《光无源器》课件

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1、典型特种单模光纤(a)双包层；(b)三角芯；(c)椭圆芯特种单模光纤最有用的若干典型特种单模光纤的横截面结构和折射率分布示于下图。双包层光纤（W光纤）色散平坦光纤（DispersionFlattenedFiber,DFF）1.3-1.6色散移位光纤（DispersionShiftedFiber,DSF）1.55三角芯光纤大有效面积光纤椭圆芯光纤双折射光纤或偏振保持光纤。双折射和偏振保持光纤实际光纤难以避免的形状不完善或应力不均匀，必定造成折射率分布各向异性，使两个偏振模具有不同的传输常数(

2、βx≠βy)。在传输过程要引起偏振态的变化，我们把两个偏振模传输常数的差(βx-βy)定义为双折射Δβ，通常用归一化双折射β来表示，式中，=(βx+βy)/2为两个传输常数的平均值。(2.39)合理的解决办法是通过光纤设计，引入强双折射，把β值增加到足以使偏振态保持不变，或只保存一个偏振模式，实现单模单偏振传输。强双折射光纤和单模单偏振光纤为偏振保持光纤。两个正交偏振模的相位差达到2π的光纤长度定义为拍长Lb(2.40)双折射偏振色散限制系统的传输容量。光无源器件无源光器件的要求：插入损耗小、反射

3、损耗大、工作温度范围宽、性能稳定、寿命长、体积小、价格便宜、便于集成等。1连接器和接头连接器是实现光纤与光纤之间可拆卸(活动)连接的器件，主要用于光纤线路与光发射机输出或光接收机输入之间，或光纤线路与其他光无源器件之间的连接。光纤连接器一般性能40~50PC型陶瓷-40~+80陶瓷-20~+70不锈钢工作温度/ºC不锈钢寿命（插拔次数）35~40FC型反射损耗/dB互换性/dB重复性/dB0.2~0.3插入损耗/dB性能型号或材料项目精密套管结构连接器简图连接器的分类：单纤(芯)连接器和多纤(芯)连

4、接器。3.3.2光耦合器耦合器的功能是把一个输入的光信号分配给多个输出，或把多个输入的光信号组合成一个输出。1.耦合器类型T形耦合器星形耦合器定向耦合器波分复用器/解复用器常用耦合器的类型T形(a)……星形(b)定向(c)2314…l1l2lNl1＋l2＋lN(d)波分2.基本结构的分类光纤型微器件型波导型光纤型耦合器(a)定向耦合器；(b)8×8星形耦合器；(c)由12个2×2耦合器组成的8×8星形耦合器光纤型把两根或多根光纤排列，用熔拉双锥技术制作各种器件。1，221直通臂耦合臂

5、12P0P1P2熔锥光纤型波分复用器结构和特性1212121212121212公共臂微器件型耦合器(a)T形耦合器；(b)定向耦合器；(c)滤光式解复用器；(d)光栅式解复用器微器件型用自聚焦透镜和分光片(光部分透射，部分反射)、滤光片(一个波长的光透射，另一个波长的光反射)或光栅(不同波长的光有不同反射方向)等微光学器件构成，如图3.31所示。衍射光栅型波分复用器结构示意图光纤透镜光栅1231231+2+31+2+31+2+312

6、3采用棒透镜的光栅型WDM光纤棒透镜光栅1+2+31231+2+3123波导型耦合器(a)T形耦合器；(b)定向耦合器；(c)波分解复用器；波导型在一片平板衬底上制作所需形状的光波导，衬底作支撑体，又作波导包层。波导的材料根据器件的功能来选择，一般是SiO2，横截面为矩形或半圆形。3.主要特性耦合器参数的主要参数耦合比CR是一个指定输出端的光功率Poc和全部输出端的光功率总和Pot的比值，用%表示(3.29)由此可定义功率分路损耗Ls：Ls=10lg(3.30)附

7、加损耗Le由散射、吸收和器件缺陷产生的损耗，是全部输入端的光功率总和Pit和全部输出端的光功率总和Pot的比值，用分贝表示插入损耗Lt是一个指定输入端的光功率Pit和一个指定输出端的光功率Poc的比值，用分贝表示(3.31)(3.32)方向性DIR(隔离度)是一个输入端的光功率Pic和由耦合器反射到其它端的光功率Pr的比值，用分贝表示一致性U是不同输入端得到的耦合比的均匀性，或者不同输出端耦合比的等同性。(3.33)-40~+70-40~+70工作温度/ºC1~1.250.8~2.0稳定性/d

8、B40~55方向性/dB04×47~88×811~1232×3217~193.45.6/1.810.8/0.7插入损耗/dB分路比0.5/0.50.3/0.70.1/0.91.31或1.551.31或1.55工作波长/n×n星型2×2型耦合器表3.6耦合器的一般特性2555（滤波）隔离度/dB2~30.5~1附加损耗/dB20~30200波长间隔/nm1.31和1.551.31和1.55工作波长/6端2端波分复用器表3.7波分复用器的一般性能