培训教材5：光器件基础知识.ppt

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1、光纤通信及无源光器件基础知识2012年3月现场活动连接器基础知识光纤通信基础知识1光分路器基础知识243目录光纤的基本结构及组成光纤主要由纤芯、包层、涂敷层组成。纤芯的作用是传导光波。包层的作用是将光波封闭在光纤中传播。纤芯和包层均由石英材料构成，只不过是为了形成光波导效应，必须使纤芯折射率高于包层折射率（即n1>n2），因而两者石英材料的掺杂情况不同。涂敷层的作用是保护光纤不受水汽的侵蚀和机械的擦伤，同时增加光纤的柔韧性，它一般采用环氧树脂或硅橡胶。目前主流应用的光纤有两种尺寸规格，一种是芯线标称直径规格为62.5um/12

2、5um（纤芯直径/包层直径，下同）或50um/125um的多模光纤，一种是芯线标称直径规格为9um/125um的单模光纤。光纤的组成结构单模光纤尺寸多模光纤尺寸光纤导光原理折射定理：n1sinθ1=n2sinθ2必须指出的是，根据θ1=sin-1(n2/n1)，只有当光从折射率大的介质射入折射率小的介质时，即n2>n1时，才能产生全反射。例如，当光从玻璃射入空气时能产生全反射；而当光从折射率小的空气射入折射率大的玻璃时，就不可能产生全反射。普通光纤是在纤芯材料（SiO2）中掺杂少量的Ge，使得纤芯的折射率略微高出包层的折射率，

3、满足光的全反射条件。光纤的损耗与接入网工程建设最为相关的主要是：弯曲损耗：建设规范化、人员相关知识水平和责任心；接续损耗：施工仪器及设备，人员技能；OH根离子吸收：注意光纤的应用环境，尤其注意阻水及防潮；G.652光纤弯曲半径不得小于30mm；G.657A1光纤最小推荐的弯曲半径为10mm，G.657A2光纤最小推荐弯曲半径为7.5mm；现场活动连接器基础知识光纤通信基础知识1光分路器基础知识243目录定义：光分路器是指用于实现特定波段光信号的功率辑合及再分配功能的光无源器件，光分路器可以是均匀分光，也可以是不均匀分光。分类：

4、根据制作工艺，光分路器可分为熔融拉锥（FBT）光分路器和平面光波导（PLC）光分路器两种类型。熔融拉锥型（FBT）平面波导型（PLC）光分路器的定义及分类FBT与PLC的特点FBT型优点：制作工艺简单，成本低；可做不等分分路器；FBT型缺点：损耗对波长敏感；分光均匀性差，1：8以上很难保证均匀分光；大分路比器件体积大、可靠性差；熔融拉锥型（FBT）平面波导型（PLC）PLC型优点损耗对传输光波长不敏感，可以满足不同波长的传输需要；分光均匀，可以将信号均匀分配给用户；结构紧凑，体积小；单只器件分路通道很多，可以达到32路以上；多

5、路成本低，分路数越多，成本优势越明显；PLC型缺点芯片制作工艺复杂，门槛高，几乎被国外垄断；相对于熔融拉锥式分路器成本较高，特别在低通道分路器方面更处于劣势。PLC型光分路器工作波段为1260nm-1650nm!PLC光分路器的各类形态机架式盒式微型托盘式插片式PLC光分路器的基本组成经过一次封装之后的光分路器主要有以下部分构成：PLC芯片；光纤阵列（FA）;封装管及胶水；其中芯片与FA成本占到光分路器总成本的50％－60％；影响PLC品质的关键因素1V槽的精度；V形槽之间间距会直接影响分路的插入损耗，芯数较多时除了每两个V槽

6、之间的间距，还有累计公差造成与芯片的匹配问题，从而影响插入损耗；V槽的光洁度；V形槽的表面如果不光滑，会造成光纤放入后放不平整，做成成品后，温度变化时，会造成断纤或衰减大。V槽的形状；不能使用U形槽或不使用V形槽。否则温度变化时衰减会发生变化。所用的胶是否合适，如果胶使用不当，器件不能在-40℃～85℃、高湿的环境中工作，并且在温度变化时产生应力，造成衰减大或断纤。不同的胶有不同的特性，点胶的方式、固化时间、要求的紫外线的功率也不同，要使用适合的工艺，否则好的胶也不能达到好的效果。在封装结束后要做高低温循环试验（时间不能过长）

7、，循环试验前、后都需要测试，以验证胶及工艺稳定性。影响PLC品质的关键因素2一次封装后PLC分路器封装胶封装盒封装空管二次封装所用封装盒、空管、胶等材料在-40℃～85℃温度范围内的稳定性，阻燃性能。材料的稳定性不好会影响成品的插入损耗。胶的粘接力、硬度、强度，不同的位置要用适合的胶。胶选择如果选择不当，温度变化时插入损耗会变大。撕纤时不能将光纤撕断，否则熔接会造成插入损耗增大；涂覆层不能脱落，否则在使用过程中易断纤。封装盒Ф2.0出纤部分的抗拉强度（行业标准：≥90N).封装盒内分路器输入端及输出端光纤盘纤的弯曲半径不能太小

8、，否则易造成插入损耗变大。光纤活动连接器使用的所有材料的高、低温性能、耐腐蚀性能、阻燃性能。光纤活动连接器的抗拉性能。陶瓷插芯的同心度、材料（氧化锆）。光纤活动连接器的插拔寿命。光纤活动连接研磨的端面的三维参数、端面粗糙度、端面缺陷数。光纤活动连接器的插入损耗及反射损耗。光纤