光纤基础器件及工艺实现介绍.ppt

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1、OplinkCollimator/PigtailTechnicsInstructionZhanBi2010-8-2ContentFiberCapillaryPigtailLensCollimatorReferenceFiber光纤的制造——石英光纤预制棒制备方法1：化学汽相沉积法（MCVD：ModificatedChemicalVapourDeposition）方法2：汽相轴向沉积法（VAD：VapourPhaseAxialDeposition）以SiCl4为原料，参杂GeCl4，PoCl3，BCl3。GeO2构成纤芯

2、，B2O3构成包层工艺关键点：提纯去除OH离子，Cr3+，Fe2+等，以获得低损耗；无气泡，裂纹，灰尘；折射率分布。拉制将预制棒的顶端部分熔融，熔融的同时将顶端的软化部分拉出，类似制作“糖人”。然后再用UV胶涂覆，形成裸纤。工艺关键点：温度；包层和涂覆层尺寸的控制；熔融部分的位置控制等；套塑成缆250umBareFiber无这两步形成900umTightBuffer或者形成带状光纤，涂覆材料：PVC;Polyester;PVDFFiber光纤的参量1.折射率分布以及结构尺寸（a，n）2.数值孔径NA、归一化频率v和传播

3、模式3.光纤的损耗与工作波长4.光纤的色散5.Oplink常用光纤6.光纤-光纤的耦合损耗Fiber折射率分布以及相对折射率相对折射率Δ=(n1-n2)/n1;对于多模光纤MMF，Δ≈1%；对于单模光纤SMF，Δ≈0.3%SMF-28eCorning，Δ≈0.36%Fiber几种典型的折射率分布曲线常见于单模光纤常见于多模光纤色散位移光纤Fiber数值孔径NANA（1310nm）=0.1246NA（1550nm）=0.1244Fiber归一化频率，反映光纤结构特征的参数结论：调整光纤的a或NA即可调节V参数；阶跃光纤若

4、想获得单模传输，则V<=2.405；在保证单模传输情况下，V值越高越好，以保证有很小的弯曲损耗。事实上V<3仍然可以保证单模工作（高阶模短暂出现，然后急剧衰减消逝）。Fiber传播模式，与光纤的a，NA，V值，工作波长等边界条件相关SMF-28e在1300nm下，传播模式只有一个，即保持单模传输。场能量分布x-yFiber此2图中反映1300nm光，在SMF-28e光纤单模传输500um之后，接着在一段包层中发散传播的情况。FiberSMF-28e在1250nm下，传播模式增加至3个，即多模传输。场能量分布x-y阶跃光

5、纤模数M=V^2/2Fiber光纤的损耗光纤的损耗包括：吸收损耗本征吸收——限制了石英光纤的工作波长的上线为9.1um。杂质吸收——有3个吸收峰，1.39um，1.24um和0.95um，OH根离子吸收，决定了通信用的3个波段（窗口），850nm，1300nm，1550nm。SMF-28e是消水峰光纤。注意熔融器件将使得吸收峰再次出现，如TEC，Coupler等。原子缺陷吸收——石英光纤不敏感Fiber光纤的损耗包括：2、散射损耗瑞利散射——不可消除，与波长的四次方成反比，与光纤的材料（A，B）有关。аsr=A*（1+

6、BΔ）/(λ^4)受激喇曼散射和受激布里渊散射——在光纤中传输的能量达到一定阈值时，才能产生。决定了光纤可传输的最大功率。一般spec定义500mw。温度越低，阈值越小。3、弯曲损耗——与传播模式，模场半径有关。高阶模的弯曲损耗更大；模场半径越大，弯曲损耗越大。Fiber光纤的工作波长SMF-28e光纤下限约为1.256um（软件模拟），上限受制于本征吸收，小于9.1um。Fiber光纤的色散FiberOplink常用光纤CorningSMF-28eFiberADCPVDF900umFiberCorningPureMo

7、deHI1060FiberFujikuraPMfiberFiberNufern1550B-HPFiberCorningInfiniCor62.5umMMFFiberOplinkTECfiber扩束区高温烧制后，切成两段目的：MFD匹配Minimizeω0PDLMFD增大，NA和Δ减小经验获得，扩束有效长度不超过0.6mm。Pigtail返工研磨不能超过2次。工艺控制点：气流、温度、时间，切断位置，BeamScaner测试。Fiber光纤-光纤的耦合损耗内部损耗因子a相对折射率差Δ折射率分布参数g失配外部损耗因子ar/a

8、z/aq/——横向偏移——纵向偏移——角向偏移端面处理的质量端面反射损耗Fiber①内部因子引起的损耗是非互易的，Δ小→Δ大：损耗小；Δ大→Δ小：损耗大；.②横向失准和角详失准对连接损耗的影响比纵向失准大得多，且难调整。③多模光纤a、D引起的损耗大，可达0.05~0.2dB。④单模光纤的内部损耗因子归结为唯一的参数：基模模场半径W