<1為兩個(gè)反射鏡的反

16、射率激光振蕩的相位條件為,L=q,式中，λ為激光波長(zhǎng)，n為激活物質(zhì)的折射率，q=1, 2, 3 …稱為縱模模數(shù)。  4. 半導(dǎo)體激光器基本結(jié)構(gòu),半導(dǎo)體激光器的結(jié)構(gòu)多種多樣，基本結(jié)構(gòu)是圖3.5示出的雙異質(zhì)結(jié)(DH)平面條形結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)由三層不同類型半導(dǎo)體材料構(gòu)成，不同材料發(fā)射不同的光波長(zhǎng)。圖中標(biāo)出所用材料和近似尺寸。結(jié)構(gòu)中間有一層厚0.1~0.3 μm的窄帶隙P型半導(dǎo)體，稱為有源層；兩側(cè)分別為寬帶隙的P型和N型半導(dǎo)

17、體， 稱為限制層。三層半導(dǎo)體置于基片(襯底)上，前后兩個(gè)晶體解理面作為反射鏡構(gòu)成法布里 - 珀羅(FP)諧振腔。 圖3.6示出DH激光器工作原理。由于限制層的帶隙比有源層寬，施加正向偏壓后， P層的空穴和N層的電子注入有源層。 P層帶隙寬， 導(dǎo)帶的能態(tài)比有源層高，對(duì)注入電子形成了勢(shì)壘， 注入到有源層的電子不可能擴(kuò)散到P層。同理，注入到有源層的空穴也不可能擴(kuò)散到N層。 ,圖 3.6DH激光器工作原理(a) 短波長(zhǎng)；

18、 (b) 長(zhǎng)波長(zhǎng) (a) 雙異質(zhì)結(jié)構(gòu)； (b) 能帶； (c) 折射率分布； (d) 光功率分布,P層帶隙寬，導(dǎo)帶的能態(tài)比有源層高，對(duì)注入電子形成了勢(shì)壘，注入到有源層的電子不可能擴(kuò)散到P層。 同理， 注入到有源層的空穴也不可能擴(kuò)散到N層。這樣，注入到有源層的電子和空穴被限制在厚0.1~0.3 μm的有源層內(nèi)形成粒子數(shù)反轉(zhuǎn)分布，這時(shí)只要很小的外加電流，就可以使電子和空穴濃度增大而提高效益。另一方面，有源層的折射率比限制層高，產(chǎn)生的激光被限

19、制在有源區(qū)內(nèi)，因而電/光轉(zhuǎn)換效率很高，輸出激光的閾值電流很低，很小的散熱體就可以在室溫連續(xù)工作。 ,3.1.2半導(dǎo)體激光器的主要特性 1. 發(fā)射波長(zhǎng)和光譜特性 半導(dǎo)體激光器的發(fā)射波長(zhǎng)取決于導(dǎo)帶的電子躍遷到價(jià)帶時(shí)所釋放的能量，這個(gè)能量近似等于禁帶寬度Eg(eV)，由式(3.1)得到 hf=Eg式中，f=c/λ，f(Hz)和λ(μm)分別為發(fā)射光的頻率和波長(zhǎng)， c

20、=3×108 m/s為光速，h=6.628×10-34J·S為普朗克常數(shù)，1 eV=1.6×10-19 J，代入上式得到,不同半導(dǎo)體材料有不同的禁帶寬度Eg，因而有不同的發(fā)射波長(zhǎng)λ。鎵鋁砷 -鎵砷(GaAlAsGaAs)材料適用于0.85 μm波段，銦鎵砷磷 - 銦磷(InGaAsPInP)材料適用于1.3~1.55 μm波段。參看圖3.5(b)。  圖3.7是GaAlAs

21、DH激光器的光譜特性。在直流驅(qū)動(dòng)下， 發(fā)射光波長(zhǎng)有一定分布，譜線具有明顯的模式結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)的產(chǎn)生是因?yàn)閷?dǎo)帶和價(jià)帶都是由許多連續(xù)能級(jí)組成的有一定寬度的能帶，兩個(gè)能帶中不同能級(jí)之間電子的躍遷會(huì)產(chǎn)生連續(xù)波長(zhǎng)的輻射光。,其中只有符合激光振蕩的相位條件式(3.5)的波長(zhǎng)存在。 這些波長(zhǎng)取決于激光器縱向長(zhǎng)度L，并稱為激光器的縱模。 由圖3.7(a)可見，隨著驅(qū)動(dòng)電流的增加，縱模模數(shù)逐漸減少， 譜線寬度變窄。這種變化是由于諧振腔對(duì)光波頻率和方向

