光无源器件-电子通信专业

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1、第三章光器件光纤通信张树东zhangsd2@126.com光信息科学与技术曲阜师范大学物理工程学院光纤通信用光学元器件有源器件:无源器件:光源:LED,LD光检测器:PD,PIN,APD光放大器:EDFA连接器耦合器光开关隔离器波分复用器调制器光器件需外加电源驱动无需外加电源驱动第三章光器件3.1连接器3.2耦合器3.3可调谐光滤波器3.4波分复用/解复用器3.5调制器3.6光开关3.7光隔离器3.8光环行器3.9光分插复用器3.10波长变换器3.11偏振复用器光纤连接器:用于光纤线路与光端机(光发射机,光接收)或其他光无源器件之间的连接的器件,是可以

2、插拔的,有时也叫光纤活动连接器。3.1连接器(Connectors)1.基本结构及工作原理工作原理:采用某种机械和光学结构，使两根光纤的纤心对接，保证95％以上的光能通过连接器。基本结构:套管结构3.1连接器连接器的基本结构包括接口零件、光纤插针和对中三部分1.基本结构及工作原理3.1连接器光纤插针的端面有:平面、球面(PC,PhysicalContact)或斜面(APC,AngledPhysicalContact)。APC8o三种常见的物理接触芯包皮凸球面平面斜面PC1.基本结构及工作原理3.1连接器套管结构、双锥结构、V形槽结构或透镜耦合结构。对中

3、可以采用:双锥结构V形槽结构球面定心结构透镜耦合结构2.对连接器的要求3.1连接器连接损耗(插入损耗)小；回波损耗大；多次插拨重复性好；互换性好；环境温度变化时，性能保持稳定；并有足够的机械强度按功能分类:连接器插头(PlugConnector)适配器(Adapter)转换器(Converter)光缆跳线(CableJumper)裸光纤转换器(BareFiberAdapter)3.1连接器3.连接器的种类按连接方式及外形分类:3.1连接器3.连接器的种类ST(SpringTension)：有FC型、SC型和ST型FC(FerruleConnector)

4、：SC(Square/SubscriberConnector):表示用螺纹连接表示轴向插拔矩形外壳结构表示弹簧带键卡口结构。FCSCST3.1连接器3.连接器的种类如FC/PC、FC/APC、SC/PC、SC/APC和ST/PC转接器的通常表示连接器的类型/光纤插针端面结构各种单模光纤连接器的结构特点和性能指标4.连接器的损耗3.1连接器固有损耗:数值孔径失配纤芯不同心折射率分布失配纤芯尺寸失配3.1连接器外部损耗:轴向倾角q菲涅尔反射端面粗糙横向偏移x端面间隙d５.主要性能指标插入损耗:插入损耗是指光信号通过活动连接器后，输出光功率相对输入光功率的分

5、贝数回波损耗:又称后向反射损耗，是指光纤连接处，后向反射光功率相对入射光功率的分贝数重复性和互换性:连接器多次插拔或互换后，插入损耗的变化.3.1连接器６.接头3.1连接器接头是把两个光纤端面结合在一起，以实现光纤与光纤之间的永久性(固定)连接接头制作方法热熔连接：高压电弧加热把两个光纤端面熔合机械连接：用V形夹具使光纤准直，用热固化及环氧树脂粘结加固V形槽光纤1光纤2光耦合器:将光信号进行分路和合路的器件.3.2光耦合器(OpticalCoupler)光耦合器连接三个或三个以上点光信号必须在多个输出端口分配,信号强度降低１．光耦合器分类光功率耦合器光

6、波长(合/分波）耦合器从功能上:从端口形式上:X形(2×2)Y形(1×2)星形(M×N,N＞2)树形(1×N,N＞2)T形(1×2)3.2光耦合器分类常用耦合器的类型T形……星形(M×N)…l1l2lNl1＋l2＋lN树形(1×N)波分复用器/解复用器(即合波器/分波器)2314X形定向耦合器(2×2)3.2光耦合器2×2定向光纤耦合器是构成其它光学元件的基础，它的功能是把一根光纤输入的光功率分配给2根光纤，可以用作不同分路比的功率分路器或功率组合器12341-2和3-4为直通臂1-3和2-4为耦合臂如1端输入,则2和3端输出,4端无输出2×23.2光

7、耦合器２．2×2定向光纤耦合器8×8星形耦合器1234567891011123.2光耦合器３.NN星形耦合器NN星形耦合器的功能是把N根光纤输入的光功率组合在一起，并均匀分配给N根输出光纤。这种耦合器可以用作多端功率分路器或功率组合器。2×2耦合器组成的星形耦合器４．光纤耦合器的特性参数3.2光耦合器以2×2定向耦合器为例插入损耗(InsertionLoss):L2314表示特定的端口到另一端口路径的损耗.如从输入端口1到输出端口2的插入损耗为，用L表示3.2光耦合器以2×2定向耦合器为例隔离度(DegreeofIsolation):or串话(音)

8、干扰(Crosstalk)由端1输入的光功率P1应从端2和端3输出，端4理论上应无光功率输出.