第04章常用光无源器件.ppt

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1、1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波分复用/解复用器4.4光开关4.5光纤光栅4.6光隔离器光环形器2光纤连接？永久连接活动连接半永久/活动连接3光纤连接：永久连接光纤熔接法光纤切割机4光纤熔接机5SM(Single-mode),MM(Multi-mode),DS(Dispersionshifted),NZDSF(Non-zerodispersionshifted),andED(Erbium-doped)fibers.适用光纤5英寸TFTLCD显示器监视器280Xor140X放大倍数311mm(W)x218m

2、m(D)x133mm(H),6.1kg尺寸及重量0.01~0.04dB实际熔接损耗6半永久/活动连接：粘连光纤准备：打磨抛光粘接a)将待接光纤在机械支撑工具上排列好b)用黏合剂将光纤固定好（常用环氧树脂作为粘连剂和催化剂）通常粘连损耗0.05~0.5dB74.1光纤连接器光纤(缆)活动连接器作用：实现光纤之间活动连接的光无源器件，它还具有将光纤与其他无源器件、光纤与系统和仪表进行活动连接的功能。81.光纤连接器的结构光纤连接器基本上是采用某种机械和光学结构，使两根光纤的纤芯对准，保证90%以上的光能够通过，主要有五种结构：1.套管结构2.

3、双锥结构3.V形槽结构4.球面定心结构5.透镜耦合结构9套管结构套管结构的连接器由插针和套筒组成。FerruleFiberAlignmentSleeve10双锥结构双锥结构连接器是利用锥面定位。结构类似与套筒：插针外端面、套筒内孔加工为圆锥面两插针插入套筒内孔实现纤芯对接AT&T创立11V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12球面定心结构两部分组成：一部分是装有精密钢球的基座，另一部分是装有圆锥面的插针。透镜耦合结构透镜耦合又称远场耦合，它分为球透镜耦合和自聚焦透镜耦合两种；原理：将光纤

4、的出射光变成平行光在用透镜将平行光聚集导入另一光纤13连接器的设计要求：-(多次连接、拆卸后)保持低耦合损耗-(对使用技巧要求低)易于安装-(温度、粉尘、湿气)环境敏感性低-低成本和高可靠性-(无需特殊工具)易于连接光纤连接器：非永久连接142.光纤活动连接器的种类光纤活动连接器的品种、型号很多，其中有代表性的有：FC、ST、SC、D4、双锥、VFO(球面定心)、F-SMA、MT-RJ连接器等等。15连接器的类型—按接头外形分类：FCNTT公司开发：其外部加强方式是采用金属套，紧固方式为螺丝扣我国电信网主要采用种类16连接器的类型—按接

5、头外形分类：SCNTT公司开发：外壳呈矩形，紧固方式是采用插拔销闩式，不需旋转，具有安装密度高的特点17连接器的类型—按接头外形分类：LCBellLab开发：模块化插孔闩锁机理制成插针尺寸小(1.25mm)，可提高光机架中的接口密度18连接器剖面19连接器的类型——按插针端面分类20多芯光纤连接器随着用户通信网规模的扩大、WDM的普及、电信网／数据网的光纤化乃至多媒体大容量信息处理设备的发展均推动着光缆向多芯、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。21224.1.2光纤连接器特性

6、评价连接器的主要指标:插入损耗、回波损耗、重复性和互换性。1.插入损耗插入损耗是指光纤中的光信号通过活动连接器之后，其输出光功率相对输入光功率的比率的分贝数，表达式为：Ac＝-10lgP1/P0(dB)式中：Ac为连接器插入损耗；P0为输入端的光功率；P1为输出端的光功率。232.回波损耗回波损耗又称为后向反射损耗。它是指光纤连接处，后向反射光对输入光的比率的分贝数，表达式为：Ar＝-10lgPR/P0(dB)式中：Ar表示回波损耗；P0表示输入光功率；PR表示后向反射光功率。243.重复性和互换性重复性是指光纤活动连接器多次插

7、拔后插入损耗的变化，用dB表示。互换性是指连接器各部件互换时插入损耗的变化，也用dB表示。254.2光纤耦合器光耦合器是将光信号进行分路或合路、插入、分配的一种器件。多种不同分类方法：功率、端口、模式等4.2.1光纤耦合器的结构与原理制作光耦合器可以有多种方法，大致可分为分立光学元件组合型、全光纤型、平面波导型等。典型制作方法：光纤熔融拉锥法附加损耗低、方向性好、环境稳定性好、控制方法简单、制作成本低廉，可批量生产等优点26将两根(或两根以上)除去涂覆层的光纤以一定的方式靠拢，在高温加热下熔融，同时向两侧拉伸，最终在加热区形成双锥体形式的特

8、殊波导结构，实现传输光功率耦合。熔融拉锥法熔融拉锥型单模光纤耦合器熔融拉锥型多模光纤耦合器274.2.2光纤耦合器的特性1.插入损耗insertionloss定义为指定输出端