22、的選擇，使邊模消失、主模增益增加而產(chǎn)生的。當(dāng)驅(qū)動(dòng)電流足夠大時(shí)，多縱模變?yōu)閱慰v模，這種激光器稱為靜態(tài)單縱模激光器。  圖3.7(b)是300 Mb/s數(shù)字調(diào)制的光譜特性， 由圖可見，隨著調(diào)制電流增大，縱模模數(shù)增多，譜線寬度變寬。用FP諧振腔可以得到的是直流驅(qū)動(dòng)的靜態(tài)單縱模激光器，要得到高速數(shù)字調(diào)制的動(dòng)態(tài)單縱模激光器，必須改變激光器的結(jié)構(gòu)，例如采用分布反饋激光器就可達(dá)到目的。 ,圖 3.7GaAlAsDH激光器的光譜特性

23、 (a) 直流驅(qū)動(dòng); (b) 300 Mb/s數(shù)字調(diào)制,2. 激光束的空間分布 激光束的空間分布用近場(chǎng)和遠(yuǎn)場(chǎng)來描述。近場(chǎng)是指激光器輸出反射鏡面上的光強(qiáng)分布，遠(yuǎn)場(chǎng)是指離反射鏡面一定距離處的光強(qiáng)分布。圖3.8是GaAlAsDH激光器的近場(chǎng)圖和遠(yuǎn)場(chǎng)圖， 近場(chǎng)和遠(yuǎn)場(chǎng)是由諧振腔(有源區(qū))的橫向尺寸，即平行于PN結(jié)平面的寬度w和垂直于結(jié)平面的厚度t所決定，并稱為激光器的橫模。由圖3.8可以看出， 平行于結(jié)平面的諧振腔寬

24、度w由寬變窄， 場(chǎng)圖呈現(xiàn)出由多橫模變?yōu)閱螜M模；垂直于結(jié)平面的諧振腔厚度t很薄，這個(gè)方向的場(chǎng)圖總是單橫模。,圖 3.8 GaAlAsDH條形激光器的近場(chǎng)圖,圖3.9為典型半導(dǎo)體激光器的遠(yuǎn)場(chǎng)輻射特性，圖中θ‖和θ⊥分別為平行于結(jié)平面和垂直于結(jié)平面的輻射角，整個(gè)光束的橫截面呈橢圓形。 3. 轉(zhuǎn)換效率和輸出光功率特性 激光器的電/光轉(zhuǎn)換效率用外微分量子效率ηd表示，其定義是在閾值電流以上，每對(duì)復(fù)合載流子產(chǎn)

25、生的光子數(shù),由此得到,3.-9典型半導(dǎo)體激光器的遠(yuǎn)場(chǎng)輻射特性和遠(yuǎn)場(chǎng)圖樣 (a) 光強(qiáng)的角分布； (b) 輻射光束,式中，P和I分別為激光器的輸出光功率和驅(qū)動(dòng)電流，Pth和Ith分別為相應(yīng)的閾值，hf和e分別為光子能量和電子電荷。 激光器的光功率特性通常用P -I曲線表示，圖3.10是典型激光器的光功率特性曲線。 當(dāng)IIth時(shí)，發(fā)出的是受激輻射光，光功率隨驅(qū)動(dòng)電流的增加而增加。  4. 頻率特性

26、 在直接光強(qiáng)調(diào)制下， 激光器輸出光功率P和調(diào)制頻率f的關(guān)系為,P(f)=,,圖 3.10典型半導(dǎo)體激光器的光功率特性(a) 短波長(zhǎng)AlGaAs/GaAs; (b) 長(zhǎng)波長(zhǎng)InGaAsP/InP,式中，fr和ξ分別稱為弛豫頻率和阻尼因子，Ith和I0分別為閾值電流和偏置電流；I′是零增益電流，高摻雜濃度的LD， I′=0， 低摻雜濃度的LD, I′=(0.7~0.8)Ith；τsp為有源區(qū)內(nèi)的電子壽命，τp

27、h為諧振腔內(nèi)的光子壽命。 圖3.11示出半導(dǎo)體激光器的直接調(diào)制頻率特性。弛豫頻率fr是調(diào)制頻率的上限，一般激光器的fr為1~2 GHz。在接近fr處，數(shù)字調(diào)制要產(chǎn)生弛豫振蕩，模擬調(diào)制要產(chǎn)生非線性失真。,圖 3.11 半導(dǎo)體激光器的直接調(diào)制頻率特性,5. 溫度特性 對(duì)于線性良好的激光器，輸出光功率特性如式(3.7b)和圖3.10所示。激光器輸出光功率隨溫度而變化有兩個(gè)原因： 一是激光器的閾值電

