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第1章 光纤通信与光电器件1

1.1 光纤通信概述1

1.1.1 光纤通信的发展1

1.1.2 光纤通信的优缺点3

1.1.3 光纤通信的应用和发展趋势5

1.2 光网络的现状与发展趋势6

1.2.1 光网络的概念6

1.2.2 光网络的发展状况7

1.3 光纤9

1.3.1 光纤结构及工作波长9

1.3.2 光纤分类10

1.3.3 几种单模光纤12

1.3.4 光器件用特种光纤14

1.3.5 不同光纤在各种条件下的应用17

1.3.6 光纤的主要参数17

1.4 光网络中的光器件20

1.4.1 光纤通信系统20

1.4.2 常见的光器件22

1.4.3 光纤通信器件的研究与发展23

第2章 发光二极管和激光器27

2.1 光源基本要求27

2.2 发光机理29

2.2.1 发光机理29

2.2.2 光增益31

2.3 发光二极管32

2.3.1 选用材料32

2.3.2 基本结构33

2.3.3 基本工作原理36

2.4 发光二极管特性及其测试36

2.4.1 LED伏安特性及测试37

2.4.2 LED光特性及测试37

2.4.3 LED热特性及测试40

2.5 半导体激光器41

2.5.1 选用材料41

2.5.2 基本结构41

2.5.3 基本工作原理43

2.5.4 半导体激光器种类44

2.5.5 波长可调谐半导体激光器50

2.6 LD工作特性及其测试53

2.6.1 LD的电特性及测试53

2.6.2 LD的光特性及测试55

2.6.3 LD的热特性及测试57

2.6.4 LD测试系统59

2.6.5 两种光源的比较59

2.6.6 激光器的制作61

2.7 光纤激光器63

2.7.1 掺铒光纤激光器63

2.7.2 光纤光栅分布反馈式激光器64

第3章 光电探测器65

3.1 光电探测器65

3.1.1 基本要求66

3.1.2 光电转换原理66

3.1.3 光电探测器的材料和分类68

3.2 光电探测器的基本参数70

3.2.1 光电转换定律70

3.2.2 光电探测器的基本参数70

3.3 PIN光电二极管74

3.3.1 PIN光电二极管的结构74

3.3.2 PIN光电二极管的工作原理76

3.3.3 PIN光电二极管的工作特性77

3.4 雪崩光电二极管77

3.4.1 雪崩光电二极管的结构77

3.4.2 雪崩光电二极管的工作原理79

3.4.3 雪崩光电二极管的工作特性80

3.5 PIN和APD的参数测试81

3.5.1 参数测试81

3.5.2 产品实例85

3.6 MSM和QWIP探测器86

3.6.1 MSM探测器86

3.6.2 QWIP探测器87

第4章 光发射与光接收模块88

4.1 光发射与光接收模块介绍88

4.1.1 光发射模块88

4.1.2 光接收模块89

4.2 发射模块基本电路90

4.2.1 激光二极管的特性90

4.2.2 调制特性90

4.2.3 激光二极管的驱动电路92

4.2.4 自动功率控制电路93

4.2.5 自动温度控制电路93

4.3 接收模块基本电路95

4.3.1 前置放大电路基本原理95

4.3.2 自动增益控制电路96

4.3.3 限幅放大器96

4.3.4 时钟和数据恢复电路97

4.4 常用光模块分类及应用98

4.5 光模块指标及测试方法103

4.5.1 光模块总体指标103

4.5.2 发射模块指标及测试方法104

4.5.3 接收模块指标及测试方法107

4.6 高速光模块发展趋势108

4.7 光模块基本工艺流程和常用工装设备110

4.7.1 光模块基本工艺流程110

4.7.2 部分常用工装设备及维护114

4.8 光迅科技光模块117

第5章 光放大器124

5.1 光放大器概述及其分类125

5.1.1 光放大器概述125

5.1.2 光放大器的分类125

5.2 典型的光放大器126

5.2.1 掺铒光纤放大器126

5.2.2 光纤拉曼放大器148

5.2.3 光纤布里渊放大器152

5.2.4 半导体光放大器153

5.3 光放大器的性能比较156

5.4 光迅科技的光放大器158

5.4.1 基于EDFA与RFA的增益可调的混合光纤放大器159

5.4.2 数字式Hybrid光放大器自动调试系统164

5.4.3 用于下一代ROADM网络的EDFA阵列169

5.5 光放大器的发展趋势173

第6章 光有源器件应用175

6.1 长途干线网的网络组成/关键技术/光模块实际应用介绍175

6.1.1 关键技术176

6.1.2 光模块实际应用介绍181

6.2 城域网的网络组成/关键技术/光模块实际应用介绍185

6.2.1 城域网网络组成185

6.2.2 关键技术186

6.2.3 光模块实际应用介绍189

6.3 接入网的网络组成/关键技术/光模块实际应用介绍190

6.3.1 接入网的定义190

6.3.2 接入网的定界190

6.3.3 光纤接入网组成191

6.3.4 关键技术192

6.3.5 光模块实际应用介绍194

6.4 数据中心的网络组成/关键技术/光模块实际应用介绍195

6.4.1 数据中心及网络结构195

6.4.2 云计算数据中心196

6.4.3 关键技术198

6.4.4 光模块实际应用介绍201

第7章 光有源器件的发展方向203

7.1 光有源器件技术204

7.1.1 40 Gbit/s光模块产品与技术204

7.1.2 100 G光模块产品与技术207

7.1.3 400 G光收发模块的技术方案212

7.1.4 1T技术展望218

7.2 光有源器件的发展趋势218

第8章 光有源器件可靠性、使用和防护226

8.1 光有源器件可靠性、使用和防护概述226

8.1.1 可靠性概述226

8.1.2 光有源器件的使用和防护228

8.2 发光二极管可靠性、使用和防护228

8.2.1 发光二极管的可靠性228

8.2.2 发光二极管的使用和防护230

8.3 激光器可靠性、使用和防护233

8.3.1 激光器的可靠性233

8.3.2 激光器的使用和防护235

8.4 光模块可靠性、使用和防护238

8.4.1 光模块的可靠性238

8.4.2 光模块的使用和防护239

8.5 光器件通用可靠性要求和试验方法240

8.5.1 光器件通用的可靠性要求240

8.5.2 光器件的可靠性试验方法241

参考文献253