信息與通信光通訊基本知識與理論培訓(xùn)課件

1、光纖通訊基本理論知識培訓(xùn)教材 第1頁，共57頁。1一、基本對數(shù)公式：lg(a*b)=lga+lgblg(a/b)=lga-lgblgan=n*lgaac=b logab=c log10a 可以簡寫成 lga二、mw與 dBm的換算公式 P0（dBm）=10lg（P0/1mw）（mw）第2頁，共57頁。2探索時期的光通信 原始形式的光通信:中國古代用“烽火臺”報警，歐洲人用旗語傳送信息。 1880年，美國人貝爾(Bell)發(fā)明了用光波作載波傳送話音的“光電話”。貝爾光電話是現(xiàn)代光通信的雛型。 1960年，美國人梅曼(Maiman)發(fā)明了第一臺紅寶石激光器， 給光通信帶來了新的希望。激光器的發(fā)明和

2、應(yīng)用，使沉睡了80年的光通信進(jìn)入一個嶄新的階段。 在這個時期，美國麻省理工學(xué)院利用He - Ne激光器和CO2激光器進(jìn)行了大氣激光通信試驗(yàn)。 由于沒有找到穩(wěn)定可靠和低損耗的傳輸介質(zhì)， 對光通信的研究曾一度走入了低潮。 第3頁，共57頁。3現(xiàn)代光纖通信 1966年，英籍華裔學(xué)者高錕(C.K.Kao)和霍克哈姆(C.A.Hockham)發(fā)表了關(guān)于傳輸介質(zhì)新概念的論文，指出了利用光纖(Optical Fiber)進(jìn)行信息傳輸?shù)目赡苄院图夹g(shù)途徑，奠定了現(xiàn)代光通信光纖通信的基礎(chǔ)。 指明通過“原材料的提純制造出適合于長距離通信使用的低損耗光纖”這一發(fā)展方向第4頁，共57頁。4光纖通信發(fā)明家高錕(左)199

3、8年在英國接受IEE授予的獎?wù)碌?頁，共57頁。5 1970年，光纖研制取得了重大突破 1970年，美國康寧(Corning)公司研制成功損耗20dB/km的石英光纖。把光纖通信的研究開發(fā)推向一個新階段。 1972年，康寧公司高純石英多模光纖損耗降低到4 dB/km。 1973 年，美國貝爾(Bell)實(shí)驗(yàn)室的光纖損耗降低到2.5dB/km。1974 年降低到1.1dB/km。 1976 年，日本電報電話(NTT)公司將光纖損耗降低到0.47 dB/km(波長1.2m)。 在以后的 10 年中，波長為1.55 m的光纖損耗： 1979 年是0.20 dB/km，1984年是0.157 dB/k

4、m，1986 年是0.154 dB/km， 接近了光纖最低損耗的理論極限。 第6頁，共57頁。61970 年，光纖通信用光源取得了實(shí)質(zhì)性的進(jìn)展 1970年，美國貝爾實(shí)驗(yàn)室、日本電氣公司(NEC)和前蘇聯(lián)先后，研制成功室溫下連續(xù)振蕩的鎵鋁砷(GaAlAs)雙異質(zhì)結(jié)半導(dǎo)體激光器(短波長)。雖然壽命只有幾個小時，但它為半導(dǎo)體激光器的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。 1973 年，半導(dǎo)體激光器壽命達(dá)到7000小時。 1976年，日本電報電話公司研制成功發(fā)射波長為1.3 m的銦鎵砷磷(InGaAsP)激光器。 1977 年，貝爾實(shí)驗(yàn)室研制的半導(dǎo)體激光器壽命達(dá)到10萬小時。 1979年美國電報電話(AT&T)公司和日本電

5、報電話公司研制成功發(fā)射波長為1.55 m的連續(xù)振蕩半導(dǎo)體激光器。 由于光纖和半導(dǎo)體激光器的技術(shù)進(jìn)步，使 1970 年成為光纖通信發(fā)展的一個重要里程碑第7頁，共57頁。7 實(shí)用光纖通信系統(tǒng)的發(fā)展 1976 年，美國在亞特蘭大(Atlanta)進(jìn)行了世界上第一個實(shí)用光纖通信系統(tǒng)的現(xiàn)場試驗(yàn)。 1980 年，美國標(biāo)準(zhǔn)化FT - 3光纖通信系統(tǒng)投入商業(yè)應(yīng)用。 1976 年和 1978 年，日本先后進(jìn)行了速率為34 Mb/s的突變型多模光纖通信系統(tǒng)， 以及速率為100 Mb/s的漸變型多模光纖通信系統(tǒng)的試驗(yàn)。 1983年敷設(shè)了縱貫日本南北的光纜長途干線。 隨后，由美、日、 英、法發(fā)起的第一條橫跨大西洋 T