28、流Ith隨溫度升高而增大，二是外微分量子效率ηd隨溫度升高而減小。溫度升高時(shí)，Ith增大，ηd減小， 輸出光功率明顯下降，達(dá)到一定溫度時(shí)，激光器就不激射了當(dāng)以直流電流驅(qū)動(dòng)激光器時(shí)，閾值電流隨溫度的變化更加嚴(yán)重。當(dāng)對(duì)激光器進(jìn)行脈沖調(diào)制時(shí)，閾值電流隨溫度呈指數(shù)變化，在一定溫度范圍內(nèi)，可以表示為 Ith=I0 exp,式中，I0為常數(shù)，T為結(jié)區(qū)的熱力學(xué)溫度，T0為激光器材料的特征溫度。GaAlAsGaA

29、s激光器T0=100~150 K、InGaAsPInP激光器T0=40~70 K，所以長(zhǎng)波長(zhǎng)InGaAsPInP激光器輸出光功率對(duì)溫度的變化更加敏感。  外微分量子效率隨溫度的變化不十分敏感，例如， GaAlAsGaAs激光器在77 K時(shí)ηd≈50%，在300 K時(shí)，ηd≈30%。  圖3.12示出脈沖調(diào)制的激光器，由于溫度升高引起閾值電流增加和外微分量子效率減小，造成的輸出光功率特性P -

30、I曲線的變化。,圖 3.12 P I曲線隨溫度的變化,3.1.3分布反饋激光器 隨著技術(shù)的進(jìn)步，高速率光纖通信系統(tǒng)的發(fā)展和新型光纖通信系統(tǒng)例如波分復(fù)用系統(tǒng)的出現(xiàn)，都對(duì)激光器提出更高的要求。 和由FP諧振腔構(gòu)成的DH激光器相比，要求新型半導(dǎo)體激光器的譜線寬度更窄，并在高速率脈沖調(diào)制下保持動(dòng)態(tài)單縱模特性；發(fā)射光波長(zhǎng)更加穩(wěn)定，并能實(shí)現(xiàn)調(diào)諧；閾值電流更低， 而輸出光功率更大。具有這些特性的動(dòng)態(tài)單縱模激光器有多種類型，

31、其中性能優(yōu)良并得到廣泛應(yīng)用的是分布反饋(Distributed Feed Back, DFB)激光器。  普通激光器用FP諧振腔兩端的反射鏡，對(duì)激活物質(zhì)發(fā)出的輻射光進(jìn)行反饋，DFB激光器用靠近有源層沿長(zhǎng)度方向制作的周期性結(jié)構(gòu)(波紋狀)衍射光柵實(shí)現(xiàn)光反饋。這種衍射光柵的折射率周期性變化，使光沿有源層分布式反饋，所以稱為分布反饋激光器。,如圖3.13所示，由有源層發(fā)射的光，從一個(gè)方向向另一個(gè)方向傳播時(shí)，一部分在光柵波紋峰反射

32、(如光線a)， 另一部分繼續(xù)向前傳播，在鄰近的光柵波紋峰反射(如光線b)。如果光線a和b匹配，相互疊加，則產(chǎn)生更強(qiáng)的反饋，而其他波長(zhǎng)的光將相互抵消。雖然每個(gè)波紋峰反射的光不大， 但整個(gè)光柵有成百上千個(gè)波紋峰，反饋光的總量足以產(chǎn)生激光振蕩。 光柵周期Λ由下式確定,Λ=m,式中，ne為材料有效折射率，λB為布喇格波長(zhǎng)，m為衍射級(jí)數(shù)。在普通光柵的DFB激光器中，發(fā)生激光振蕩的有兩個(gè)閾值最低、增益相同的縱模，其波長(zhǎng)為,圖

33、3.13分布反饋(DFB)激光器 (a) 結(jié)構(gòu)； (b) 光反饋,式中L為光柵長(zhǎng)度，其他符號(hào)和式(3.10)意義相同。 在普通均勻光柵中，引入一個(gè)λ/4相移變換，使原來的波峰變波谷， 波谷變波峰，可以有效地提高模式選擇性和穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)單縱模激光器的要求。  DFB激光器與FP激光器相比， 具有以下優(yōu)點(diǎn)：  ① 單縱模激光器。 FP激光器的發(fā)射光譜

34、是由增益譜和激光器縱模特性共同決定的，由于諧振腔的長(zhǎng)度較長(zhǎng)，導(dǎo)致縱模間隔小，相鄰縱模間的增益差別小，因此要得到單縱模振蕩非常困難。DFB激光器的發(fā)射光譜主要由光柵周期Λ決定。Λ相當(dāng)于FP激光器的腔長(zhǎng)L，每一個(gè)Λ形成一個(gè)微型諧振腔。由于Λ的長(zhǎng)度很小，所以m階和(m+1)階模之間的波長(zhǎng)間隔比FP腔大得多，加之多個(gè)微型腔的選模作用，很容易設(shè)計(jì)成只有一個(gè)模式就能獲得足夠的增益。于是DFB激光器容易設(shè)計(jì)成單縱模振蕩。 ,② 譜線窄， 波長(zhǎng)穩(wěn)定

