高频内调制激光器

光模块基本原理——解释光模块是光通信系统中的重要组成部分，它实现了光信号的调制、解调和传输功能。

光模块的基本原理是利用光学器件将电信号转换为光信号，通过光纤进行传输并最终将光信号转换为电信号进行解调。

光模块通常由光发射器和光接收器两部分组成。

光发射器负责将电信号转换为光信号发送出去，光接收器负责将接收到的光信号转换为电信号。

光发射器是光模块的核心部件，通常采用半导体激光器作为光源，将电信号转换为光信号。

这里主要有两种类型的半导体激光器，分别是直接调制激光器（DML）和外调制激光器（EML）。

直接调制激光器通过改变电流的大小来调制激光的强度，实现光信号的调制。

而外调制激光器则是通过外部电极施加的电场来改变激光的折射率，从而实现光信号的调制。

调制后的光信号进一步通过一个聚焦透镜使其聚焦到一个光纤上，并通过光纤进行传输。

另一方面，光接收器负责接收经过光纤传输的光信号，并将其转换为电信号。

光接收器通常使用光电探测器作为光到电的转换组件。

光电探测器是一种能将光能转换为电能的器件，常见的光电探测器有PIN探测器和APD探测器。

这两种探测器的主要区别在于APD探测器具有内部增益，能够增加光电转换效率和系统的传输距离。

在光模块中，光信号的传输是通过光纤进行的。

光纤是一种能够传输光信号的细长光导纤维，其核心是由高折射率材料构成，外部由低折射率材料包围。

通过内部高折射率材料的全反射作用，光信号可以沿光纤进行长距离传输。

在光模块的设计中，光纤连接的稳定性对于光信号的传输质量和系统的可靠性至关重要。

总的来说，光模块的基本原理是将电信号转换为光信号，并通过光纤进行传输。

光发射器将电信号调制成光信号，光接收器将光信号解析成电信号。

在整个光通信系统中，光模块起到了桥梁作用，实现了电信号和光信号之间的转换和传输。

光模块的设计和技术有着重要的意义，可以极大地提高光通信系统的性能和可靠性，促进信息传输的发展。

TDLAS技术1 光谱学基本概念 (1)2 光谱的线型函数及谱线加宽 (2)3 甲烷的吸收谱线 (5)4 TDLAS技术原理 (5)6 基于TDLAS的气体检测 (8)可调谐激光二极管的分类及特性 (8)6.2残余调制光强对气体吸收光谱线型的影响 (10)1 光谱学基本概念光谱学是光学的一个分支学科，它主要研究各种物质光谱的产生及其同物质之间的相互作用。

