光纤通讯基本元件及基本知识.ppt

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1、2013-5-11光纖通訊基本元件及基本知識目錄簡要﹕光连接器光耦合器件光隔离器光环形器光衰减器光纤通信常用单位2013-5-12一、光连接器件光纤连接器件的作用是一根光纤中的光最大限度地传到另一光纤中，或光信号在不同光纤之间耦合传递。广义上连接器分为两种类型：可拆卸型连接器。它被设计成可被连接，必要时又可拆开。永久型连接器。它被一次型连接使用，不能在拆开后重复使用。连接器的组成部分：连接器插头、光缆跳线、转换器、变换器、裸光纤连接器。2013-5-13制作光纤连接器的光纤要求纤芯直径:单模9u

2、m0.5,多模501um.纤芯不圆度:小于0.5um包层直径:125um2um包层不圆度小于2%同轴度:小于1um抗拉强度:大于0.5kg2013-5-14光纤的基本类型2013-5-152013-5-16精密套管结构连接器简图活动连接器的基本结构(1)2013-5-17活动连接器的基本结构(2)双锥形结构V形槽结构2013-5-18活动连接器的基本结构(3)球透镜耦合与自聚焦透镜耦合2013-5-19活动连接器的核心部件2013-5-1102013-5-1112013-5-1122013-5-

3、113连接器的品种、型号（1）1.FC系列连接器FC型连接器是一种镙纹连接，外部零件采用金属材料制作的连接器。2013-5-114FC型连接器的插头、转换器和内部结构连接器的品种、型号（1）2013-5-1152.SC系列连接器SC型连接器采用插拔连接，外壳使用工程塑料制作、矩形结构，便于密集安装，可以制成多芯连接器。SC型插头SC型转换器连接器的品种、型号（2）2013-5-1163.ST型连接器ST型连接器采用带键的卡口式锁紧机构。ST型连接器的插头与转换器连接器的品种、型号（3）2013-

4、5-1174.不同型号插头相互连接的转换器（法兰盘）FC/SC，FC/ST，SC/ST5.不同种类的变换器SC→FC，ST→FC，FC→SC，FC→ST，SC→ST，ST→SC6.各种裸光纤转接器连接器的品种、型号（4）2013-5-118连接头端面类型Ferrule+FlangeInsertionLoss(插入损耗)<0.3dBReturnLoss(回波损耗)PC>40dBSPC>45dBUPC>50dBAPC>60dB2013-5-119光在光纤中的衰减2013-5-120光衰减中的规律20

5、13-5-121连接器的主要指标连接器的主要指标:插入损耗基准法：（国家标准）替代法：（国家标准）跳线插入损耗测试2013-5-122连接器的主要指标2.回波损耗在光纤连接处，后向反射光相对于输入光的比率的分贝数。3.重复性和互换性重复性是指同一对插头，在同一只转换器中多次插拔之后，其插入损耗的变化范围。插拔次数一般取5次。互换性是指不同插头之间。或者不同连接器任意置换之后，其插入损耗的变化范围，性能一致性。2013-5-123光纤连接器一般性能40~50PC型陶瓷-40~+80陶瓷-20~+7

6、0不锈钢工作温度/ºC不锈钢寿命（插拔次数）35~40FC型反射损耗/dB互换性/dB重复性/dB0.2~0.3插入损耗/dB性能型号或材料项目2013-5-124纤芯错位损耗影响连接损耗的因素光纤连接时，由于光纤纤芯直径、数值孔径、折射率分布的差异以及横向错位、角度倾斜、端面间隙、端面形状、端面光洁度等因素的影响，都会产生连接损耗。1.纤芯错位损耗2013-5-1252013-5-126光纤倾斜损耗其中（2）光纤倾斜损耗对单模光纤当错位损耗取0.1DB，并假定a=5um,则横向错位d=0.72

7、um.对于单模光纤横向错位小于0.8um2013-5-1272013-5-128（3）光纤端面间隙损耗其中Z是端面间隙，K=n1/n2。当端面间隙控制在1um以内损耗小于0.006db，可以忽略。（4）光纤端面多次反射（Snell反射）引起的损耗光纤端面间隙损耗光纤端面间隙损耗对于要求倾斜损耗小于0.1DB，则单模光纤的倾斜角度应小于0。3度。生产中小于0。1度其中k=n1/n0,n0为空气折射率，取n0=1,n1=1.46计算得到Ilf=0.32db2013-5-129（5）纤芯（或模场）尺寸

8、失配引起的连接损耗（6）数值孔径失配引起的连接损耗NA1≧NA2NA1﹤NA2失配引起的连接损耗失配引起的连接损耗其中2013-5-130其他原因引起的损耗光纤端面不平滑，会导致散射损耗光纤端面与轴线不垂直，会产生连接损耗。上述的各种因素不仅影响插入损耗，也同时影响着连接器件的重复性和互换性。因此各种因素的改善，也会提高重复性和互换性指标。2013-5-131改进回波损耗的方法平面接触球面接触斜球面接触ReturnLoss(回波损耗)PC>40dBSPC>45dBUPC>50dBAPC>60dB