35、性好。 由于DFB激光器的每一個(gè)柵距Λ相當(dāng)于一個(gè)FP腔，所以布喇格反射可以看作多級(jí)調(diào)諧，使得諧振波長(zhǎng)的選擇性大大提高， 譜線明顯變窄，可以窄到幾個(gè)GHz。 由于光柵的作用有助于使發(fā)射波長(zhǎng)鎖定在諧振波長(zhǎng)上，因而波長(zhǎng)的穩(wěn)定性得以改善。  ③ 動(dòng)態(tài)譜線好。 DFB激光器在高速調(diào)制時(shí)也能保持單模特性，這是FP激光器無法比擬的。盡管DFB激光器在高速調(diào)制時(shí)存在啁啾，譜線有一定

36、展寬，但比FP激光器的動(dòng)態(tài)譜線的展寬要改善一個(gè)數(shù)量級(jí)左右。 ,④ 線性好。 DFB激光器的線性非常好， 因此廣泛用于模擬調(diào)制的有線電視光纖傳輸系統(tǒng)中。 ,3.1.4發(fā)光二極管 發(fā)光二極管(LED)的工作原理與激光器(LD)有所不同， LD發(fā)射的是受激輻射光，LED發(fā)射的是自發(fā)輻射光。LED的結(jié)構(gòu)和LD相似，大多是采用雙異質(zhì)結(jié)(DH)芯片，把有源層夾在P型和N型限制層中間，不同的是LED不需要光學(xué)

37、諧振腔， 沒有閾值。發(fā)光二極管有兩種類型：一類是正面發(fā)光型LED， 另一類是側(cè)面發(fā)光型LED，其結(jié)構(gòu)示于圖3.14。和正面發(fā)光型LED相比，側(cè)面發(fā)光型LED驅(qū)動(dòng)電流較大，輸出光功率較小， 但由于光束輻射角較小，與光纖的耦合效率較高，因而入纖光功率比正面發(fā)光型LED大。,圖 3.14兩類發(fā)光二極管(LED) (a) 正面發(fā)光型； (b) 側(cè)面發(fā)光型,和激光器相比，發(fā)光二極管輸出光功率較小，譜線寬度較寬，調(diào)制頻率較

38、低。但發(fā)光二極管性能穩(wěn)定，壽命長(zhǎng)，輸出光功率線性范圍寬， 而且制造工藝簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉。因此， 這種器件在小容量短距離系統(tǒng)中發(fā)揮了重要作用。  發(fā)光二極管具有如下工作特性：  (1) 光譜特性。 發(fā)光二極管發(fā)射的是自發(fā)輻射光， 沒有諧振腔對(duì)波長(zhǎng)的選擇，譜線較寬，如圖3.15。一般短波長(zhǎng)GaAlAsGaAs LED譜線寬度為30~50 nm，長(zhǎng)波InGaAsPInP LED譜線寬度為

39、60~120 nm。隨著溫度升高或驅(qū)動(dòng)電流增大，譜線加寬，且峰值波長(zhǎng)向長(zhǎng)波長(zhǎng)方向移動(dòng)，短波長(zhǎng)和長(zhǎng)波長(zhǎng)LED的移動(dòng)分別為0.2~0.3 nm/℃ 和0.3~0.5 nm/℃。 ,圖 3.15LED光譜特性,(2) 光束的空間分布。 在垂直于發(fā)光平面上， 正面發(fā)光型LED輻射圖呈朗伯分布， 即P(θ)=P0 cosθ，半功率點(diǎn)輻射角θ≈120°。側(cè)面發(fā)光型LED，θ‖≈120°，θ⊥≈25

40、76;~35°。由于θ大，LED與光纖的耦合效率一般小于10%。 (3) 輸出光功率特性。 發(fā)光二極管實(shí)際輸出的光子數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于有源區(qū)產(chǎn)生的光子數(shù)，一般外微分量子效率ηd小于10%。兩種類型發(fā)光二極管的輸出光功率特性示于圖3.16。驅(qū)動(dòng)電流I較小時(shí)， P - I曲線的線性較好；I過大時(shí)，由于PN結(jié)發(fā)熱產(chǎn)生飽和現(xiàn)象，使P -I 曲線的斜率減小。在通常工作條件下，LED工作電流為50~100m

41、A， 輸出光功率為幾mW，由于光束輻射角大，入纖光功率只有幾百μW。 ,圖 3.16 發(fā)光二極管(LED)的P - I特性,(3) 輸出光功率特性。 發(fā)光二極管實(shí)際輸出的光子數(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于有源區(qū)產(chǎn)生的光子數(shù)， 一般外微分量子效率ηd小于10%。兩種類型發(fā)光二極管的輸出光功率特性示于圖3.16。驅(qū)動(dòng)電流I較小時(shí)， P - I曲線的線性較好；I過大時(shí)，由于PN結(jié)發(fā)熱產(chǎn)生飽和現(xiàn)象，使P -I 曲線的斜率減小。在通常工

