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《一》 ．．．

五、测量

为了考察以上模型的确实性，我们在晶片上做了一个实验，用差分二极管的电阻和活动区未掺杂的高速In0.35Ga0.65As/GaAsMQW激光器频率相关阻抗。

为了恰当地模拟阻抗的测量值，一个寄居电阻Rd被加入进阻抗，从而推导出等式。图1展示了公式I0dV0/d I0= I0（Rd+ Rs），在公式中V0= VC0+ I0·Rs ，V0是终端电压，和I0作用相同，所以证明了在（6）中阈值的下降。在改变了电阻的影响后，在阈值附近的测量值可以用来估计τeff/τesc≈0.8。啊

图2展示了频率相关阻抗的测量幅度，还有Mag(Z)和各种偏置电流的频率在阈值附近的关系。在阈值下，曲线证明了（8）和（9）预测的两个极点和一个零点的特性。这图进一步证明了差分二极管电阻在阈值以下不会消失，和（5）相一致。在阈值以上，低频极点消失，阻抗顶点在驰豫频率附近。与精确小信号幅度和相位的实验结果一致，（参见图2的曲线），我们能解出τ0 ，τeff ，τesc 作为偏置电流的值。在阈值以上，τeff 和τesc为0.3ns和0.45ns，与从Rd的下降中提出的τeff/τesc的结果一样。偏置电流从1mA上升到阈值以上，电子时间常数τ0从30ps下降到10ps，证明了（9）—（11）中的近似值。从（7）中可以看出，以上的结果也符合在高偏置电压下，一个上限为10ps的有效载流子俘获时间τcap。

《二》 ．．．

2.1全息摄像术的数学基础

图14-1举例说明了制作简单全息图的实验图，一束平行平面光束代表将用于制作全息图的物体，一部分光束被平面镜反射（干涉光束），在感光介质内部与物体反射的光束相干涉。感光介质就曝光并生成全息图。

在图像重建过程如图14-2。这是执行的照亮了相同的波长激光束，在相同的相对取向之间的参考光束和感光中存在的全息图。在离全息图较远一侧（B）观察到一个占用与原物体同样空间位置的三维像。理想情况下，这个像与激光照射物体的直接成像是无法区分的。

全息成像过程的布拉格衍射解释

表17和18讨论更先进的主题，即在非线性光学介质中的动态全息术。这个环节多采用动力学处理。这意味着对全息摄像术主要概念的解释。

图14-1：一个物体的全息图：用一束平行平面激光束照射物体，通过感光介质产生相干光。

图14-2：原始图像的波前重建通常是与激光束波长相同的照明全息图和相对方向的参考光束来实现的。在远处（B）点的观察者看到一个虚拟的像占据了原主题相同的空间。

情况描述如图14-3.我们选择z轴作为感光层内参考平面波和物平面波两个传播方向k1和k2构成的角的角平分线的方向。x轴包含在纸平面内。这两个方向的电场则为

eobject(r,t) E1ei(k1r t)

ereference(r,t) E2ei(k2r t)

（14.1-1） 从图14-3和已知的k1 k2 k，我们可以得出

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k1 axksin azkcos ；

k2 axksin azkcos ； （14.1-2）

又因k=2π/λ, ax和az的单位向量分别平行于x轴和z轴.

总的复振幅就是两束激光的复振幅的叠加,如(14.1-1)和(14.1-2)所表示,可以写成 E(x,z) E1eik(xsin zcos ) E2eik( xsin zcos ) （14.1-3） 如果感光介质是感光乳剂,两束激光的曝光及其后的发展将导致在乳剂中与光场平方的平均时间的银原子显影出每一个点。因而，在显影全息图的银原子的密度正比于E(x,z)E*(x,z)，如（14.1-3）所表示的，假设E1和E2是实数，则

2E(x,z)E*(x,z) E12 E2 2E1E2cos(2kxsin ) （14.1-4）

因此，全息图可看作带有一对银原子密度的正弦调制。x平面=常数（也就是，平面包括角平分线和如图14-3所示的标准平面）对应于等密度平面。

图14-3：正弦“衍射光栅”，由两个平面波内的感光乳剂的干扰产生。黑线的密度代表曝光的银原子密度。Z方向被选作在感光乳剂中传播角度的平分线。而不一定是垂直于全息图表面。

这种特殊调制模式的相邻两个尖峰之间的距离，根据14.1-4，即

在波前重建过程中，照明全息图被一个连贯的激光束照亮。由于全息图的三维正弦衍射光栅组成，这种情况直接类似于在12.1里分析的光的声波衍射。运用布拉格衍射结果,把重现光（即全息图中看到的）的波长表示为 R,当布拉格条件