6、AT-8海底光纜通信系統(tǒng)于1988年建成。 第一條橫跨太平洋 TPC-3/HAW-4 海底光纜通信系統(tǒng)于1989年建成。從此，海底光纜通信系統(tǒng)的建設(shè)得到了全面展開，促進(jìn)了全球通信網(wǎng)的發(fā)展。第8頁，共57頁。8光纖通信的發(fā)展可以粗略地分為三個階段： 第一階段(19661976年)，這是從基礎(chǔ)研究到商業(yè)應(yīng)用的開發(fā)時期。 第二階段(19761986年)，這是以提高傳輸速率和增加傳輸距離為研究目標(biāo)和大力推廣應(yīng)用的大發(fā)展時期。 第三階段(19861996年)，這是以超大容量超長距離為目標(biāo)、全面深入開展新技術(shù)研究的時期。第9頁，共57頁。9國內(nèi)外光纖通信發(fā)展的現(xiàn)狀 1976年美國在亞特蘭大進(jìn)行的現(xiàn)場試驗(yàn)，

7、標(biāo)志著光纖通信從基礎(chǔ)研究發(fā)展到了商業(yè)應(yīng)用的新階段。 此后，光纖通信技術(shù)不斷創(chuàng)新：光纖從多模發(fā)展到單模，工作波長從0.85 m發(fā)展到1.31 m和1.55 m(短波長向長波長），傳輸速率從幾十Mb/s發(fā)展到幾十Gb/s。 隨著技術(shù)的進(jìn)步和大規(guī)模產(chǎn)業(yè)的形成，光纖價格不斷下降，應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大。 目前光纖已成為信息寬帶傳輸?shù)闹饕劫|(zhì)，光纖通信系統(tǒng)將成為未來國家信息基礎(chǔ)設(shè)施的支柱。 在許多發(fā)達(dá)國家，生產(chǎn)光纖通信產(chǎn)品的行業(yè)已在國民經(jīng)濟(jì)中占重要地位第10頁，共57頁。10光纖通信整體發(fā)展時間表1974 1976 1978 1980 1982 1984 1986 1988 1990 1992 100000

8、10000 1000 100 10 1 0.1 0.8m多模1.3m單模1.55m直接檢測光孤子光放大器1.55m相干檢測系統(tǒng)性能(Gb/sKm）第11頁，共57頁。11光纖通信的優(yōu)點(diǎn)和應(yīng)用光通信與電通信 通信系統(tǒng)的傳輸容量取決于對載波調(diào)制的頻帶寬度，載波頻率越高， 頻帶寬度越寬。光通信的主要特點(diǎn) 載波頻率高；頻帶寬度寬 光通信利用的傳輸媒質(zhì)-光纖，可以在寬波長范圍內(nèi)獲得很小的損耗。第12頁，共57頁。12光纖通信的優(yōu)點(diǎn) 容許頻帶很寬，傳輸容量很大 損耗很小， 中繼距離很長且誤碼率很小 重量輕、 體積小 抗電磁干擾性能好 泄漏小， 保密性能好 節(jié)約金屬材料， 有利于資源合理使用第13頁，共57

9、頁。13光纖通信的應(yīng)用 光纖可以傳輸數(shù)字信號，也可以傳輸模擬信號。光纖在通信網(wǎng)、廣播電視網(wǎng)與計算機(jī)網(wǎng)，以及在其它數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中， 都得到了廣泛應(yīng)用。光纖寬帶干線傳送網(wǎng)和接入網(wǎng)發(fā)展迅速， 是當(dāng)前研究開發(fā)應(yīng)用的主要目標(biāo)。 光纖通信的各種應(yīng)用可概括如下： 通信網(wǎng) 構(gòu)成因特網(wǎng)的計算機(jī)局域網(wǎng)和廣域網(wǎng) 有線電視網(wǎng)的干線和分配網(wǎng) 綜合業(yè)務(wù)光纖接入網(wǎng)第14頁，共57頁。14 ATMInternet骨干網(wǎng)DDN/ FRPSTN/ISDNTV業(yè)務(wù)分配節(jié)點(diǎn)(COT)業(yè)務(wù)接入節(jié)點(diǎn)（RT）網(wǎng)管SNMP與電信網(wǎng)管中心相連Q3100/1000ME1/BRA/PRA155M622M SDH應(yīng)用一：寬帶綜合業(yè)務(wù)光纖接入系統(tǒng)拓?fù)?/p>