42、作條件下，LED工作電流為50~100 mA，輸出光功率為幾mW，由于光束輻射角大，入纖光功率只有幾百μW。  (4) 頻率特性。 發(fā)光二極管的頻率響應(yīng)可以表示為,|H(f)|=,式中，f為調(diào)制頻率，P(f)為對(duì)應(yīng)于調(diào)制頻率f的輸出光功率，τe為少數(shù)載流子(電子)的壽命。定義fc為發(fā)光二極管的截止頻率，當(dāng)f=fc=1/(2πτe)時(shí)，|H(fc)|= ， 最高調(diào)制頻率應(yīng)低于截

43、止頻率。  圖3.17示出發(fā)光二極管的頻率響應(yīng)， 圖中顯示出少數(shù)載流子的壽命τe和截止頻率fc的關(guān)系。對(duì)有源區(qū)為低摻雜濃度的LED， 適當(dāng)增加工作電流可以縮短載流子壽命，提高截止頻率。在一般工作條件下，正面發(fā)光型LED截止頻率為20~30 MHz，側(cè)面發(fā)光型LED截止頻率為100~150 MHz。 ,圖 3.17 發(fā)光二極管(LED)的頻率響應(yīng),3.1.5半導(dǎo)體光源一般性能和應(yīng)用〖ST〗 表3

44、.1和表3.2列出半導(dǎo)體激光器(LD)和發(fā)光二極管(LED)的一般性能。  LED通常和多模光纖耦合，用于1.3 μm(或0.85 μm)波長(zhǎng)的小容量短距離系統(tǒng)。因?yàn)長(zhǎng)ED發(fā)光面積和光束輻射角較大， 而多模SIF光纖或G651規(guī)范的多模GIF光纖具有較大的芯徑和數(shù)值孔徑，有利于提高耦合效率，增加入纖功率。LD通常和G.652或G.653規(guī)范的單模光纖耦合，用于1.3 μm或1.55 μm大容量長(zhǎng)距離系統(tǒng)，這種系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)

45、外都得到最廣泛的應(yīng)用。 分布反饋激光器(DFB - LD)主要和G.653或G.654規(guī)范的單模光纖或特殊設(shè)計(jì)的單模光纖耦合，用于超大容量的新型光纖系統(tǒng)， 這是目前光纖通信發(fā)展的主要趨勢(shì)。 ,表 3.2分布反饋激光器(DFB - LD)一般性能,在實(shí)際應(yīng)用中，通常把光源做成組件，圖3.18示出LD組件構(gòu)成的實(shí)例。偏置電流和信號(hào)電流經(jīng)驅(qū)動(dòng)電路作用于LD， LD正向發(fā)射的光經(jīng)隔離器和透鏡耦合進(jìn)入光纖，反向發(fā)射的光經(jīng)PIN光電二極管轉(zhuǎn)換進(jìn)入

46、光功率監(jiān)控器，同時(shí)利用熱敏電阻和冷卻元件進(jìn)行溫度監(jiān)測(cè)和自動(dòng)溫度控制(ATC)。,3.2光-檢測(cè)器,3.2.1光電二極管工作原理 光電二極管(PD)把光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的功能， 是由半導(dǎo)體PN結(jié)的光電效應(yīng)實(shí)現(xiàn)的。  如3.1節(jié)所述，在PN結(jié)界面上，由于電子和空穴的擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)，形成內(nèi)部電場(chǎng)。內(nèi)部電場(chǎng)使電子和空穴產(chǎn)生與擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)方向相反的漂移運(yùn)動(dòng)，最終使能帶發(fā)生傾斜， 在PN結(jié)界面附近形成耗盡層如圖3.19(a)。當(dāng)入射

47、光作用在PN結(jié)時(shí)，如果光子的能量大于或等于帶隙(hf≥Eg)， 便發(fā)生受激吸收，即價(jià)帶的電子吸收光子的能量躍遷到導(dǎo)帶形成光生電子 - 空穴對(duì)。 在耗盡層，由于內(nèi)部電場(chǎng)的作用，電子向N區(qū)運(yùn)動(dòng)，空穴向P區(qū)運(yùn)動(dòng)， 形成漂移電流。,在耗盡層兩側(cè)是沒有電場(chǎng)的中性區(qū)，由于熱運(yùn)動(dòng)，部分光生電子和空穴通過擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)可能進(jìn)入耗盡層，然后在電場(chǎng)作用下， 形成和漂移電流相同方向的擴(kuò)散電流。漂移電流分量和擴(kuò)散電流分量的總和即為光生電流。當(dāng)與P層和N層連接的電路開

