常用光無源器件上課1

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1、光無源器件光纖通信第三章光源調(diào)制器驅(qū)動(dòng)電路放大器光電二極管判決器光纖光纖中繼器光源光無源器件光檢測器光器件是構(gòu)成光纖通信系統(tǒng)的必備元件全球光纖通信設(shè)備主要供應(yīng)商光有源器件：光源光放大器光檢測器光無源器件：光連接器光耦合器光開關(guān)光隔離器光衰減器光調(diào)制器光環(huán)行器光波分復(fù)用器需要外加能源驅(qū)動(dòng)工作近年來世界各國都在研究開發(fā)全光網(wǎng)絡(luò)，即希望在整個(gè)傳輸系統(tǒng)中全部采用光信號，取消光電轉(zhuǎn)換，盡量使用光學(xué)手段處理信號，這對光器件尤其是無源器件提出了相當(dāng)高要求。第四章常用光無源器件4.1光纖連接器4.2光纖耦合器4.3波分

2、復(fù)用/解復(fù)用器4.4光開關(guān)用于光纖設(shè)備和光纖之間，光纖和光纖之間,光纖與其它部件之間，設(shè)備和設(shè)備之間的連接。又叫活接頭。光源光中繼光檢測器尾纖光耦合器光測試儀器光跳線4.1.光纖連接器的結(jié)構(gòu)和種類4.1光纖連接器的結(jié)構(gòu)和種類光纖連接器最重要是使兩根光纖的軸心對準(zhǔn)，使發(fā)射光纖輸出的光能量最大限度地耦合進(jìn)接收光纖，并使其介入光路后對系統(tǒng)影響最小。FC型：螺紋連接。外部材料為金屬SC型：外殼采用工程塑料，矩形結(jié)構(gòu)，便于密集安裝，不用螺紋連接，可以直接插拔。ST型：采用帶鍵的卡口式鎖緊機(jī)構(gòu)，確保連接時(shí)準(zhǔn)確對中。

3、4.1光纖連接器—Connector技術(shù)指標(biāo)：插入損耗：光信號通過連接器之后，其輸出光功率相對輸入光功率的比率的分貝數(shù)?；夭〒p耗：反射損耗，光纖連接處，后向反射光相對輸入光的比率的分貝數(shù)。重復(fù)性和互換性一、光方向耦合器4.2光方向耦合器光耦合器（Coupler）是對光信號實(shí)現(xiàn)分路、合路、插入、分配的一種無源器件一類能使傳輸中的光信號在特殊結(jié)構(gòu)的耦合區(qū)發(fā)生耦合，并進(jìn)行再分配的器件。從端口形式上劃分，它包括X型(2×2)耦合器、Y形（1×2）耦合器、星形（N×N，N>2）耦合器以及樹形耦合器等。C--耦合系

4、數(shù)2?2光纖耦合器P4P0輸入功率P1直通功率P3串?dāng)_P2耦合功率L錐形區(qū)域L錐形區(qū)域Z耦合區(qū)域0PP1P2熔錐光纖型耦合器中功率耦合過程。熔融拉錐法是將兩根（或兩根以上）除去涂覆層的光纖以一定方式靠攏，在高溫下熔融，同時(shí)向兩側(cè)拉伸，最終在加熱區(qū)形成雙錐體形式的特殊波導(dǎo)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)傳輸光功率耦合的一種方法.被驅(qū)動(dòng)光纖的相位總比驅(qū)動(dòng)光纖的相位滯后?/2。耦合區(qū)兩纖芯中光功率隨耦合區(qū)長度的耦合交換規(guī)律?？筛鶕?jù)耦合比要求，決定拉伸長度，但拉錐長度太長，纖芯變得過細(xì)后，將引起能量輻射，功率降低，插入損耗明顯增加。

5、3dBcoupler?1?2P0P1P28×8星形耦合器的結(jié)構(gòu)示意圖多端口定向耦合器例題：用2×2的光纖耦合器構(gòu)成一個(gè)8×8的光纖耦合器主要技術(shù)指標(biāo)插入損耗IL——是指定輸出端的光功率Pouti和全部輸入光功率Pin和的比值。附加損耗EL——是全部輸入端光功率總和和全部輸出端光功率總和的比值。分光比或耦合比CR——是一個(gè)指定輸出端的光功率和全部輸出端的光功率總和的比值。P0P1P2P3隔離度I——某一光路對其它光路中的信號的隔離能力。2×2雙錐形光纖耦合器的輸入功率為Pin=200μW,另外三個(gè)端口的

6、輸出功率分別為P1=90μW，P2=85μW，P3=6.3nW，試計(jì)算光纖耦合器的主要性能參數(shù)。解：分光比為:附加損耗為:4.3光衰減器光衰減器是一種插入光傳輸鏈路中控制光能的衰耗的無源器件。用途：光通信線路、系統(tǒng)評估、研究光通信線路、系統(tǒng)調(diào)整、校正在波分復(fù)用光纖網(wǎng)絡(luò)中用來調(diào)整各信道信號的強(qiáng)弱測試儀器的光功率衰減光放大器的功率平坦模擬光纖長距離傳輸檢測傳輸系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)范圍?？谑焦馑p器螺旋式光衰減器。根據(jù)衰減量是否變化，可以分為固定式、分級可變式和連續(xù)可調(diào)式衰減基本原理：在玻璃基片上蒸鍍透射系數(shù)(或反射

7、系數(shù))變化很小的金屬膜，使通過鍍膜玻璃片的光功率被膜層材料吸收一部分，光強(qiáng)度受到衰減。金屬膜可以是鎳鉻等化合物材料，光的衰減量有膜的厚度進(jìn)行控制。4.3光衰減器固定衰減器輸入光纖輸出光纖光纖連接器光纖連接器透鏡透鏡衰減部分固定衰減器對光功率衰減量固定不變，主要用于調(diào)整光纖傳輸線路的光損耗。（1）位移式固定衰減器特點(diǎn)僅用于固定衰減器回波損耗大，偏振無關(guān)體器件固定衰減器（2）衰減片型固定衰減器利用吸收光的衰減片無準(zhǔn)直透鏡型：FIBERFIBER衰減片不能用于大功率的光路中可變衰減器(a)光路和結(jié)構(gòu)(b)分級

8、可變式(c)連續(xù)可調(diào)式厚薄可變衰減器的衰減量可在一定范圍內(nèi)變化，用于測量光接收機(jī)靈敏度和動(dòng)態(tài)范圍。4.4光隔離器1.定義：光隔離器是一種非互易性器件,只允許光波往一個(gè)方向傳輸,阻止光波往其他方向尤其是反方向傳輸。一般用在激光器或光放大器后，插入損耗值為1dB，隔離度的典型值為40--50dB。4.4光隔離器2.構(gòu)成：由起偏器、檢偏器以及放置在它們之間的法拉第旋轉(zhuǎn)器組成。法拉第旋轉(zhuǎn)器由具有法拉第特性而透光率高的材料和產(chǎn)生相應(yīng)磁場的永磁鐵組成。