光纤通信期末论文

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1、光纤通信系统中无源器件的原理及设计摘要：光无源器件是光纤通信设备的重要组成部分。它是一种光学元器件，其工艺原理遵守光学的基木规律及光线理论和电磁波理论、各项技术指标、多种计算公式和各种测试方法，与纤维光学、集成光学息息相关；因此它与电无源器件冇本质的区别。在光纤有线电视中，其起着连接、分配、隔离、滤波等作用。实际上光无源器件有很多种，限于篇幅，此处仅讲述常用的几种一光分路器、光衰减器、光隔离器、连接器、跳线、光开关。关键字：无源器件、光分路器、光衰减器、光隔离器、连接器、跳线、光开关引言:1966年，美籍华人高€(C.K.Kao)和霍克哈姆(C.A.Hockham)发表论文,

2、预见了低损耗的光纤能够用于通信，敲开了光纤通信的大门，引起了人们的重视。1970年，美国康宁公司首次研制成功损耗为20dB/km的光纤，光纤通信时代由此开始。光纤通信是以很高频率(1014Hz数量级)的光波作为载波、以光纤作为传输介质的通信。由于光纤通信具有损耗低、传输频带宽、容量大、体积小、重量轻、抗电磁干扰、不易串音等优点，备受业内人士青睐，发展非常迅速。光纤通信系统的传输容量从1980年到2000年增加了近1万倍，传输速度在过去的10年中大约提高了100倍。一、光纤活动连接器。1.光纤活动连接器的原理光纤活动连接器是实现光纤Z间活动连接的无源光器件，它还有将光纤打有源器

3、件、光纤与其它无源器件、光纤与系统和仪表进行连接的功能。尽管光纤(缆)活动连接器在结构上千差万别，品种上多种多样，但按其功能可以分成如下儿部分：连接器插头、光纤跳线、转换器、变换器等。这些部件可以单独作为器件使用,也可以合在一起成为组件使用。实际上，一个活动连接器习惯上是指两个连接器插头加一个转换器。(1)连接器插头。使光纤在转换器或变换器屮完成插拔功能的部件称为插头，连接器插头rti插针体和若干外部机械结构零件纟R成。两个插头在插入转换器或变换器示可以实现光纤(缆)之间的对接;插头的机械结构用于对光纤进行冇效的保护。插针是一个带冇微孔的精密鬪柱体，其主要尺寸如下：外径①2.

4、499±0.0005mm外径不圆度＜0.0005mm微孔直径①126土0.5um微孔偏心量＜l»in微孔深度4min或10mm插针外鬪柱体光沽度^14端面ill］率半径20-60mm插针的材料有不锈钢、全陶瓷、玻璃和塑料几种。现在市场上用得最多的是陶瓷，陶瓷材料貝有极好的温度稳定性，耐磨性和抗腐蚀能力，但价格也较贵。塑料插头价格便宜，但不耐用。市场上也有较多插头在采用塑料冒充陶瓷，工程人员在购买时请注意识别。插针和光纤相结合成为插针体。插针体的制作是将选配好的光纤插入微孔中，用胶固定后,再加工其端面，插头端面的曲率半径对反射损耗影响很大，通常曲率半径越小，反射损耗越人。插头按

5、其端面的形状可分为3类：PC型、SPC型、APC型。PC型插头端面曲率半径最大，近乎平面接触，反射损耗最低；SPC型插头端血的曲率半径为20mm,反射损耗可达45dB,插入损耗对以做到小于0.2dB；反射损耗最高的是APC型，它除了采用球面接触外，述把端而加工成斜而，以使反射光反射出光纤，避免反射回光发射机。斜而的倾角越人，反射损耗越大，但插入损耗也随Z增大，--般取倾角为8o—9o,此时插入损耗约0.2dB,反射损耗可达60DB,在CATV系统中所有的光纤插头端面均为APC型。要想保证插针体的质量，光纤的儿何尺寸必须达到下列要求：光纤外径比微孔直径小0.0005mm；光纤纤

6、芯的不同轴度小于0.0005mm。因此，插针和光纤以及两者的选配对连接器插头的质量影响极人，也是连接器插头质量好坏的关键。不同厂家的产品工艺水平不一样，因而差别就很人，在实际应用屮，木人也曾多次碰到一个插头插损ldB以上的情况，而正常值--般小于0.3dBo在工程应用中,不要小看一个小小的插头，质量低劣的插头对系统的影响是和很大的；在选购吋一定耍选用信誉高、知名厂家的产品。(1)跳线。将一根光纤的两头都装上插头，称为跳线。连接器插头是跳线的特殊情况，即只在光纤的一头装冇插头。在工程及仪表应用中，大虽使用着各种型号、规格的跳线，跳线中光纤两头的插头可以是同一型号，也可以是不同的

7、型号。跳线可以是单芯的，也可以是多芯的。跳线的价格主要山接头的质量决定。因而价格也相差较大。在选用跳线时，本着质优价廉去选是不错，但一定不耍买质次价低的产品。(2)转换器。把光纤接头连接在一起，从而使光纤接通的器件称为转换器，转换器俗称法兰盘。在CATV系统中用得最多的是FC型连接器；SC型连接器因使用方便、价格低廉，可以密集安装等优点，应用前景也不错，除此地外，ST型连接器也有一定数量的应用。a.FC型连接器。FC型连接器是一种川螺纹连接，外部元件采川金属材料制作的闘形连接器。它是我国采川的主要品种，