48、路時(shí)，便在兩端產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，這種效應(yīng)稱為光電效應(yīng)。 當(dāng)連接的電路閉合時(shí)，N區(qū)過剩的電子通過外部電路流向P區(qū)。同樣，P區(qū)的空穴流向N區(qū)， 便形成了光生電流。 當(dāng)入射光變化時(shí)，光生電流隨之作線性變化，從而把光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。這種由PN結(jié)構(gòu)成，在入射光作用下，由于受激吸收過程產(chǎn)生的電子 - 空穴對(duì)的運(yùn)動(dòng)，在閉合電路中形成光生電流的器件，就是簡(jiǎn)單的光電二極管(PD)。 ,如圖3.19(b)所示，光電二極管通常要施加適當(dāng)?shù)姆聪蚱珘?，目的是增?/p>

49、耗盡層的寬度，縮小耗盡層兩側(cè)中性區(qū)的寬度，從而減小光生電流中的擴(kuò)散分量。由于載流子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)比漂移運(yùn)動(dòng)慢得多，所以減小擴(kuò)散分量的比例便可顯著提高響應(yīng)速度。但是提高反向偏壓，加寬耗盡層，又會(huì)增加載流子漂移的渡越時(shí)間， 使響應(yīng)速度減慢。為了解決這一矛盾， 就需要改進(jìn)PN結(jié)光電二極管的結(jié)構(gòu)。,3.2.2PIN光電二極管 由于PN結(jié)耗盡層只有幾微米，大部分入射光被中性區(qū)吸收， 因而光電轉(zhuǎn)換效率低，響應(yīng)速度慢。為改善器件的特性，在PN

50、結(jié)中間設(shè)置一層摻雜濃度很低的本征半導(dǎo)體(稱為I)，這種結(jié)構(gòu)便是常用的PIN光電二極管。  PIN光電二極管的工作原理和結(jié)構(gòu)見圖3.20和圖3.21。中間的I層是N型摻雜濃度很低的本征半導(dǎo)體，用Π(N)表示；兩側(cè)是摻雜濃度很高的P型和N型半導(dǎo)體，用P+和N+表示。I層很厚， 吸收系數(shù)很小，入射光很容易進(jìn)入材料內(nèi)部被充分吸收而產(chǎn)生大量電子 - 空穴對(duì)，因而大幅度提高了光電轉(zhuǎn)換效率。兩側(cè)P+層和N+層很薄，吸收入射光的比例很

51、小，I層幾乎占據(jù)整個(gè)耗盡層， 因而光生電流中漂移分量占支配地位，從而大大提高了響應(yīng)速度。另外，可通過控制耗盡層的寬度w，來改變器件的響應(yīng)速度。,圖3. 21 PIN光電二極管結(jié)構(gòu),PIN光電二極管具有如下主要特性：  (1) 量子效率和光譜特性。 光電轉(zhuǎn)換效率用量子效率η或響應(yīng)度ρ表示。量子效率η的定義為一次光生電子 -空穴對(duì)和入射光子數(shù)的比值 響應(yīng)度的定義為一次光生電流IP和入射光功率P0

52、的比值  ρ= 式中， hf為光子能量， e為電子電荷。  量子效率和響應(yīng)度取決于材料的特性和器件的結(jié)構(gòu)。 假設(shè)器件表面反射率為零，P層和N層對(duì)量子效率的貢獻(xiàn)可以忽略， 在工作電壓下，I層全部耗盡，那么PIN光電二極管的量子效率可以近似表示為,圖 3.22光電二極管響應(yīng)度ρ、量子效率 與波長(zhǎng)λ的關(guān)系式中，α(λ)和w分別為I層的吸收系數(shù)和

53、厚度。由式(3.15)可以看到，當(dāng)α(λ)w1時(shí)，η→1，所以為提高量子效率η， I(xiàn)層的厚度w要足夠大。量子效率的光譜特性取決于半導(dǎo)體材料的吸收光譜α(λ)，對(duì)長(zhǎng)波長(zhǎng)的限制由式(3.6)確定，即λc=hc/Eg。圖3.22示出量子效率η和響應(yīng)度ρ的光譜特性，由圖可見，Si適用于0.8~0.9μm波段，Ge和InGaAs適用于1.3~1.6 μm波段。響應(yīng)度一般為0.5~0.6 (A/W)。,圖3-22 PIN光電二極管相硬度、

54、量子效應(yīng)率 與波長(zhǎng) 的關(guān)系,(2) 響應(yīng)時(shí)間和頻率特性。 光電二極管對(duì)高速調(diào)制光信號(hào)的響應(yīng)能力用脈沖響應(yīng)時(shí)間τ或截止頻率fc(帶寬B)表示。對(duì)于數(shù)字脈沖調(diào)制信號(hào)，把光生電流脈沖前沿由最大幅度的10%上升到90%，或后沿由90%下降到10%的時(shí)間，分別定義為脈沖上升時(shí)間τr和脈沖下降時(shí)間τf。當(dāng)光電二極管具有單一時(shí)間常數(shù)τ0時(shí)，其脈沖前沿和脈沖后沿相同，且接近指數(shù)函數(shù)exp(t/τ0)和exp(-t/τ0)，由此