10、結(jié)構(gòu)第15頁，共57頁。15應(yīng)用二：作為校園網(wǎng)的骨干傳輸網(wǎng)第16頁，共57頁。16光纖通信系統(tǒng)的基本組成 下圖示出單向傳輸?shù)墓饫w通信系統(tǒng)，包括發(fā)射、接收和作為廣義信道的基本光纖傳輸系統(tǒng)。第17頁，共57頁。17光纖線路傳輸原理：光的反射，折射，全反射 功能：是把來自光發(fā)射機(jī)的光信號，以盡可能小的畸變(失真)和衰減傳輸?shù)焦饨邮諜C(jī) 組成:光纖、光纖接頭和光纖連接器 低損耗 “窗口”：普通石英光纖在近紅外波段，除雜質(zhì)吸收峰外，其損耗隨波長的增加而減小，在0.85 m、1.31 m和1.55 m有三個損耗很小的波長“窗口”，見后圖。 光源激光器的發(fā)射波長和光檢測器光電二極管的波長響應(yīng)，都要和光纖這三個

11、波長窗口相一致。 目前在實(shí)驗(yàn)室條件下，1.55 m的損耗已達(dá)到0.154 dB/km， 接近石英光纖損耗的理論極限。第18頁，共57頁。180.7 0.8 0.9 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5衰減（dB/km）第一窗口第二窗口波長（m）普通單模光纖的衰減隨波長變化示意圖6 5 4 3 2 10。40。2第三窗口 C 波段15251565nm 1.57 1.62 L波段第19頁，共57頁。19光纖結(jié)構(gòu) 光纖（Optical Fiber）主要是由中心的纖芯和外圍的包層同軸組成的圓柱形細(xì)絲，最外面的涂敷層主要起機(jī)械保護(hù)作用。 纖芯的折射率比包層稍高，損耗比包層更低，光能量主要在纖芯

12、內(nèi)傳輸。 包層為光的傳輸提供反射面和光隔離，并起一定的機(jī)械保護(hù)作用。 設(shè)纖芯和包層的折射率分別為n1和n2，光能量在光纖中傳輸?shù)谋匾獥l件是n1n2。第20頁，共57頁。20纖 芯包 層涂敷層單模光纖纖芯直徑：810m多模光纖纖芯直徑：50m /62.5 m 包層直徑：125m尺寸規(guī)格：第21頁，共57頁。21光纖光纖分類：根據(jù)模式：單模：SMF-28，980（CORNING，OFS，46所），SM800，SM600多模：突變型多模光纖（Step-Index Fiber, SIF） 漸變型多模光纖（Graded-Index Fiber, GIF） 50/125，62.5/125, 100/140

13、 相對于單模光纖而言，突變型光纖和漸變型光纖的纖芯直徑都很大，可以容納數(shù)百個模式，所以稱為多模光纖保偏光纖：1310，1550等摻鉺光纖：C和L波斷根據(jù)直徑：標(biāo)準(zhǔn)（125um），RC（80um） 第22頁，共57頁。22主要用途： 突變型多模光纖只能用于小容量短距離系統(tǒng)。 漸變型多模光纖適用于中等容量中等距離系統(tǒng)。 單模光纖用在大容量長距離的系統(tǒng)。 特種單模光纖大幅度提高光纖通信系統(tǒng)的水平 偏振保持光纖用在外差接收方式的相干光系統(tǒng)， 這種系統(tǒng)最大優(yōu)點(diǎn)是提高接收靈敏度，增加傳輸距離。 第23頁，共57頁。23光纜 的基本型式層絞式 把松套光纖繞在中心加強(qiáng)件周圍絞合而構(gòu)成。 骨架式 把緊套光纖或一

