常用光无源器件上课1

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1、光无源器件光纤通信第三章光源调制器驱动电路放大器光电二极管判决器光纤光纤中继器光源光无源器件光检测器光器件是构成光纤通信系统的必备元件全球光纤通信设备主要供应商光有源器件：光源光放大器光检测器光无源器件：光连接器光耦合器光开关光隔离器光衰减器光调制器光环行器光波分复用器需要外加能源驱动工作近年来世界各国都在研究开发全光网络，即希望在整个传输系统中全部采用光信号，取消光电转换，尽量使用光学手段处理信号，这对光器件尤其是无源器件提出了相当高要求。第四章常用光无源器件4.1光纤连接器4.2光纤耦合器4.3波分

2、复用/解复用器4.4光开关用于光纤设备和光纤之间，光纤和光纤之间,光纤与其它部件之间，设备和设备之间的连接。又叫活接头。光源光中继光检测器尾纤光耦合器光测试仪器光跳线4.1.光纤连接器的结构和种类4.1光纤连接器的结构和种类光纤连接器最重要是使两根光纤的轴心对准，使发射光纤输出的光能量最大限度地耦合进接收光纤，并使其介入光路后对系统影响最小。FC型：螺纹连接。外部材料为金属SC型：外壳采用工程塑料，矩形结构，便于密集安装，不用螺纹连接，可以直接插拔。ST型：采用带键的卡口式锁紧机构，确保连接时准确对中。

3、4.1光纤连接器—Connector技术指标：插入损耗：光信号通过连接器之后，其输出光功率相对输入光功率的比率的分贝数。回波损耗：反射损耗，光纤连接处，后向反射光相对输入光的比率的分贝数。重复性和互换性一、光方向耦合器4.2光方向耦合器光耦合器（Coupler）是对光信号实现分路、合路、插入、分配的一种无源器件一类能使传输中的光信号在特殊结构的耦合区发生耦合，并进行再分配的器件。从端口形式上划分，它包括X型(2×2)耦合器、Y形（1×2）耦合器、星形（N×N，N>2）耦合器以及树形耦合器等。C--耦合系

4、数22光纤耦合器P4P0输入功率P1直通功率P3串扰P2耦合功率L锥形区域L锥形区域Z耦合区域0PP1P2熔锥光纤型耦合器中功率耦合过程。熔融拉锥法是将两根（或两根以上）除去涂覆层的光纤以一定方式靠拢，在高温下熔融，同时向两侧拉伸，最终在加热区形成双锥体形式的特殊波导结构，实现传输光功率耦合的一种方法.被驱动光纤的相位总比驱动光纤的相位滞后/2。耦合区两纤芯中光功率随耦合区长度的耦合交换规律。可根据耦合比要求，决定拉伸长度，但拉锥长度太长，纤芯变得过细后，将引起能量辐射，功率降低，插入损耗明显增加。

5、3dBcoupler12P0P1P28×8星形耦合器的结构示意图多端口定向耦合器例题：用2×2的光纤耦合器构成一个8×8的光纤耦合器主要技术指标插入损耗IL——是指定输出端的光功率Pouti和全部输入光功率Pin和的比值。附加损耗EL——是全部输入端光功率总和和全部输出端光功率总和的比值。分光比或耦合比CR——是一个指定输出端的光功率和全部输出端的光功率总和的比值。P0P1P2P3隔离度I——某一光路对其它光路中的信号的隔离能力。2×2双锥形光纤耦合器的输入功率为Pin=200µW,另外三个端口的

6、输出功率分别为P1=90µW，P2=85µW，P3=6.3nW，试计算光纤耦合器的主要性能参数。解：分光比为:附加损耗为:4.3光衰减器光衰减器是一种插入光传输链路中控制光能的衰耗的无源器件。用途：光通信线路、系统评估、研究光通信线路、系统调整、校正在波分复用光纤网络中用来调整各信道信号的强弱测试仪器的光功率衰减光放大器的功率平坦模拟光纤长距离传输检测传输系统的动态范围。卡口式光衰减器螺旋式光衰减器。根据衰减量是否变化，可以分为固定式、分级可变式和连续可调式衰减基本原理：在玻璃基片上蒸镀透射系数(或反射

7、系数)变化很小的金属膜，使通过镀膜玻璃片的光功率被膜层材料吸收一部分，光强度受到衰减。金属膜可以是镍铬等化合物材料，光的衰减量有膜的厚度进行控制。4.3光衰减器固定衰减器输入光纤输出光纤光纤连接器光纤连接器透镜透镜衰减部分固定衰减器对光功率衰减量固定不变，主要用于调整光纤传输线路的光损耗。（1）位移式固定衰减器特点仅用于固定衰减器回波损耗大，偏振无关体器件固定衰减器（2）衰减片型固定衰减器利用吸收光的衰减片无准直透镜型：FIBERFIBER衰减片不能用于大功率的光路中可变衰减器(a)光路和结构(b)分级

8、可变式(c)连续可调式厚薄可变衰减器的衰减量可在一定范围内变化，用于测量光接收机灵敏度和动态范围。4.4光隔离器1.定义：光隔离器是一种非互易性器件,只允许光波往一个方向传输,阻止光波往其他方向尤其是反方向传输。一般用在激光器或光放大器后，插入损耗值为1dB，隔离度的典型值为40--50dB。4.4光隔离器2.构成：由起偏器、检偏器以及放置在它们之间的法拉第旋转器组成。法拉第旋转器由具有法拉第特性而透光率高的材料和产生相应磁场的永磁铁组成。