55、得到脈沖響應(yīng)時(shí)間 τ=τr=τf=2.2τ0 (3.16) 對(duì)于幅度一定，頻率為ω=2πf的正弦調(diào)制信號(hào)，用光生電流I(ω)下降3dB的頻率定義為截止頻率fc。當(dāng)光電二極管具有單一時(shí)間常數(shù)τ0時(shí)，, fc= (3.17)

56、 PIN光電二極管響應(yīng)時(shí)間或頻率特性主要由光生載流子在耗盡層的渡越時(shí)間τd和包括光電二極管在內(nèi)的檢測(cè)電路RC常數(shù)所確定。當(dāng)調(diào)制頻率ω與渡越時(shí)間τd的倒數(shù)可以相比時(shí)， 耗盡層(I層)對(duì)量子效率η(ω)的貢獻(xiàn)可以表示為η(ω)= (3.18) 由η(ω)/η(0)= 得到由渡越時(shí)

57、間τd限制的截止頻率,fc=,式中，渡越時(shí)間τd=w/vs，w為耗盡層寬度，vs為載流子渡越速度， 比例于電場(chǎng)強(qiáng)度。由式(3.19)和式(3.18)可以看出， 減小耗盡層寬度w，可以減小渡越時(shí)間τd，從而提高截止頻率fc，但是同時(shí)要降低量子效率η。圖3.23示出Si-PIN光電二極管的量子效率η與由渡越時(shí)間限制的截止頻率fc(帶寬)和耗盡層寬度w的關(guān)系。 ,由電路RC時(shí)間常數(shù)限制的截止頻率fc=,式中，Rt為光電二極管的串聯(lián)電阻

58、和負(fù)載電阻的總和，Cd為結(jié)電容Cj和管殼分布電容的總和。,圖3.23 內(nèi)量子效率和帶寬的關(guān)系,式中，ε為材料介電常數(shù)，A為結(jié)面積，w為耗盡層寬度。  (3) 噪聲。  噪聲是反映光電二極管特性的一個(gè)重要參數(shù)，它直接影響光接收機(jī)的靈敏度。光電二極管的噪聲包括由信號(hào)電流和暗電流產(chǎn)生的散粒噪聲(Shot Noise)和由負(fù)載電阻和后繼放大器輸入電阻產(chǎn)生的熱噪聲。噪聲通常用均方噪聲電流(在1Ω負(fù)載上消耗的噪聲功率)來描述。 

59、 均方散粒噪聲電流 〈 i2sh〉=2e(IP+Id)B,式中，e為電子電荷，B為放大器帶寬，IP和Id分別為信號(hào)電流和暗電流。  式(3.21)第一項(xiàng)2eIPB稱為量子噪聲，是由于入射光子和所形成的電子 - 空穴對(duì)都具有離散性和隨機(jī)性而產(chǎn)生的。只要有光信號(hào)輸入就有量子噪聲。這是一種不可克服的本征噪聲， 它決定光接收機(jī)靈敏度的極限。  式(3.22)第二項(xiàng)2eIdB是暗電流

60、產(chǎn)生的噪聲。 暗電流是器件在反偏壓條件下，沒有入射光時(shí)產(chǎn)生的反向直流電流，它包括晶體材料表面缺陷形成的泄漏電流和載流子熱擴(kuò)散形成的本征暗電流。暗電流與光電二極管的材料和結(jié)構(gòu)有關(guān)，例如SiPIN， Id100nA。 均方熱噪聲電流,〈i2T〉= (3.23) 式中，k=1.38×10-23J/K為波爾茲曼常數(shù)，T為等效噪聲溫度，R為等效電阻，

61、是負(fù)載電阻和放大器輸入電阻并聯(lián)的結(jié)果。  因此， 光電二極管的總均方噪聲電流為,〈i2〉=2e(IP+Id)B+,3.2.3雪崩光電二極管(APD)  光電二極管輸出電流I(xiàn)和反偏壓U的關(guān)系示于圖3.24。 隨著反向偏壓的增加，開始光電流基本保持不變。當(dāng)反向偏壓增加到一定數(shù)值時(shí)，光電流急劇增加，最后器件被擊穿，這個(gè)電壓稱為擊穿電壓UB。APD就是根據(jù)這種特性設(shè)計(jì)的器件。  根據(jù)光電

