光纤通信中的光无源器件

光纤通信中的光无源器件姓名：学号：1光无源器件什么是光无源器件？光无源器件是一种不必借助外部的光或电的能量，由自身能够完成某种光学功能的光学元器件，其工作原理遵循几何光学理论和物理光学理论，各项技术指标、各种计算公式和各种测量方法与纤维光学和集成光学息息相关。2光无源器件的分类光连接器光耦合器光开关光隔离器光衰减器光环形器光波分复用器31、光连接器用于光纤设备和光纤之间，光纤和光纤之间,光纤与其它部件之间，设备和设备之间的连接，又叫活接头。4按研磨平面分类PCSPCUPCAPC回波损耗-35dB-40dB-50dB-60dB研磨端口平面球面球面8°斜角52、光耦合器对光信号实现分路、合路、插入、分配的一种无源器件。实现光功率的分配，对波长没有影响。6主要参数（1）插入损耗：表征插入光方向耦合器后对链路的光信号的衰减。定义：合路器：𝑎𝑖=10𝐿𝑔𝑃𝑖𝑃0𝑛1(dB)分路器：𝑎𝑖=10𝐿𝑔𝑃𝑖𝑃0𝑛1(dB)7主要参数隔离度：又称光方向性串扰度，用于衡量合路时各个端口的干扰度。定义：𝐴ij=10𝐿𝑔𝑃𝑖𝑃𝑗(dB)8主要参数分路比：分路时各个输出端口的光功率之比。定义：𝑇ij=𝑃𝑖𝑃𝑗93、光开关一种光路控制器，起转换光路的作用。如：保护倒换10主要参数插入损耗：𝑎𝑖=10𝐿𝑔𝑃𝑖𝑛𝑃𝑜𝑢𝑡(dB)通断消光比：开关处于接通状态的输出光功率和处于断开状态的输出光功率之比。a=10Lg𝑃通𝑃断(dB)11主要参数寿命：允许转换光路的次数转换速度：光通道的设置开关：1~10ms保护倒换：1~10us分组交换：1ns外调制：10ps12举例——SOA光开关多由光电晶体材质（如LiNO3或其他半导体材质）制成，两条波导通路连接M—Z干涉结构，外加电压可改变波导材质的折射率，从而控制两臂的相位差，利用干涉效应实现了光的通断。特点是速度快，但与偏振有关，成本较高。134、光隔离器作用：防止光沿传输光程返回。14工作原理15主要参数正向插入损耗：沿光传播方向的衰减。隔离度：反向衰减，反向光被阻止的程度。𝑎𝑖=10𝐿𝑔𝑃𝑖𝑛𝑃𝑜𝑢𝑡(dB)𝑎𝑖=10𝐿𝑔𝑃𝑖𝑛𝑃𝑜𝑢𝑡(dB)165、光衰减器对光功率进行预定量衰减的器件，分为固定光衰减器和可变光衰减器。按照工作原理分类：（1）位移型光衰减器（2）薄膜型光衰减器（3）衰减片型光衰减器（4）……17位移型光衰减器当两段光线连接时，必须达到相当高的对准精度。反之，如果将光纤中的对准精度做适当的调整，就可以控制其衰减量。分为横向位移型和纵向位移型。横向位移型轴向位移型18薄膜型光衰减器利用光在金属薄膜表面的反射光强与金属厚度有关的原理制成。如果玻璃衬底上蒸镀的金属薄膜的厚度固定，就制成了固定衰减器；如果在光纤中斜向插入蒸镀有不同厚度的一系列金属薄膜的圆盘形玻璃衬底，使光纤中插入不同厚度的金属薄膜，就能改变反射光的强度，即可得到不同的衰减量，制成可变衰减器。19衰减片型光衰减器直接将具有吸收特性的衰减片固定在光纤的端面或光路中，达到衰减光信号的目的。步进式双轮可变衰减器206、光环形器多端口器件，一般有3个或4个端口，如下图所示。利用了光的偏振现象，特点：端口间的输入输出关系是确定的，且只能正向传输，也就是进入端口1的光必须到端口2，进入到端口2的光必须到端口3，以此类推。主要用于光分插复用器、光放大器等217、光波分复用器对多个信道的光波波长进行合成/分离的光无源器件。粗波分复用（CWDM）：只复用的波长间隔较宽（20nm）密集波分复用（DWDM）：有较小的波长间隔（0.8nm），一般超过16个波长复用22主要技术23闪耀光栅型波分复用器入射光照射到光栅上后，由于光栅的角色散作用，不同波长的光信号以不同的角度反射，然后经透镜会聚到不同的输出光纤，从而完成波长选择功能，来实现不同波长的分离；反过程也同样可行，实现波长的合并。24阵列波导型波分复用器当含有多个波长的光信号由输入波导进入输入平板波导区，由于不存在光学的横向限制，光在平板波导区衍射；在输入平板波导区的末端衍射场耦合进入阵列波导并传输，由于相邻阵列波导存在长度差，因此到达输出平板波导区时阵列波导中不同的光波信号产生不同的相位差，最后聚焦在输出平板波导不同的位置，完成解复用功能。25谢谢！26