光谱是电磁辐射按照波长的有序排列，根据实验条件的不同，各个辐射波长都具有各自的特征强度。

对光谱最早的研究是牛顿进行的色散实验，他通过玻璃棱镜把太阳光分解成从红光到紫光各种颜色的光谱。

其后夫琅和费也观察到了光谱线。

根据研究光谱方法的不同，把它分为发射光谱学、吸收光谱学和散射光谱学：发射光谱可以分为三种不同类别的光谱：线状光谱、带状光谱和连续光谱。

线状光谱主要产生于原子，带状光谱主要产生于分子，连续光谱则主要产生于白炽的固体或气体放电。

吸收光谱的范围很广，大约从10纳米到1000微米。

在200纳米到800纳米的光谱范围内，可以观测到固体、液体和溶液的吸收。

这些吸收有的是连续的，称为一般吸收光谱；有的显示出一个或多个吸收带，称为选择吸收光谱。

在散射光谱学中，喇曼光谱学是最为普遍的光谱学技术。

当光通过物质时，除了光的透射和吸收外，还观测到光的散射。

在散射光中除了包括原来入射光的频率外，还包括一些新的频率。

这种产生新频率的散射称为喇曼散射，其光谱称为喇曼光谱。

从喇曼光谱中可以得到分子振动能级与转动能级结构的知识。

根据光谱学的理论，每种原子都有其自身的一系列分立的能态，每一能态都有一定的能量。

把氢原子光谱的最小能量定为最低能量，这个能态称为基态，相应的能级称为基能级。

当原子以某种方式从基态提升到较高的能态上时，原子的内部能量增加了，原子就会把这种多余的能量以光的形式发射出来，于是产生了原子的发射光谱，反之就产生吸收光谱。

这种原子能态的变化不是连续的，而是量子性的，称之为原子能级之间的跃迁。

第2章ROF（RADIO OVER FIBER）技术介绍在本章中，描述了RoF链路的基本技术——上变频和下变频技术，这将成为接下来的几章的背景。

2.1节中研究了RoF链路中的关键设备，和影响一个链路性能的参数。

2.2节中描述了在RoF下行链路中实现上变频到射频（Radio Frequency，RF）频率的光调制器的使用。

相似地，2.3节中描述了在RoF上行链路中的调制器的使用。

2.1 光设备RoF链路从中心站（Central Station，CS）向基站（Base Station，BS）传输无线电信号，而相反方向则使用光纤。

本论文涉及在CS端实现光生数G的无线信号。

无线信号的生成需要两个主要模块：光源的数据调制和上变频到需要的RF载波频率。

在简单的配置中，像半导体激光器一样的光源也能通过简单地调制当前的激光器电流来被用作数据调制，这种调制方式也被称作直接调制激光器（Directly Modulating Laser，DML）。

对于RF上变频，使用一个外调制器和本震来调制光信号。

充当外部调制器的典型代表是马赫增德尔调制器（Mach-Zehnder Modulator，MZM）或者电吸收调制器（Electroabsorption Modulator，EAM）。

光生无线信号经过单模光纤（Single Mode Fiber，SMF）1传输到BS的天线，在这里光信号在一个PD中转换成电信号，再辐射到空气中去。

在上行链路，BS天线接收到的无线信号通过一个外调制器被调制到一个光载波上，然后用SMF传输到CS来实现解调。

总之，建立RoF链路的关键部分是：光源、外调制器、光电二极管。

在接下来的几节中，将描述每个影响RoF链路性能的设备参数。

2.1.1 直接调制激光器直接调制一个激光器的能力对RoF 链路的来说是一个很有吸引力的高性价比（cost-effective ）解决方案。

DML 由于在大都市光通信系统解决方案中的使用而被广泛研究[78][79]。

一、HIGH-Q皮秒激光器调试说明三、激光器外控系统二、激光器声光调制系统一、激光器电流控制系统High-Q皮秒激光器电源控制系统分为三部分，一、激光器电流控制系统，二、激光器声光调制系统，三、激光器外控系统。

开机步骤为：1、首先打开水冷系统，等待水温稳定；2、水温稳定后，打开激光器电流控制系统中○1号电源钥匙开关，并按enter键，输出激光。

如果需要更大的功率输出，请打开○2号电源钥匙开关，并按enter键，输出大功率激光。

3、连接光谱仪，测试样品光谱。

将激光器声光调制系统中的MOD IN接口和激光器外控系统中连接激光器控制输入口A口相连，B口连接光谱仪输入口。

如下图所示。

连接光谱仪4、调节激光器外控系统进行激光频率的设置。

如上图所示：1、调节数字发生器左边的上下两个旋钮进行激光输出频率调节，上面旋钮为频率微调，下面旋钮为频率的粗调。

2、调节数字发生器左起第三列的两个旋钮进行激光输出频率的占空比调节，主要为80MHz频率下和其它频率之间的切换。

3、其它旋钮如激光输出无异常，不要进行调节。

5、如果用示波器观察激光脉冲情况，将激光器声光调制系统中PP MON接口连接到示波器输入口，可观察脉冲波形，如下图所示，为正常的激光输出波形。

二、光路调试说明：1、 将激光器的出光光斑照射到1号反射镜的中心，2、 将1号镜和2号镜调节为高度和水平方向基本一致，3、 将激光调节到2号镜的中心，4、 将激光通过2号镜调节到光谱仪中的样品位置，5、 观察光斑在光谱仪进光口位置，此时如果有偏离，请调试1号镜；再观察光斑在样品上的位置，如果有偏离，请调试2号镜位置。

