选择单模或者多模摘要：“模式”是以特定角速度进入光纤的光束。多模光纤允许多束光在光纤中同时传播，导致模式色散（因为每个“模式”的光以不同的角度进入光纤，它们在不同的时间到达另一端，这种特性称为模式色散。）模色散技术限制了多模光纤的带宽和距离，导致纤芯粗，传输速率低，传输距离短，整体传输性能差。然而，多模光纤具有成本相对较低的优势，通常用于建筑物或地理上相邻的环境。单模光纤只允许一束光传播，因此不表现出模式色散特性。因此，单模光纤具有相应纤芯较细、传输带宽较宽、容量较高、传输距离较远的特点。一、单模光纤单模光纤只有一根（大多数应用中是两根）玻璃纤维，纤芯直径范围为8.3 μm 至10 μm。由于 ...
，适用于通过多模光纤的短距离光互连和光以太网解决方案。然而，对于直接调制激光器来说，距离在10到40公里之间、比特率在10Gb/s及以上的城域范围内的光纤链路仍然是一个挑战。一方面，对于1.3um左右的激光器，功率预算限制了链路长度。另一方面，低光纤衰减的直接调制1.55μm激光器存在色散限制的Max传输长度Lmax。在高比特率B下，光纤链路的色散系数和常数K的关系为尽管850和1330nm通常被认为是光互连的主要波段，但1.55um是有效的波长，因为在这个波长发生非常低的光纤吸收非常低的激光工作电压。此外，芯片内连接和集成硅光子学需要这个波段，因为硅在1.55um是透明的。因此，为了在标准单 ...
连续波功率。多模FP光谱覆盖9450-9750 nm（图1）。为了获得在图1所示的几乎整个波长范围内可调谐的单频可调谐功率输出，我们将QCL增益芯片集成到物理长度为27 mm的外部光栅腔配置中。将未涂覆的QCL增益芯片安装在保持20°C恒温的铜块上。外部激光腔由一个抗反射涂层的ZnSe非球面透镜（孔径为6 mm）组成，用于将激光光束从其中一个激光面准直到一个150沟槽=mm的复制光栅上，该光栅在10:6 μm处燃烧。光栅连接在一个压电传感器（PZT）上，该传感器安装在一个紧凑的倾斜台上。PZT平台提供了精确的长度控制外腔。然后将光栅- pzt平台夹具安装在计算机控制的旋转驱动器上，使光栅上的激 ...
经成为部署在多模光纤局域网中的主导光源。报告的z高数据速率可达71Gb/s，适用于链路长度<100m的数据中心应用。另一方面，在1300-1600nm波长范围内发射的长波长VCSEL在电信领域也取得了显著的成熟水平。对于快速发展的应用，如计算机通信、接入网、无线基站之间的互连和通信，它们是非常有吸引力的光源。与传统的边缘发射分布反馈和分布反馈相比，VCSEL具有显著的优势。Bragg反射器（DBR）激光器具有相当低的生产成本，更小的阈值和驱动电流，对应于更低的功耗，更高的直接数字调制速率，更小的占地面积，晶圆级测试，高效的光纤耦合（由于圆对称高斯光束分布），更短的腔长实现更大的自由光谱范 ...
光耦合到标准多模光纤中。在1550nm处，MEMSVCSEL的阈值电流为5.8mA，在32mA处发生热滚转，对应于光纤耦合的Max输出功率为1.42mW。在整个电流工作范围内，器件上的电压降保持在1.84V以下，表明器件中的串联电阻较低。阈值电压在室温下为1.15V，是衡量异质势垒处电压降的一个很好的指标。图5 研究了直径为14μm的BTJMEMSVCSEL在1550nm处发光的光电流电压特性。阈值电流和滚转分别为5.8mA和32mA测量的SMSRs、阈值电流、Max输出功率和不同调谐波长对应的滚转电流如图6所示。与固定波长VCSEL相比，由凹顶MEMSDBR、可变气隙、半VCSEL半导体部分 ...
