光發射

當金屬表面接受光輻射時，可使金屬表面自由電子能量增加，衝破金屬表面的制約飛到金屬外面來，這種現象稱為光發射。 ^[1] 

光發射機的作用是將從複用設備送來的HDB3信碼變換成NRZ碼；接着將NRZ碼編為適合在光纜線路上傳輸的碼型；最後再進行電/光轉換，將電信號轉換成光信號並耦合進光纖。

光發射機由輸入接口、光源、驅動電路、監控電路、控制電路等構成，其核心是光源及驅動電路。在數字通信中，輸入電路將輸入的信號（如PCM脈衝）進行整形，變換成適於線路傳送的碼型後通過驅動電路光源，或者送到光調製器調製光源輸出的連續光波。為了穩定輸出的平均光功率和工作温度，通常要設置一個自動的温度控制及功率控制電路。

我們都知道，信息的處理都是在電的領域內完成的，在光纖通信中，我們必須把電信號轉變成光信號，這樣才能在光纖上傳播。在光纖通信系統中，信息由LED或LD發出的光波所攜帶，光波就是載波，把信息加載到光波上的過程就是調製。光調製器就是實現從電信號到光信號的轉換的器件。

調製方式通常分為兩大類，即模擬調製和數字調製。

模擬調製又有兩類，一類是用模擬基帶信號直接對光源進行強度調製（D－IM）；另一採用連續或脈衝的射頻（RF）波作為副載波，模擬基帶信號先對它的幅度、頻率或相位等進行調製，再用該受調製的副載波去強度調製光源。模擬調製的優點是設備簡單，佔有帶寬較窄，但它的抗干擾性能差，中繼時噪聲累積。

數字調製是光纖通信的主要調製方式，將模擬信號抽樣量化後，以二進制數字信號“1”或“0”對光載波進行通斷調製，並進行脈衝編碼（PCM）。數字調製的優點是抗干擾能力強，中繼時噪聲及色散的影響不積累，因此可實現長距離傳輸，它的缺點是需要較寬的頻帶，設備也複雜。

按調製方式與光源的關係來分，有直接調製和外調制兩種。前者指直接用電調製信號來控制半導體光源的振盪參數（光強、頻率等），得到光頻的調幅波或調頻波，這種調製又稱內調製；後者是讓光源輸出的幅度與頻率等恆定的光載波通過光調製器，光信號通過調製器實現對光載波的幅度、頻率及相位等進行調製，光源直接調製的優點是簡單，但調製速率受到載流子壽命及高速率下的性能退化的限制（如頻率啁啾等）。外調制方式需要調製器，結構複雜，但可獲得優良的調製性能，尤其適合於高速率下運用 ^[2]  。

按被調製光波的參數分：強度調製、相位調製、偏振調製等。

光纖通信中應用最多的是光源的基帶直接強度調製、副載波強度調製及數字調製，高速率時採用外調制。

系統對光源的要求是很高的，包括：

1．波長穩定性要求：WDM系統對光源發射波長的穩定性具有較高的要求，波長的漂移將導致信道之間的串擾。

2．功率穩定性要求：某信道功率的漂移，不僅影響本信道的傳輸性能，而且通過EDFA的瞬態效應影響其它信道的性能。

光源的控制電路主要包括温度控制和功率控制電路，它們的作用就是消除温度變化和器件老化的影響,穩定發射機性能。其它的控制電路還有光源慢啓動保護電路、激光器反向衝擊電流保護電路、激光器過流保護電路和激光器關斷電路。

光發射機主要分二類：1310光發射機和1550光發射機。

1550光發射機又分二類：外調制光發射機和直調製光發射機。