这样来回调试，可以将光束调节为垂直照射到样品上。

6、 盖上上盖，进行测试。

注意：不得随意改动其他设置或触碰其他按键，上次无法正常使用就是因为有同学误触了激光器外控系统面板上左下第五个gate 键。

望周知。

2 激光器1样品 光谱仪进光口 样品位置。

aom声光调制器原理声光调制器（Acousto-optic Modulator，简称AOM）是一种利用声光效应实现光的调制的器件。

在光通信、光学信号处理、激光器技术等领域有广泛应用。

本文将从AOM的工作原理、结构和应用等方面进行阐述。

一、工作原理AOM的工作原理基于声光效应，即声波与光波之间的相互作用。

声光效应是指当声波通过介质传播时，会引起介质内的折射率变化，从而影响通过介质的光波的传播。

AOM利用这种声光效应，通过施加声波信号使光的折射率随之变化，从而实现对光的调制。

具体地说，AOM通常由压电晶体、光学晶体和声波发生器等组成。

声波发生器产生高频声波信号，并通过压电晶体将声波信号转化为机械振动。

当声波通过光学晶体时，由于介质的压缩和膨胀作用，晶体的折射率也会随之变化。

当光波经过光学晶体时，由于折射率的变化，光波的传播速度和传播方向也会发生变化，从而实现对光的调制。

二、结构和特点AOM的结构相对简单，主要包括压电晶体、光学晶体和驱动电路等。

压电晶体通常是一块具有压电效应的晶体材料，如碲化镉（CdT e）或碲化锌（ZnTe）。

光学晶体通常是具有良好光学性能的晶体材料，如硼酸铋锂（BiB3O6）或钛酸锂（LiNbO3）。

AOM的特点有以下几个方面：1. 高速调制：AOM具有非常快的调制速度，可达到数百兆赫兹甚至更高，适用于高速数据传输和信号处理。

2. 宽频带：AOM的调制频率范围较宽，可覆盖从几千赫兹到几千兆赫兹的频段。

3. 高稳定性：AOM具有较好的稳定性，可以长时间稳定地工作，不易受外界干扰。

4. 调制深度大：AOM可以实现高达100%的调制深度，即光的完全开关。

三、应用领域AOM在光通信、光学信号处理和激光器技术等领域有着广泛的应用：1. 光通信：AOM可用于光纤通信系统中的光信号调制、光谱分析和光时钟恢复等方面，提高通信系统的性能和稳定性。

2. 光学信号处理：AOM可用于光学信号的调制、调幅和频谱分析等，广泛应用于雷达系统、光学成像和光学测量等领域。

• 4 •【资讯】哈工大在超快调制微激光器领域取得重要突破近日，哈尔滨工业大学（深圳）宋清海教授团队在超快调制微激光器领域取得重要突破，其提出的全光开关新原理，有望突破超短切换时间与超低能耗之间的矛盾。相关研究在2020年2月28日以《Ultrafast control of vortex microlasers》为题发表在《Science》上。

该论文第一作者为哈尔滨工业大学（深圳）博士研究生黄灿，第一完成单位为哈尔滨工业大学（深圳），由哈尔滨工业大学、纽约城市大学和澳大利亚国立大学合作完成，通讯作者是宋清海教授、Yuri Kivshar教授和葛力教授。基于现有成果，该项研究的下一步是将该可切换的微型激光串联集成到光子芯片

上以实现光学逻辑计算的功能。这也是实现最终目标——光计算和量子计算的前提。

北理工教授在《Nature》上发表合作论文近日，北京理工大学化学与化工学院谢静教授在《Nature》上合作发表题为“Actinide 2-metallabiphenylenes that satisfy Hückel’s Rule”（符合“休克尔定律”的锕系金属取代亚联苯化合物）的文章。谢静教授为该论文的共同第一作者，负责完成论文的理论计算部分，此研究是与美国洛斯阿洛莫斯国家实验室Jaqueline L. Kiplinger课题组以及美国明尼苏达大学Laura Gagliardi教授合作完成。 本工作利用锕系元素5f电子的离域性，首次合成并表征了含有金属亚联苯化合物，使反芳香性和芳香性共存，拓展了对锕系元素的认识，同时为元素周期表注入了新内容。