的因子。对于多模输出的激光器，其输出激光可以用近似高斯谢尔模型（GSM）描述。本文利用GSM光束研究光束质量对平顶光DOE输出光斑的影响。通过模式分解的方法，计算得到不同光束质量的GSM光束经过DOE之后的光斑分布，图1为利用相干模式表示方法和随机模式表示方法计算的M2分别为1.0、1.5、2.0和2.5的GSM光束经DOE后的光斑形貌和剖面图。其中，相干模式计算方法中系数截断设置为10-6，通过该图可知在相干模式下，随着M2的增加，输出光斑平顶区尺寸逐渐减小，直至劣化为类高斯型的光斑。随机模式计算方法则将总模式数设置为2000，可知随机模式表示方法得到的结果存在随机涨落，趋近相干模式输出的表 ...
模光纤避免了多模光纤严重的本征模间色散、模噪声以及传输中的其他效应，从而使单模光纤中信号传输的速度与容量远远高于多模光纤。一、单模光纤的应用单模光纤通信技术是光纤应用技术的一个重要应用方向，它是以单模光纤技术、激光技术和光电集成技术为基础而发展起来的。单模光纤通信是以光纤作为传输媒介、光波为载频的一种通信手段。即利用近红外区域波长1000nm左右的光波作为信息的载波信号，把电话、电视、数据等电信号调制到光载波上，再通过光纤传输的一种通信方式。单模光纤做光纤通信的重要传输媒介，其重要地位不言而喻，因此了解单模光纤的原理机制，有助于我们更好的理解光纤通信的原理。图1单模光纤和多模光纤使用光纤的区别 ...
方面的应用。多模光纤干涉仪的设置该装置显示了光纤传感器系统。它由宽带光源(Iceblink)、分辨率为0.3 nm的光栅光谱仪(Ibsen I-MON 512)和2 × 2耦合器(Thorlabs, TW1550R5A2)组成。组件通过2x2耦合器连接(Thorlabs TW1550R5A2)。光纤光栅传感器(Optromix)嵌在SM1500光纤中，反射率为全宽半MAX值(FWHM)为0.2 nm。多模干涉仪(MMI)是通过拼接14.2 mm的薄芯(TC)光纤(SM400)或无芯制成的(CL)光纤(FG125LA, Thorlabs)到单模光纤(SMF)的末端。Iceblink是一款覆盖45 ...
今经济高效的多模VCSELs的后续技术。这些应用的光纤长度范围从100米到2公里（数据中心内链路），至少10公里（数据中心间链路）。虽然许多提出的解决方案依赖于III-V或硅光子学材料系统中实现的外部调制，但基于直接调制VCSELs的链路具有提供低功耗、低成本和低复杂性解决方案的潜力。有报道称短波多模VCSELs可以实现高达100Gb/s的比特率。然而，使用这些链路，如果没有广泛的数字信号处理（DSP），很难以高于50Gb/s的速率达到超过200米。这激发了人们对长波单模VCSELs的兴趣。长波VCSELs以磷化铟（InP）为基材，具有高带宽、极低功耗的特点，并提供1.3µm（O波段）至1.5 ...
Ls主要用于多模式应用，但其低功耗，占地面积小，易于集成以及高达80°C的非冷却操作的可能性使其在长波的数据中心应用中也很有趣。此外，与分布式反馈激光器（DFB）和SiPHotonics等竞争技术相比，VCSELs可能更便宜。使用1530nm的VCSEL和双分导前馈预强调驱动器，在无错误运行下，在2km范围内实现56Gb/s的不归零（NRZ）。为了应用高阶调制格式，需要前向纠错（FEC）编码。有人在1530nm的18gHz带宽VCSEL下，在高达2km的SSMF上展示了56Gb/sPAM-4。假设硬判罚（HD）FEC为7%，需要在接收端进行强大的均衡。在2010年，还有人演示了56Gb/s的P ...
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