62、效應(yīng)，當(dāng)光入射到PN結(jié)時(shí)， 光子被吸收而產(chǎn)生電子 - 空穴對(duì)。如果電壓增加到使電場(chǎng)達(dá)到200 kV/cm以上，初始電子(一次電子)在高電場(chǎng)區(qū)獲得足夠能量而加速運(yùn)動(dòng)。高速運(yùn)動(dòng)的電子和晶格原子相碰撞， 使晶格原子電離，產(chǎn)生新的電子 - 空穴對(duì)。新產(chǎn)生的二次電子再次和原子碰撞。如此多次碰撞，產(chǎn)生連鎖反應(yīng)，致使載流子雪崩式倍增，見圖3.25。所以這種器件就稱為雪崩光電二極管(APD)。,圖 3.24 光電二極管輸出電流I和反向偏壓U的關(guān)系,圖

63、 3.25 APD載流子雪崩式倍增示意圖,APD的結(jié)構(gòu)有多種類型，如圖3.26示出的N+PΠP+結(jié)構(gòu)被稱為拉通型APD。在這種類型的結(jié)構(gòu)中，當(dāng)偏壓加大到一定值后，耗盡層拉通到Π(P)層，一直抵達(dá)P+接觸層，是一種全耗盡型結(jié)構(gòu)。拉通型雪崩光電二極管(RAPD)具有光電轉(zhuǎn)換效率高、響應(yīng)速度快和附加噪聲低等優(yōu)點(diǎn)。 1. 倍增因子 由于雪崩倍增效應(yīng)是一個(gè)復(fù)雜的隨機(jī)過程，所以用這種效應(yīng)對(duì)一次光生電流產(chǎn)生的平

64、均增益的倍數(shù)來描述它的放大作用， 并把倍增因子g定義為APD輸出光電流Io和一次光生電流IP的比值。,圖3.26 APD結(jié)構(gòu)圖,顯然，APD的響應(yīng)度比PIN增加了g倍。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，并考慮到器件體電阻的影響，g可以表示為,式中，U為反向偏壓，UB為擊穿電壓，n為與材料特性和入射光波長(zhǎng)有關(guān)的常數(shù)，R為體電阻。當(dāng)U≈UB時(shí)，RIo/UB<<1，上式可簡(jiǎn)化為,2. 過剩噪聲因子 雪崩倍增效應(yīng)不僅對(duì)信號(hào)電流而且對(duì)

65、噪聲電流同樣起放大作用，所以如果不考慮別的因素，APD的均方量子噪聲電流為〈i2q〉=2eIPBg2 (3.26a) 這是對(duì)噪聲電流直接放大產(chǎn)生的，并未引入新的噪聲成分。事實(shí)上，雪崩效應(yīng)產(chǎn)生的載流子也是隨機(jī)的，所以引入新的噪聲成分， 并表示為附加噪聲因子F。 F(>1)是雪崩效應(yīng)的隨機(jī)性引起噪聲增加的倍數(shù)，設(shè)F=gx，APD的均方量子噪聲電流應(yīng)為 〈

66、i2q〉=2eIPBg2+x (3.26b)式中， x為附加噪聲指數(shù)。 ,〈 i2d〉=2eIdBg2+x (3.27) 附加噪聲指數(shù)x與器件所用材料和制造工藝有關(guān)， SiAPD的x=0.3~0.5，GeAPD的x=0.8~1.0，InGaAsAPD的x=0.5~0.7。 當(dāng)式(3.26)和式(3.27)的g=1時(shí)，得到的結(jié)果和PIN相同。,3.2.4光電二極管一般

67、性能和應(yīng)用 表3.3和表3.4列出半導(dǎo)體光電二極管(PIN和APD)的一般性能。 APD是有增益的光電二極管，在光接收機(jī)靈敏度要求較高的場(chǎng)合，采用APD有利于延長(zhǎng)系統(tǒng)的傳輸距離。但是采用APD要求有較高的偏置電壓和復(fù)雜的溫度補(bǔ)償電路，結(jié)果增加了成本。因此在靈敏度要求不高的場(chǎng)合，一般采用PINPD。  SiPIN和APD用于短波長(zhǎng)(0.85μm)光纖通信系統(tǒng)。InGaAsPIN用于

68、長(zhǎng)波長(zhǎng)(1.31 μm和1.55 μm)系統(tǒng)，性能非常穩(wěn)定， 通常把它和使用場(chǎng)效應(yīng)管(FET)的前置放大器集成在同一基片上，構(gòu)成FET PIN接收組件，以進(jìn)一步提高靈敏度，改善器件的性能。,這種組件已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用。新近研究的InGaAsAPD的特點(diǎn)是響應(yīng)速度快，傳輸速率可達(dá)幾到十幾Gb/s，適用于超高速光纖通信系統(tǒng)。由于GeAPD的暗電流和附加噪聲指數(shù)較大，很少用于實(shí)際通信系統(tǒng)。 ,3.3光 無 源 器 件,一個(gè)完整的光纖通信系