标准24U网络机柜开始时,扩PN结的形成散运动占优势,但随着自建场的加强,漂移运动也不断加强,后漂移运动完全抵消了扩散运动,达到动态平衡状态。因此,当不加外电压时,PN结是处于动态平衡状态,宏观上没有电流流过。当PN结加上正向电压时,外加电压的电场方向正好和自建场的方向相反,因而削弱了自建场,打破了原来的动态平衡。这时,扩散运动超过了漂移运动,P区的空穴将通过PN结源源不断地流向N区,N区的电子也流向P区,形成正向电流。由于P区的空穴和N区的电子都很多,所以这股正向电流是大电流。当PN结加反向电压时,外电场的方向和自建场相同,多数载流子将背离PN结的交界面移动,使空间电荷区变宽。空间电荷区内电子和空穴都很少,它变成高阻层,因而反向电流非常小。
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标准24U网络机柜产品介绍
光纤的光学特性主要有折射率分布、多模光纤的数值孔径(NA),模场直径(MFD)和有效面积、截止波长等。光纤的传输特性主要包括光纤的衰减系数、多模光纤的带宽、单模光纤的色散特性等。光纤的机械特性是非常重要的,由于石英光纤具有细和脆的特性,其机械性能比金属导线差。光纤的机械特性主要包括抗张强度、耐侧压力、弯曲以及扭绞性能和使用寿命等,使用者关心的是抗张强度。强度是指光纤受到张力的作用而断裂时的大强度。目前构成光纤的材料是SiO2,大多数光纤通常被拉成125μm的细丝。从理论上推算,光纤的抗张强度可达20GPa。但实际上由于光纤内部的气泡、微粒、杂质等影响,抗张强度只有0.1~0.2GPa。但是光纤加上涂覆层后抗张强度较大增强。
标准24U网络机柜主要结构
通常情况下,光纤的特性受温度影响不大,但是在温度很低时,损耗随温度降低而增加,尤其是在温度非常低时,损耗急剧增加,所以高寒地区工作的光缆应注意到这个产生这种现象的原因是光纤的热胀冷缩。构成光纤的石英材料(SO2)的热膨胀系数很小,在温度降低时几乎不收缩。而光纤在成缆过程中必须经涂覆和加上一些其他构件,涂覆材料及其他构件的膨胀系数较大,当温度降低时,收缩比较严重,所以当温度变化时,材料的膨胀系数不同,将使光纤产生微弯,尤其表现在低温区。目前ITUT建议定义了5种单模光纤G.G.G.GG.652和G.655是目前光纤通信工程中广泛使用的单模光纤(1)G.652光纤56,其中G.652光纤的特点是:其设计的佳工作波长在1310m附近,也可以用于1550gm波段。
G2光纤细分为4个子类G.652光纤的性能特点的实质,国家标准将G.652光纤分为两大类:标准单模光纤(G.652A652A、G.652B、C52C和G652D光纤。按照和G.652B)和波长扩展单模光纤(G.652C、G.652D)标准单模光纤(G.652A、G.652B)又称为常规单模光纤,于1983年开始商用。标准单模光纤的性能特点是:①在1310mm波长的色散为零;②在波长为1550nm附近衰减系数小约为0.22dB/km,但在1550m附近其具有***散系数为18m20ps/mkm,传输距离被限制在70~80km之间;③这种光纤工作波长既可选在1310mm波长区域,又可选在1550m波长区域,它的佳工作波长在1310mm区域。