哈工大教授入选人工智能全球女性榜单近日，人工智能全球女性榜单（Women in AI）发布，哈尔滨工业大学计算机学院秦兵教授、姚鸿勋教授榜上有名。该榜单基于2020年1月发布的2000位人工智能全球最具影响力AI学者榜单（AI 2000），遴选出179位在人工智能领域最具影响力女性学者，占2000位学者中的9%，其中中国女科学家12位。

调制型半导体激光器恒流驱动电路设计作者：王冬吕勇来源：《现代电子技术》2010年第07期摘要:半导体激光器驱动电流的微小变化将直接导致其输出光强的波动。

为实现半导体激光器的稳定功率输出,基于电压负反馈原理设计了包含软启动和限流保护电路的恒流驱动电路;同时针对为消除背景光的影响而对光源进行调制的需要,设计了包括晶体振荡电路和分频电路的集成激光器调制电路。

制作具体电路并完成了相关实验。

实验结果表明该电路能够提供高稳定度的驱动电流,电流稳定度达0.05%;软启动和限流保护电路可保护半导体激光器并提高其抗冲击能力。

调制电路产生半导体激光器调制所需的载波信号并直接完成输出光调制,通过开关可方便地实现从256 Hz~512 kHz范围内12种常用调制频率的选择。

关键词:半导体激光器; 驱动电路; 恒流; 调制中图分类号:TN248.4 文献标识码:A文章编号:1004-373X(2010)07-0092-03Design of Modulation Constant Current Driving Circuit for Laser DiodeWANG Dong, Lü Yong(School of Photoelectronic Information and Communication Engineering, Beijing Information Science and Technology University, Beijing 100192,China)Abstract: Small change of driving current can directly affect the output light intensity of the laser diode. In order to obtain stable output, based on the voltage negative feedback principle, a constant current driving circuit is designed which also contains slow turn-on and current limit circuits. The modulation of the light source is needed to eliminate the influence of the background light, therefore an integral modulation circuit for laser diode is designed. The results prove that it can provide high stability driving current, the stability of current is up to 0.05%. Slow turn-on and current limit circuits can ensure laser diode operating safety. The integral modulation circuit produces carrier signal needed for laser diode modulation and directly modulates output optical intensity. Twelve kinds of commonly used modulation frequency can be easily selected by switches from 256 Hz to 512 kHz.Key words: semiconductor laser; driving circuit; constant current; modulation0 引言半导体激光器以其超小型、高效率、结构简单等优良特性被广泛应用于科研、国防、医疗、加工等领域,其相应的驱动技术也显得越来越重要[1]。

光纤激光器脉冲宽度
光纤激光器的脉冲宽度通常由激光器的工作模式和脉冲调制方式决定。

常见的光纤激光器脉冲宽度可以分为以下几种：
1. 连续波（CW）激光器：CW激光器的脉冲宽度非常短，可以达到纳秒级别以下甚至是飞秒级别。

这种激光器产生连续的光束，没有明显的脉冲。

2. 调制脉冲激光器：这种激光器通过对激光器的输入电流或调制驱动信号进行调制来产生脉冲光束。

脉冲宽度可以通过调制信号的频率和幅度来控制，通常在纳秒到微秒的范围内。

3. Q开关激光器：Q开关激光器通过在激光腔内引入一个Q开关来实现脉冲输出。

Q开关可以是一个被动元件（如调制器），也可以是一个主动元件（如电光调制器）。

这种激光器产生的脉冲宽度通常在纳秒到微秒的范围内。

光纤激光器的脉冲宽度可以根据应用需求和激光器的设计来调节和控制。

密集波分复用（DWDM）传输原理题一、填空1、DWDM系统是指波长间隔相对较小，波长复用相对密集，各信道共用光纤一个（低损耗）窗口，在传输过程中共享光纤放大器的高容量WDM 系统。