14、次被覆光纖放入中心加強(qiáng)件周圍的螺旋形塑料骨架凹槽內(nèi)而構(gòu)成。 中心束管式 把一次被覆光纖或光纖束放入大套管中， 加強(qiáng)件配置在套管周圍而構(gòu)成。帶狀式 把帶狀光纖單元放入大套管內(nèi)， 形成中心束管式結(jié)構(gòu)，也可以把帶狀光纖單元放入骨架凹槽內(nèi)或松套管內(nèi)， 形成骨架式或?qū)咏g式結(jié)構(gòu)。第24頁，共57頁。24光纜結(jié)構(gòu)和類型 光纜一般由纜芯和護(hù)套兩部分組成，有時在護(hù)套外面加有鎧裝。 1. 纜芯 纜芯通常包括被覆光纖(或稱芯線)和加強(qiáng)件兩部分。 被覆光纖是光纜的核心，決定著光纜的傳輸特性。 加強(qiáng)件起著承受光纜拉力的作用，通常處在纜芯中心，有時配置在護(hù)套中。 2. 護(hù)套 護(hù)套起著對纜芯的機(jī)械保護(hù)和環(huán)境保護(hù)作用，要求具

15、有良好的抗側(cè)壓力性能及密封防潮和耐腐蝕的能力。 護(hù)套通常由聚乙烯或聚氯乙烯(PE或PVC)和鋁帶或鋼帶構(gòu)成。 根據(jù)使用條件光纜可以分為： 室內(nèi)光纜、架空光纜、埋地光纜和管道光纜等。 第25頁，共57頁。25光纖基本參數(shù)：數(shù)值孔徑(NA) ： NA表示光纖接收和傳輸光的能力，NA(或c)越大，光纖接收光的能力越強(qiáng)，從光源到光纖的耦合效率越高。截止波長 ：只有當(dāng)工作波長大于單模光纖的截止波長c時，才能保證光纖工作單模狀態(tài) 抗拉強(qiáng)度：衰減系數(shù) ：衰減是光纖中光功率減少量的一種度量，它取決于光纖的工作（波長）類型和長度，并受測量條件的影響 纖芯、包層直徑：同軸度 ：是指纖芯中軸線對包層外圓柱面的同軸度

16、標(biāo)準(zhǔn)長度第26頁，共57頁。26光纖的光線傳播原理數(shù)值孔徑 為簡便起見，以普通光纖的交軸(子午)光線為例，進(jìn)一步討論光纖的傳輸條件。 設(shè)纖芯和包層折射率分別為n1和n2，空氣的折射率n0=1， 纖芯中心軸線與z軸一致， 如下圖。 光線在光纖端面以小角度從空氣入射到纖芯(n0n2)。 第27頁，共57頁。27 改變角度，不同相應(yīng)的光線將在纖芯與包層交界面發(fā)生反射或折射。 根據(jù)全反射原理， 存在一個臨界角c。 當(dāng)c時，相應(yīng)的光線將在交界面折射進(jìn)入包層并逐漸消失，如光線3。 由此可見只有在半錐角為c的圓錐內(nèi)入射的光束才能在光纖中傳播。 根據(jù)這個傳播條件，定義臨界角c的正弦為數(shù)值孔徑(Numerica

17、l Aperture, NA)。 標(biāo)準(zhǔn)多模光纖的NA公稱值一般為0.2，對應(yīng)的孔徑角約為11.5。 標(biāo)準(zhǔn)單模光纖的NA公稱值一般為0.10.15，對應(yīng)的孔徑角約為5.78.6第28頁，共57頁。28通信用光器件 通信用光器件可以分為有源器件和無源器件兩種類型。 有源器件包括光源、光檢測器（PD）和光放大器。 光無源器件主要有連接器、耦合器、波分復(fù)用器、衰減器、光開關(guān)和隔離器等。 光源是光發(fā)射機(jī)的關(guān)鍵器件，其功能是把電信號轉(zhuǎn)換為光信號。無源光器件的要求： 插入損耗小、反射損耗大、工作溫度范圍寬、性能穩(wěn)定、壽命長、 體積小、價格便宜、便于集成等。 第29頁，共57頁。29ASE Broad bar

18、d(ASE-C/CL)ASE 寬帶光源(ASE-C/CL)High stable(DFB/FP LD,LED,SLED) 高穩(wěn)定性光源(DFB/FP LD,LED,SLED)Mini ASE Broadband Module(ASE-C)小尺寸ASE寬帶光源模塊(ASE-C)Light sources:光源第30頁，共57頁。30半導(dǎo)體光源一般性能和應(yīng)用 LED通常和多模光纖耦合，用于1.3 m(或0.85 m)波長的小容量短距離系統(tǒng)。因?yàn)長ED發(fā)光面積和光束輻射角較大， 而多模SIF光纖或G.651規(guī)范的多模GIF光纖具有較大的芯徑和數(shù)值孔徑，有利于提高耦合效率，增加入纖功率。 LD通常和G

