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OPTISCHE
NETZE
DFB-Laser
DFB, distributed
feedback laser
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Da es keine Fotodioden gibt, die das gesamte Wellenlängenspektrum von 600 nm bis
1.600 nm abdecken, bestimmen die Materialeigenschaften der Detektoren den
Wellenlängenbereich. Man unterscheidet vom Halbleitermaterial her zwischen
Silizium, Germanium und Indium Gallium Arsenid.
Die Silizium-Detektoren (Si) haben einen Spektralbereich von 400 nm bis 1.100 nm,
mit einem Maximum bei 850 nm, also exakt die Wellenlänge des ersten optischen
Fensters von Lichtwellenleitern. Diese Detektoren werden darüber hinaus auch für
Plastikfasern eingesetzt mit den Fenstern um 650 nm und 780 nm.
Die Germanium-Detektoren (Ge) haben einen Spektralbereich zwischen 800 nm und
1.600 nm, mit einem Maximum bei 1.550 nm. Bedingt durch einen hohen Rauschanteil
sind diese Detektoren mit -60 dBm relativ unempfindlich.
Bei den Indium-Gallium-Arsenid-Detektoren (InGaAs) liegt das Rauschen dagegen bei
etwa -90 dBm. Sie decken den spektralen Bereich zwischen 700 nm und 2.000 nm ab
und haben ein wenig ausgeprägtes Maximum zwischen 1.300 nm und 1.700 nm.
Ein Distributed Feedback Laser (DFB) zeichnet sich durch seine extrem hohe
spektrale Reinheit aus, was sich in einer sehr geringen spektralen Breite des
Laserlichtes widerspiegelt. Erreicht man mit normalen Laserdioden Spektralbreiten von
bis zu 1 nm, so erreichen DFB-Laser Spektralbreiten von nur 0,1 nm.
Diese hohe spektrale Reinheit schlägt sich in einer geringeren chromatischen
Dispersion innerhalb der Monomodefaser nieder, was wiederum in einer wesentlichen
Erhöhung der überbrückbaren Entfernungen resultiert. So können mit DFB-Lasern bei
direkter Modulation Entfernungen von 100 km überbrückt werden, bei Datenraten von
2,5 Gbit/s. Bei Übertragungsraten von 10 Gbit/s reduziert sich die Entfernung auf
einige wenige Kilometer. Bei externer Modulation, bei der der DFB-Laser mit
konstantem Ausgangslicht arbeitet und die Modulation über eine Modulationseinheit
erfolgt, die zwischen den DFB-Laser und dem Lichtwellenleiter geschaltet ist, erhöhen
sich die Geschwindigkeitswerte ca. um den Faktor 10, da sich durch die externe
Modulation die Bedingungen für die chromatische Dispersion verbessern. Die
Ausgangsleistung von DFB-Lasern liegt zwischen 1 mW (0 dBm) und 10 mW.
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