2、DWDM系统的工作方式主要有双纤单向传输和（单纤双向传输）。

3、G．652光纤有两个应用窗口，即1310nm和1550nm，前者每公里的典型衰耗值为0．34dB，后者为（0．2dB）。

4、G．653光纤又称做色散位移光纤是通过改变折射率的分布将1310nm附近的零色散点，位移到（1550）nm附近，从而使光纤的低损耗窗口与零色散窗口重合的一种光纤。

5、G．655在1530－1565nm之间光纤的典型参数为：衰减<（0．25）dB/km；色散系数在1－6ps/nm·km之间。

6．克尔效应也称作折射率效应，也就是光纤的折射率n随着光强的变化而变化的（非线性）现象。

7、在多波长光纤通信系统中，克尔效应会导致信号的相位受其它通路功率的（调制），这种现象称交叉相位调制。

8、当多个具有一定强度的光波在光纤中混合时，光纤的（非线性）会导致产生其它新的波长，就是四波混频效应。

9、光纤通信中激光器间接调制，是在光源的输出通路上外加调制器对光波进行调制，此调制器实际起到一个（开关）的作用。

10、恒定光源是一个连续发送固定波长和功率的（高稳定）光源。

11、电光效应是指电场引起晶体（折射率）变化的现象，能够产生电光效应的晶体称为电光晶体。

12、光耦合器的作用是将信号光和泵浦光合在一起，一般采用（波分复用）器来实现。

13、光栅型波分复用器属于角色散型器件，是利用（角色散）元件来分离和合并不同波长的光信号。

14、DWDM系统中λ1中心波长是（1548．51nm）。

15、DWDM系统中λ1中心频率是（193．5THz）。

二、单选1、光纤WDM中的光纤通信2．5Gbit/s SDH系统，TDM数字技术，每路电话（B）kbit/s。

激光器及其驱动器电路原理与光模块核心电路设计武汉电信器件有限公司模块开发部 王松摘要：本文描述了激光器及其驱动、APC及消光比温度补偿电路原理与光模块核心电路设计技术，并简单介绍了半导体激光器的基本结构类型和各自应用特性，着重论述了激光器驱动电路、APC电路、消光比温度补偿电路原理与应用技术，对激光器调制输出接口电路信号与系统也进行了详细的分析计算。

关键词：半导体激光器，驱动，调制电路，APC，温度补偿，阻抗匹配，信号分析，系统 1. 引言随着全球信息化的高速发展，人们的工作、学习和生活越来越离不开承载着大量信息的网络，对网络带宽的要求还在不断提高，光载波拥有无比巨大的通信容量，预计光通信的容量可以达到40Tb/s，并且和其他通信手段相比，具有无与伦比的优越性，未来有线传输一定会更多的采用光纤进行信息传递。

近几年以来，干线传输、城域网、接入网、以太网、局域网等越来越多的采用了光纤进行传输，光纤到路边FTTC、光纤到大楼FTTB、光纤到户FTTH、光纤到桌面FTTD正在不断的发展，光接点离我们越来越近。

在每个光接点上，都需要一个光纤收发模块，模块的接收端用来将接收到的光信号转化为电信号，以便作进一步的处理和识别。

模块的发射端将需要发送的高速电信号转化为光信号，并耦合到光纤中进行传输，发射端需要一个高速驱动电路和一个发射光器件，发射光器件主要有发光二极管（LED）和半导体激光器（LD）。

LED和LD的驱动电路有很大的区别，常用的半导体激光器有FP、DFB 和VCSEL三种。

WTD光模块通常所用发射光器件为FP和DFB激光器。

2. 半导体激光器半导体激光器作为常用的光发射器件，其体积小、高频响应好、调制效率高、调谐方便，且大部分激光器无需制冷，是光纤通信系统理想的光源。

激光器有两种基本结构类型：（1）边缘发射激光器，有FP（Fabry-Perot）激光器和分布反馈式（DFB）激光器。

FP 激光器是应用最广的一种激光器，但是其噪声大，高频响应较慢，出光功率小，因此FP 激光器多用于短距离光纤通信。