光纤光学-无源器件
1-α
熔锥形光纤耦合器示意图
光纤耦合器示意图
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熔融拉锥系统示意图 熔融拉锥法是将两根(或两根以上)除去涂覆层的光纤以一定 方式靠拢,在高温下熔融,同时向两侧拉伸,最终在加热区形成双 锥体形式的特殊波导结构,实现传输光功率耦合的一种方法。
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光纤耦合器的技术参数
(1)插入损耗 (定义同前)
(2)附加损耗
附加损耗(Excess Loss,EL)定义为所有输出端口的光功率总
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光纤
套管
插针 粘结剂
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常用光纤接头类型
“/”前面部分表示尾纤的连接器型号 “/”后面部分表示截面处理工艺
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连接器型号
“SC” 接头, (Square Connector/ Standard Connector / Subscriber Connector )是标准方型接头,采用 工程塑料,具有耐高温,不容易氧化 优点。传输设备侧光接口一般用SC接 头
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光纤连接器 (Connector)
光连接器件是把两个光纤端面结合在一起,以实 现光纤之间可拆卸(活动)连接的光无源器件,它还 具有将光纤与有源器件、光纤与其它无源器件、光纤 与系统和仪表进行活动连接的功能。
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。
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光纤连接器一般性能
项目 插入损耗/dB 重复性/dB 互换性/dB 反射损耗/dB
寿命(插拔次数)
工作温度/ºC
型号或材料
PC型 APC型 不锈钢 陶瓷 不锈钢 陶瓷
性能 0.2~0.3
0.1 0.1
>40 >60
103 104
-20~+70 -40~+80
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光纤无源器件
光连接器 Connector 光衰减器 Attenuator 光耦合器 Coupler 复用器、解复用器 Multiplexer / Demultiplexer 光隔离器 Isolator 环行器 Circulator 光起偏器Polarizer 偏振控制器 Polarization Controller 滤波器 Filter 光开关 Switches
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光纤耦合器(Coupler)
光耦合器(Coupler)是一类能使传输中的光信号在特殊结构 的耦合区发生耦合,并进行再分配的器件。从端口形式上划分,它 包括X型(2×2)耦合器、Y形(1×2)耦合器、星形(N×N,N>2) 耦合器以及树形耦合器等。
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光纤耦合器(Coupler)
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α
α:耦合分束比,3dB coupler α= 0.5
“LC”(Lucent Connector)接头与SC 接头形状相似,较SC接头小一些。
“FC”接头,( Ferrule Connector )是 金属接头,一般在ODF侧采用,金属 接头的可插拔次数比塑料要多
“ST”(Straight Tip) 卡接式圆型接 头,金属接头,
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截面处理工艺
PC: (Physical Contact)其接头截面是平的 回损:>40dB UPC: (Ultra Polished connectors) ,接头是弧形的 回损:50dB~55dB APC: (Angle Polished Connector) , 截面8度倾斜角接触面 回损:>60dB
光纤无源及有源器件 技术及应用
Hale Waihona Puke 光纤器件用途:实现光纤中的信号连接、能量分路/合路、波长复用/解 复用、光路转换、能量衰减、方向阻隔、光-电-光转换、 光信号放大、光信号调制等功能,是构成光纤通信系统 的必备元件。
光器件是具有上述一种功能的元器件的总称。
类型:无源 (passive)、有源 (active)
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光衰减器(Attenuator)
光衰减器主要用于光纤通信系统的特性测试和其他测试中, 是对光功率有一定衰减量的器件。根据衰减量是否变化,可以分 为固定衰减器和可变衰减器。
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固定衰减器
输入光纤 光纤连接器 透镜
衰减部分
输出光纤 透镜 光纤连接器
固定衰减器对光功率衰减量固定不变,主要用于调整 光纤传输线路的光损耗。
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光纤无源器件
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光纤无源器件
光无源器件是一种能量消耗型器件,主要功能是对信号或能量 进行连接、合成、分叉、转换以及有目的的衰减等,在光纤通信 系统以及各类光纤传感系统中是必不可少的重要器件。
光无源器件的功能:
连接 功率耦合 功率调节 单向传输 波长选择 交换、开关
复用、解复用 调制、解调 编码、解码 色散处理 缓存、存储 逻辑处理
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光纤无源器件
光连接器 Connector 光衰减器 Attenuator 光耦合器 Coupler 复用器、解复用器 Multiplexer / Demultiplexer 光隔离器 Isolator 环行器 Circulator 光起偏器Polarizer 偏振控制器 Polarization Controller 滤波器 Filter 光开关 Switches
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可变衰减器
(a)光路和结构
厚 薄
(b) 连续衰减片
可变衰减器的衰减量可在一定范围内变化,用 于测量光接收机灵敏度和动态范围。
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光纤无源器件
光连接器 Connector 光衰减器 Attenuator 光耦合器 Coupler 复用器、解复用器 Multiplexer / Demultiplexer 光隔离器 Isolator 环行器 Circulator 光起偏器Polarizer 偏振控制器 Polarization Controller 滤波器 Filter 光开关 Switches
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器件参数概念
插入损耗: (Insertion Loss)
光纤无源器件
回波损耗:(Return Loss)
隔离度 (Isolation)
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光纤无源器件
光连接器 Connector 光衰减器 Attenuator 光耦合器 Coupler 复用器、解复用器 Multiplexer / Demultiplexer 光隔离器 Isolator 环行器 Circulator 光起偏器Polarizer 偏振控制器 Polarization Controller 滤波器 Filter 光开关 Switches