19、.652或G.653規(guī)范的單模光纖耦合，用于1.3 m或1.55 m大容量長距離系統(tǒng)。 分布反饋激光器(DFB - LD)主要和G.653或G.654規(guī)范的單模光纖或特殊設(shè)計的單模光纖耦合，用于超大容量的新型光纖系統(tǒng)。 第31頁，共57頁。31Handheld手持式Desktop臺式 光檢測器Optical Power Meters: 光功率計第32頁，共57頁。32連接器和接頭 連接器是實(shí)現(xiàn)光纖與光纖之間可拆卸(活動)連接的器件， 主要用于光纖線路與光發(fā)射機(jī)輸出或光接收機(jī)輸入之間，或光纖線路與其他光無源器件之間的連接。分類：接頭形式：FC，SC，ST，LC, MU；插芯：PC，UPC，APC

20、。主要指標(biāo)：重復(fù)性好，互換性好，RL大，插入損耗小，壽命長。 光纖連接器原理第33頁，共57頁。33FC連接器 MU連接器SC連接器目前市場上常用的連接器: FC-PC，F(xiàn)C-APC , SC-PC，SC-APC LC-PC， LC-APC, MU-PC，MU-APC MU-J ST-PC MT-RJ MPO，MPX第34頁，共57頁。34光衰減器 光衰減器是按照用戶的要求將光信號能量進(jìn)行預(yù)期地衰減的器件， 主要用于系統(tǒng)中吸收或反射掉光功率余量、評估系統(tǒng)的損耗及各類實(shí)驗(yàn)中。 根據(jù)光衰減器的工作原理可分為以下幾類： 1。 位移型光衰減器 2。 直接鍍膜型光衰減器（吸收膜或反射膜型光衰減器） 3。

21、 衰減片型光衰減器 4。 液晶型光衰減器 根據(jù)光衰減器的衰減方式可分為以下幾類： 1。 固定光衰減器 2。 可變光衰減器 根據(jù)光衰減器的接口方式可分為以下幾類： 1。 尾纖式光衰減器 2。 連接器端口式光衰減器第35頁，共57頁。35All-Fiber variable 全光纖可調(diào)Collimator Variable準(zhǔn)直器式可調(diào)Fixed固定式Optical Attenuators 光衰減器第36頁，共57頁。36光纖耦合器光纖耦合器就是一種能使傳輸中的光信號在特殊結(jié)構(gòu)的耦合區(qū)發(fā)生耦合，并進(jìn)行再分配的器件。分類：從功能上分：光功率分配器，合波器，光波長分配器，固定衰減器 從端口形式：X（2x

22、2），Y（1x2），（NxN，N2）,樹形（1xN,N2）從工作帶寬：單窗口窄帶，單窗口寬帶，雙窗口寬帶。從傳導(dǎo)模式：多模，單模。制作方法：全光纖型，平面波導(dǎo)型。 全光纖型：腐蝕法，研磨法，熔融拉錐法。 第37頁，共57頁。37 SplitterMixerWDMAttenuator12120dBm-15dBm第38頁，共57頁。38Power Management (the splitter)結(jié)構(gòu)：NM 星型結(jié)構(gòu)Level 1Level 2Level 31x16 SplitterLevel 4第39頁，共57頁。39波導(dǎo)型耦合器T形耦合器；定向耦合器；波分解復(fù)用器；波導(dǎo)型 在一片平板襯底上制作

23、所需形狀的光波導(dǎo)，襯底作支撐體，又作波導(dǎo)包層。波導(dǎo)的材料根據(jù)器件的功能來選擇，一般是SiO2，橫截面為矩形或半圓形。第40頁，共57頁。40分光比：被測波長在各輸出端口的輸出光功率的比值，實(shí)際中也可用相對總功率的百分比表示。（按客戶需要確定）插入損耗（Insertion Loss）：指定輸出端口的光功率相對全部輸入光功率的減小值。P1P2P0I1I2O2熔融器件分光比 ()=插入損耗 (dB)=(Pouti / Pout) * 100%-10 lg (Pouti / Pin) 第41頁，共57頁。41附加損耗（Excess Loss）：所有輸出端口的光功率總和相對于全部輸入光功率的減小值。 P