满足时存在一束衍射光，式中 B

是图14=4中的入射角和衍射角， 是折射率。根据14.1-5将d的值带入，我们得到下式

图14-4 ：正弦体光栅的布拉格衍射。光栅的周期长度d是光栅结构重复的长度。就全息图而言，我们把图中垂直线当做最大银密度的平面的边缘图。

在特例中当λR=λ，就是说，在全息图与产生它的同样的激光的波长同时观察时，有

θB=θ

以至于波前再现（即衍射）只有在当用来观察的光束是与制作全息图相同角度的光束时发生。衍射光束沿着与原始“物”光束相同的方向（k1），如此来实现之后的再现。

我们可以观察到当全息图制作时由从物体向感光乳剂反射的复合光束，如从微小的不同

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方向上组成平面波的“包”。每个都是由与参考光束干涉生成的，传播之后，原来的衍射光栅是从其他光栅微小的角度移位。选择在再现中在这些光栅中照明的激光束近似满足布拉格条件（14.1-6）的光束。每个光栅使衍射光束沿着与产生它的物平面波的相同方向，所以在全息图（B）远侧的总场是和物场同一的。

基础全息形式

按照由上面介绍的观点，全息图可以从体衍射光栅观察，在表示基础物理原理非常有用。一个微小的不同的方法是把入射到光敏介质的总场当做A(r)=A1(r)+A2(r) (14.1-8) A1(r)是表示各个反射波的复合幅度，而A2(r)是参考光束的复合幅度。A2(r)不一定局限于平面波，可以对应更复杂的波前。

总辐射场的强度可以通过（14.1-4）计算，正比于

AA*=A1A1*+ A2A2*+ A1A2*+ A1* A2 （14.1-9）

第一项A1A1是从对象到达的光强度。如果对象是漫反射的，它的漫反射强度I1可以认为是全息图体积。A2A2是反射光的强度I2。全息图的振幅透射的改变量

也就是 **等同于曝光强度，

T I1 I2 A1A2* A1* A2

全息图的再现可以通过利用曝光时的参考光A2照射全息图实现。限制对所接触传播波修改部分，可以得到

（14.1-10） 第一部分对应于正比于参考光束的波前。第二部分非正比于A1，可以被认为是非期望噪声.由于I2是常量，I2A1对应正比于A1的传输波，因此R是是一个物体的波前重建。

《三》 ．．． T

3.5基于ATM的PON

基于ATM的PON是用ATM作为持有者协议书的网络。传输下行是用PLOAM的155.52或622.08Mbit/s的两个元素的持续ATM流。

下行元素可用于所有的ONT，每个ONT提取应用到其中的元素，抛开其他的。

（图3 用对称的155Mbit/s速率传输的ATM-PON上行，下行框架的例子）

3.5.1传输框架和MAC协议

在上行方向，基本框架包含了53个APON包裹，也叫时隙，每个有56bytes长。每个时隙包含53个ATMbytes和3个系统开销，悬空的3bytes用来重新同步消耗，在OLT接收器中相位锁定，它也用过临近时隙的保护时间。对于上行传输，APON提供了一个DMA机制，通过这种方法，每个ONU在一个特定时间发送数据回到OTL。

TDMA通过一个请求允许机制实现。对于每个在ONU传输等待的ATM单元，带宽请求发送到OLT。OLT允许ONU即ATM单元授权即时传输。这个允许基于网络未用带宽和特殊ONUR A

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长度。因此，每个ATM上行单元有传输安排时间，这就是为什么在3.3中距离变化可以用来均衡延迟。MBS方法发送请求；每个PLOAM发送26个请求。表2总结了这个讨论：

3.5.2GPON GPON是最近FSAN提升PON在1Gbit/s以上比特率操作的结果。GPON用来满足以下要求：

1）支持所有服务，包括声音，以太ATM，电线，影片的所有版本。

2）支持最小20km的传输。

3)支持同一协议书的不同比特率。目标比特率包括155/622Mbit/s,1.25Gbit/s,2.5Gbit/s下行和1.25Gbit/s上行。

4)提供强OAM特性，例如终端对终端服务控制。

5)提供下行传输的安全性，不管PON传输的多传输本质。

6)GPON基于GSR，是先进服务提供商的一系列要求。GPON有新的ITU-I标准支持，包括GSR；ITU-T和IEEE是这个工作的延续。在现发展阶段，GPON使数据包在Gbit/s比特率的有效传输有了QoS保障。GPON也使用GEM方法。

3.5.3 安全性（机密性）

由于PON是传输系统，OLT传输所有通道到每个ONU，所以必须提供安全性，除了用MAC协议选择合适的框架以外。

3.6 EPON

EPON和ATM-PON，包括OLT、ONU和DDN。EPON被定义为用光纤和分接口实施的P2MP拓扑。这里，OLT是一个典型的以太网交换或媒体转换平台，然而ONU有以太网标准的WAN和客户接口。

EPON基于以太网标准，由IEEE.802.3支持，在EMFA中发展。这些特点（包括点对点铜线、点对点光纤、EPON和OAM）在2004年6月被IEEE-SA通过允许。EPON特色定义MPCP，P2PE和PMD层，基于1490/1310nm波长、10km-20km的传输距离。这就是建立一个EPON系统的所有要求。MPCP被定义为MAC控制下层的功能。每个ONT包含有一个MPCM距离，它在OLT中和MPCM通信。P2PE用OLT和ONU作为MAC层的下层实施，它模拟点对点通信。OAM机制包含在EPON协议书中。