简答题

啁啾是如何产生的?并说明啁啾对光信息传输的影响?

正确答案

光源啁啾是指由光发射机发出的光脉冲,在脉冲前后沿期间内由于调制产生频率变化,使信号频谱展宽,并用啁啾系数(亦称线宽展宽因子)α描述。
啁啾引起的频率变化在脉冲前后沿相反。如在脉冲前、后沿分别发生蓝移和红移(相当于α>0),则当光纤色散系数D>0时,与脉冲的平顶部分相比,前沿的群速更快而后沿的群速更慢,它将使脉冲波形展宽(应该避免);若α和D反号(兰移/红移顺序相反或光纤D<0,将使脉冲波形有所‘压窄’(可以利用)。
直接调制时α的典型值约1.5~7。采用G.652光纤时,色散限制的传输距离大体不超过100公里。采用负色散光纤(如MetroCor®),传输距离可达300~400公里,用于成本要求严的城域网。
采用电吸收型调制器时,由调制器反射回激光器的光也会引起激光器的频率啁啾。此时的α比直接调制时小很多,典型值约0.2~1。
采用Mach-Zehnder 干涉仪型外调制器时,调制电压改变了光波导的折射率,造成相位调制,使输出光频发生啁啾。α可≤0,大大改善系统性能。用于10Gb/s(G.655)。
激光器的工作频率在发光过程中会发生变化:Δν ≅(α/4π)[ d/dtlnP(t)+κP(t)],第一项为瞬态啁啾,第二项为绝热啁啾。
啁啾对脉冲波型的影响如下:

答案解析