这种光纤常称为标准单模光纤(StandardSingleModeFiber,SSMF)或称为常规单模光纤。它是当前为广泛使用的光纤。否波长扩展单模光纤(G.652C、G,652D)。随着光波分复用技术的发展,在城域网方面,人们广泛采用的解决方案是选用数十至上百个复用波长的高密集波分复用技术。众所周知,制约标准单模光纤G.652工作波长区窄的原因是1385mm附近高的水吸收峰,在1385nm附近,标准单模G.652光纤中只要含有几个ppm的氢氧根离子就会产生几个分贝的衰减。为此,光纤制造商通过改进生产工艺,使G.652光纤在1385nm附近的水吸收峰基本消失,从而研究出了可以在1260~1670mm整个波长范围工作的新型G.652光纤。
由于这种新型G.652光纤的工作波长比常规单模光纤工作波长要宽得多,所以人们将其称为波长扩展单模光纤(全谱光纤),即G.652C光纤、G.652D光纤。波长扩展单模光纤完全能够满足城域网粗波分复用技术发展的需要。光纤通信系统所用的光源是半导体材料,因此本章从半导体的能带理论开始分析。原子是由原子核和核外绕固定轨道旋转的电子组成,因为每个轨道对应着一个固定的值,所以这些原子所拥有的能量值是离散的。半导体是由紧密排列的原子组成的一种固态物质,邻近原子中的电子被原子间的引力结合,将发生不同程度的交叠,原子间的影响将表现出来。原来围绕一个原子运动的电子,现在可能转移到邻近原子的同一轨道上去,晶体中的电子不再属于个别原子所有,它们一方面围绕每个原子运动,同时又要在原子之间作共有化运动,半导体的主要特征是它们的内部原子有规则地、周期性地排列着。
作共有化运动的电子受到周期性排列着的原子的作用,它们的势能具有晶格的周期性。因此,晶体的能谱在级的基础上按共有化运动的不同而分裂成若干组。虽然在半导体中能级还是离散的但是每组中能级彼此靠得很近,组成有一定宽度的带。人们把这些组想象为很宽的、连续的能量区,称为能带,如图4-1-2所示由于内层电子态之间的交叠小,原子间的影响弱,分成的能带比较窄;而外层电子态之间的交叠大,能带分裂的比较宽,对其他原子有较大影响,所以物质的性质主要由外层电子决定。锗、硅、镓、、铟等一些重要的半导体材料,都是典型的共价晶体。在共价晶体中,每个原子外层的电子和邻近原子形成共价键,整个晶体就是通过这些共价键把原子联系起来在半导体物理中,通常把这种形成共价键的价电子所占据的能带称为价带价带的能量较低,比价带能量高的能带称为导带。
能量处于价带和导带之间的成分不能被电子占据,这个成分称为禁带,它将价带和导带分隔开,当一个受激电子从一个高能带向一个低能导带带跃迁时,发出一个光子。同样的道理也适用于费米能级半导体,如果一个受激电子从导带向价带跃迁时,它释放的光子的能量EP大于或等于禁带的能量Ex。由于在价带和导带之间不是一个而是多个能级参与辐射过程,所以半导体发射的光存图413本征半导体的能带分布在一定的光谱宽度半导体PN结的形成通常,在半导体材料中掺杂其他原子。如果在半导体材料中掺杂负电荷的载体以产生大量的电子,这种半导体被称为N型半导体;掺杂的是正电荷的载体以产生大量的空穴,则称为P型半导体。在P型半导体中存在大量带正电的空穴,同时还存在着等量的带负电的电离受主,它们的电性相互抵消而表现出电中性。
这就是为什么PN结具有单向导电性。e3,同质结和异质结早期研制的半导体激光器和发光二较管一般采用同质结构。所谓同质结就是在PN结的两边使用相同的半导体材料采用同质结结构的激光器或发光二较管存。对光波的限制不完善,这是因为同质结激器中P-GaAs和N-GaAs除掺人的杂质外,基本材料都是GaAs,由于P-GaAs和N-GaAs这两者折射率差别不大,这种情况,相当于光纤中的纤芯和包层的折射率相差不大的情形,即是弱导波情况。因而同质结的这两个材料边界的导波作用不大,从而有相当的光波进入无源区(所谓无源区是不满足粒子数反转的区域,而有源区是满足粒子数反转分布能够发光的区域),这对输出光波来讲就是一种损耗。