24、1P2P附加損耗 (dB)=I1I2O2熔融器件附加損耗：反映由于光纖結(jié)構(gòu)（發(fā)生熔拉）所產(chǎn)生的能量損失，可以由插入損耗計算出來。0.1dB=97.5%(2.5%)0.15dB=96.5%0.2dB=95.5%0.5dB=90%-10 lg (Pout / Pin)第42頁，共57頁。42偏振相關(guān)損耗（Polarization Dependent Loss）：當(dāng)傳輸光信號的偏振態(tài)發(fā)生360變化時，器件各輸出端口輸出光功率的最大變化量。PDLi = -10 lg MIN(Pouti) / MAX(Pouti) 定義為入射光的偏振態(tài)各態(tài)歷經(jīng)地改變時，指定輸出端口的光功率的變化最大量；偏振相關(guān)損耗反映

25、了器件對于傳輸光的偏振態(tài)的敏感程度；在高性能的通信系統(tǒng)中，PDL是光分路器一個非常重要的指標(biāo)，因而也是衡量器件制造質(zhì)量的重要參數(shù)。多模沒有PDL指標(biāo)。單模器件標(biāo)準(zhǔn)PDL為0.1-0.15dB,0.03為超低。第43頁，共57頁。43回波損耗（Return Loss）：輸入光功率沿輸入路徑返回的量度。方向性（Directivity）：輸入一側(cè)非注入光的端口的輸出光功率與全部注入光功率的比值。 RLi = -10 lg (P4 / P0) (dB) ；DL = -10 lg (P3 / P0) (dB) P1P2P4P3P0I1I2O2熔融器件第44頁，共57頁。44P1P2I1O2熔融器件12O

26、1隔離度（Isolation）： 指波分復(fù)用器中某一波長的通路對另一波長信號的隔離能力。ISO(i) = -10 lg Pj(i) / Pi(i) (dB)Pj(i)從第j光路輸出端測到波長為i的信號的光功率。Pi(i)從第i光路輸出端測到波長為i的信號的光功率。第45頁，共57頁。45Pigtail（光纖固定座）功能：固定光纖。 組成：ferrule、fiber8度角： 作用：減少反射量。 原理：反射定律。 方法：研磨。GlueFiberGlass Capillary8A.R. Coating： 抗反射鍍模。 作用：減少反射量、增大穿透濾。 原理：衍射。種類：single fiber pig

27、tail、dual fiber pigtail。第46頁，共57頁。46COLLIMATOR(光纖準(zhǔn)直器)功能：聚光組成：Pigtail、GRIN LENS、Glass tube、FiberFerruleFiberGRIN LENSGlass tube1.8000.005mm1.11.5mm6/6.5/7 0.2mmCoating第47頁，共57頁。47 Pigtail：固定光纖的作用 Collimator：收集和匯聚光的作用 Filter：濾波，取出特定波長的光波GRIN LENSCollimatorDual fiber pigtailFilterRef.InputOutputPigtail

28、波分復(fù)用器 （CWDM、DWDM）第48頁，共57頁。48光隔離器與光環(huán)行器 耦合器和其他大多數(shù)光無源器件的輸入端和輸出端是可以互換的，稱之為互易器件。 隔離器就是一種非互易器件，其主要作用是只允許光波往一個方向上傳輸，阻止光波往其他方向特別是反方向傳輸。 隔離器主要用在激光器或光放大器的后面，以避免反射光返回到該器件致使器件性能變壞。 插入損耗和隔離度是隔離器。第49頁，共57頁。49隔離器工作原理如圖所示。 這里假設(shè)入射光只是垂直偏振光，第一個偏振器的透振方向也在垂直方向， 因此輸入光能夠通過第一個偏振器。 緊接第一個偏振器的是法拉弟旋轉(zhuǎn)器，法拉弟旋轉(zhuǎn)器由旋光材料制成，能使光的偏振態(tài)旋轉(zhuǎn)一定角度，例如45，并且其旋轉(zhuǎn)方向與光傳播方向無關(guān)。 法拉弟旋轉(zhuǎn)器后面跟著的是第二個偏振器， 這個偏振器的透振方向在45方向上，因此經(jīng)過法拉弟旋轉(zhuǎn)器旋轉(zhuǎn)45后的光能夠順利地通過第二個偏振器，也就是說光信號從左到右通過這些器件(即正方向傳輸)是沒有損耗的(插入損耗除外)。 另一方面，假定在右邊存在某種反射(比如接頭的反射)， 反射光的偏振態(tài)也在45方向上，當(dāng)反射光通過法拉弟旋轉(zhuǎn)器時再繼續(xù)旋轉(zhuǎn)45，此時就變成了水平偏振光。水平偏振光不能通過左面偏振器(第一個偏振器)，于是就達(dá)到隔離效果。 第50頁，共57頁。50偏振器