光纤通信第5章ppt课件.ppt

《光纤通信第5章ppt课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第五章光纤通信系统与通信网目的和要求:了解光纤网络及其功能器件；掌握光纤通信系统组成、系统性能测试及网络结构；了解目前光纤通信网络中的各种器件及其特性，光纤通信网络的发展趋势。主要内容:5.1无源光器件和WDM技术5.2光放大器5.3数字光纤通信系统5.4光同步数字传输网5.5光纤通信系统的总体设计5.1无源光器件和WDM技术5.1.1光无源器件何为光无源器件？在光网络中不需要外部电源，而使用输入信号光的能量来工作的器件称为光无源器件。本节来讨论它们的构造和应用。1.光纤连接器ITU将光纤连接器定义为“用以稳定地但并不是永久地连接两根或多根光纤的无源器件”是实现光纤与光纤之间以及光纤与终端设备

2、之间活动的连接器件。连接损耗低回波损耗大光纤连接器的要求重复性好适应能力好各种光纤连接器实物照片1）连接损耗低光纤中的损耗主要是连接损耗，对于固定接头其连接损耗最大不能高于0.1dB，而活动连接器的连接损耗最大不能高于0.2dB。连接损耗的计算式子如下：（dB）其中是指连接器的输出功率，是指连接器的输入功率。影响光纤的连接损耗有多种，主要包括以下2个方面：(1)光纤结构参数失配引起的连接损耗，主要包括光纤芯径尺寸失配、数值孔径失配以及折射率分布失配等3个方面。①光纤芯径尺寸失配（主要在单模光纤中考虑）②数值孔径失配（多模光纤中起作用）③折射率分布失配（多模光纤中起作用）（2）两光纤相对位置偏离

3、引起的连接损耗两根光纤相对位置偏离引起的连接损耗主要包括横向错位引起的损耗、倾斜损耗以及间隙损耗。①横向错位引起的损耗②纵向间隙引起的损耗③角度偏移引起的损耗2）回波损耗大。回波损耗是指在光纤连接处，后向反射光功率Pr相对输入光功率Pi比的分贝值。回波（绝对值）越大越好，以减小反射光对光源和系统的影响，其典型值应不小于45dB。3）重复性好。是指连接器被重复使用时，其损耗值不应有明显的变化。该指标可以考核连接器结构设计和加工工艺的合理性，也是表明连接器实用化的重要标志。一般应小于0.1dB。4）适应能力强。光纤连接器必须能够承受周围环境温度的变化、潮湿和化学侵蚀以及一定外力的影响。按照连接器的

4、构成方式可分为固定接头和活动连接器。固定接头实现光纤与光纤之间的永久性连接，主要用于光纤线路的构成，一般在工程现场制作完成。制作的方法:热熔法:接头平均损耗达到0.05dB/个，V型槽法:接头损耗较大，0.15dB/个光纤活动连接器在光纤通信系统、光信息处理系统、光学仪器仪表中被广泛地使用。它通常用来完成光源到光纤、光纤到光纤以及光纤与深测器、终端设备之间的连接。是一种可拆卸重复使用的用量很大的一种光无源器件。不管何种连接器，都必须具备损耗低、体积小、重量轻、可靠性高、便于操作、重复性和互换性好以及价格低廉等优点。光纤连接器的基本结构图5.2光纤连接器的基本结构目前比较常见的光纤连接器有以下几

5、种：1)FC型光纤连接器（即螺纹连接式）2)SC型光纤连接器（即矩型插拔式）3)ST型光纤连接器（即圆形卡口式）4)LC型连接器5)MU型连接器2）光纤耦合/分离器耦合器是从几根光纤中组合光的设备；分离器是分离光到几根光纤的设备。这些器件对光网络是绝对必要的。1、熔锥形耦合器（FBT）工作原理：当加热拉伸光纤时，光纤直径不断变小，在耦合区内，因为光纤靠得非常近，光就会从一个纤芯耦合到另一个纤芯，多少输入光耦合到第二根光纤，依赖于耦合区两根光纤之间的距离、两根光纤的直径和工作波长。2X2FBT耦合器耦合区耦合比：进入到第二根光纤的光的能量的多少。比如，50：50耦合器及1：99耦合器等。制作FB

6、T的主要方法：抛光法加热拉伸法FBT耦合器的优点：低损耗耦合器的端口配置2X1耦合器1X2耦合器树状耦合器星型耦合器耦合器的特性参数以一个4端口（2X2）耦合器来介绍耦合器的特性参数。（1）极端损耗（Pex）输出功率之和与输入功率的比值。典型值在0.06到0.15变化。1234（2）耦合器的插入损耗（IL）定义为：在一个特定波长，输出与输入光功率之比。1234（3）耦合比（CR）定义：注意：IL=CR+Pex1234（4）不均匀性是用来描述相等耦合比的耦合器的特性，比如一个50：50的耦合器，不相等的原因是在制作中引入对不同耦合的插入损耗。希望不均匀性越小越好。定义：1234（5）偏振稳定性（

7、PDL）是由于输入光线偏振变化引起的插入损耗最大变化的度量。一般不超过0.15dB。1234（6）方向性(D)或近端串音表明输入功率的多少出现在不希望的输出端。有时定义为近端串音的测量，此时定义为：要求器件要有高的方向性，意味着不希望输入功率传输到不希望的方向。1234（7）耦合器的反射或回波损耗（RL）12343）隔离器、环行器和衰减器1、隔离器在光纤通信系统中，有光反馈的存在（包括菲涅尔反射和