第4章 常用光无源器件

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1、第四章-常用光无源器件1电子与信息工程学院通信技术研究所目录4.1光纤连接器(1)光纤连接器的结构与种类(2)光纤连接器特性4.2光纤耦合器(1)光纤耦合器的结构与原理(2)光纤耦合器的特性4.3波分复用/解复用器(1)波分复用/解复用器原理与分类(2)波分复用/解复用器的特性4.4光开关(1)光开关的种类(2)光开关的特性参数4.5光隔离器及光环行器(1)光隔离器(2)光环形器4.6小结2概述光纤通信中所用的光器件可分成光有源器件和光无源器件两大类。二者的区别在于器件在实现本身功能的过程中，其内部是否发生光电能量转换。若出现光电能量转换，则称其为有源光器件；若未出现光电

2、能量转换，即便也需要一些电信号的介入，均称为光无源器件。光无源器件有多种分类方法，目前最常用的是按功能分类。按照器件在光纤传输路上所发挥的功能可分为光隔离器、光纤连接器、光合/分路器光耦合器、光开关、光衰减器以及光极化控制器、光环形器滤波器等。本章主要介绍目前常用的光无源器件的结构、工作原理及特性参数。34.1光纤连接器44.1光纤连接器4.1.1光纤连接器的结构与种类分类：固定连接器、活动连接器、多模光纤连接器、单模光纤连接器等。1.固定连接器又称为固定接头或接线子，是使一对或几对光纤之间形成永久性的连接，不一定要求重复使用，但要求损耗低，后向反射光小，操作简便，性能稳

3、定。制作固定接头的方法又熔接法、V形槽法、毛细管法、套管法等，这些方法各有优缺点，都能制作出满足工程需要的固定接头。我国光纤干线中，熔接法用得最多。。54.1光纤连接器2.活动连接器定义：光纤(缆)活动连接器是实现光纤(缆)之间活动连接的光无源器件，它还具有将光纤(缆)与其他无源器件、光纤(缆)与系统和仪表进行活动连接的功能。是光纤应用领域中不可缺少的、应用最广光无源器件之一。(1)套管结构这种结构设计合理，加工技术能够达到要求的精度，因而得到广泛应用。FC、SC、D4等型号的连接器均采用这种结构。4.1光纤连接器(2)双锥结构利用锥面定位，此结构由AT&T创立和采用。(

4、3)V形槽结构将两个插针放入V形槽基座中，再用盖板将插针压紧，利用对准原理使纤芯对准，精度较高，但结构复杂，零件数量多。74.1光纤连接器(4)球面定心结构两根插针插入基座，球面与锥面接合将纤芯对准，并保证纤芯之间的间距控制在要求的范围内，设计巧妙，但零件形状复杂，实现难度大。(5)透镜耦合结构又称远场耦合，结构分球透耦合结构和自聚焦透镜耦合结构两种，降低了加工的精度要求，容易实现。但结构复杂、体积大、元件多、损耗大84.1光纤连接器3.光纤活动连接器的种类光纤活动连接器的品种、型号很多。据不完全统计，国际上常用的不下30余种。其中有代表性的有：FC、ST、SC、D4、双

5、锥、VFo、F-SMA等，这些连接器都是不同国家、不同公司研制的产品，在一定的时期内，还会在一些国家和地区使用。在我国用得最多的是FC系列的连接器，SC型也将逐步推广使用，ST型连接器也有一定数量的应用。(1)FC(FaceConnect)系列连接器是一种用螺纹连接，外部零件采用金属材料制作的连接器，它是我国电信网采用的主要品种，我国已制定了FC型连接器的国家标准。(2)SC型连接器它的插针、套筒与FC完全一样。外壳采用工程塑料制作、采用矩形结构便于密集安装。不用螺纹连接、可以直接插拔，使用方便，操作空间小可以密集安装，可以做成多芯连接器，因此应用前景更为广阔。94.1光

6、纤连接器(3)ST型连接器ST型连接器采用带键的卡口式锁紧机构，确保连接时准确对中。(4)不同型号插头互相连接的转换器在对不同型号插头连接时，需要转换器进行连接。主要有以下几种：ST/FC；FC/SC；FC/ST；SC/ST；ST/SC。(5)活动连接器跳线的规格选择跳线时，需要明确以下这些参数：插头型号；光纤型号；光纤芯径；光纤芯数；光缆外径；插头数；插头损耗；回波损耗；插针材料；插针端面形状；套筒材料。(6)新型多芯光纤连接器光缆向多芯、高密度方向深入发展，带状多芯光缆需要用多芯光纤连接器进行连接，多芯带状光纤MT连接器就应运而生。104.1光纤连接器11平面对接型光

7、纤连接器(FC型—faceconnect)4.1光纤连接器12使用方法：将带有接收光纤和发射光纤的插针体分别插入套筒中，将螺旋拧紧，就实现了光纤的耦合。螺旋式连接4.1光纤连接器13问题所在：FC型光纤连接器的接头是平面型，产生菲涅尔反射，形成损耗和引入噪声。菲涅耳反射：光在不同折射率的介质平面的交界面上会发生入射光的部分反射。4.1光纤连接器14矩形光连接器（SC）FC型PC型预留空间以便耦合部分旋转，不能满足高密度安装要求。结构图：卡口式，能自锁和开启4.1光纤连接器154.1光纤连接器16ST型连接器插销锁定式连接方式4