光波技术基础

光波技术基础

EDFA 掺铒光纤放大器（光放大技术）

WDM 波分复用技术（频分复用）

第一代激光器 波长 0.85微米，技术限制不能把波长做长。

第二代激光器 波长 1.31微米，最大中继距离50km，

第三代激光器 波长 1.55微米，单模（色散位移）光纤，比特率2.5-10Gb/s，中继距离100km，电中继。

第四代激光器 波长 1.55微米，波分复用技术（WDM），光放大技术（EDFA），传输距离14000km，

continuous wave (CW) light 连续光

直接调制，外调制

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光纤制作过程

• 原料（, 为主要材料）经过沉积（气象沉积工艺（MCVD，PCVD，管外沉积，OVD，VAD），非气相工艺，双坩埚发，溶胶-凝胶法，管棒法，粉末机械形成法），制作光纤预制棒（, ），技术难点，纯度问题。

• MCVD：利用氧气鼓泡携带原料瓶中挥发的

• 主要原料， 调整折射率。

• 掺 , 减小折射率

• 掺 , 增加折射率

影响光信号传输的几个因素（0.2dB/Km）

• 损耗（1550nm最小，1310其次，1550色散不为0，现在一般用1550nm）
• 色散（不同频率在光介质中传播速度不同（折射率不同）（1310nm波色散为0），时域问题）
• 非线性（产生于WDM，不同频率波功率混杂，出现新频率波）

气相工艺

• 内部沉积（纯度可以保证）
  • MCVD
    • 2000摄氏度
    • 氢气 + 氧气 外部燃烧
    • 移动时，向一个方向移动迅速，一个方向移动慢。
  • PCVD
    • 武汉长飞光纤厂（Philips专利）（多模光纤工艺）
    • 管外微波震荡器，
    • 管子里产生等离子体，温度极高
    • 石英管的外部温度低
    • 加热器移动快，每一层可以玻璃可以做到很薄
    • 缩棒仍需要氢氧焰外部加热
• 外部沉积（沉积速度快，效率高）
  • OVD（Corning康宁）
    • 沉积
      • 火焰水解法：冷凝法？
      • , , , 混合燃烧，生成 颗粒，冷凝在陶瓷靶棒上
      • 可以做很粗，没有管大小的限制
      • 先沉积内层，后沉积外层
    • 固化
      • 脱水（密闭容器，通入和 将氢元素脱离，去除）
      • 高温烧结
      • （ 与 形成的共价键）吸收波长为1380nm的波，应去除
    • 拉丝（自然拉丝，喷涂保护层）
  • VAD（日本大部分厂商NTT，古河，藤仓，住友）
    • 立着的OVD（没有靶棒）

拉丝

• 送料控制
• 加热炉
• 外径检测
• 冷却装置
• 涂敷及固化装置
• 收纤装置