光功率计(Optical power meter)

光功率计(Optical power meter)1 基本概念 光功率计 OPM 是用于测量光信号中的功率的装置 它通常指用于测试光的平均功率 Average Power dB 表示相对功率 P dB 10 log P Pref dBm 表示绝对功率 P dBm 10 log P 1mW

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1. 基本概念

  • 光功率计(OPM):是用于测量光信号中的功率的装置,它通常指用于测试光的平均功率(Average Power)
  • dB:表示相对功率
    P(dB) = 10 log(P/Pref)
  • dBm:表示绝对功率
    P(dBm) = 10 log (P/1mW)
    0dBm:表示1mW
    40dBm:表示10000mW(10W)
  • 光电二极管
    • 当光照PN结,并在半导体加有反向电压时,产生的反向电流将随光照强度光波长的改变而变化,这种半导体器件叫做光电二极管
    • 这一转变过程是光信号变成电信号,也是一个吸收过程。
  • 雪崩光电二极管(APD)
    • 在硅(或锗)光电二级管PN结上加反向偏压后,射入光被PN结吸收形成光电流,当加大反向偏压时会产生“雪崩”(即光电流成倍地激增)的现象,称为“雪崩光电二极管”
    • 具有三高(响应度、信噪比、响应速度)等特点,广泛应用于微光信号检测、长距离光纤通信、激光测距、激光制导等光电信息传输和光电对抗系统

2. 脉冲功率测量(Pulse power measurement)

  • 光功率计通常显示平均功率。 因此,对于脉冲测量,必须知道信号占空比(signal duty cycle)以计算峰值功率值。 但是,瞬时峰值功率( instantaneous peak power)必须小于最大仪表读数,否则检测器可能会饱和,导致平均读数错误。

3. 平均和峰值功率(Average and Peak Power)

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  • 假设每个周期的能量 E E 是一个常量
  • 重复率(repetition rate):
    f = 1 / T
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