光纖通信第五章光纖線路技術(shù)及器件光環(huán)形器

光纖通信

Fiber-OpticCommunicationTechnology2005/2006學(xué)年第二學(xué)期光纖通信第五章光纖線路技術(shù)及器件光環(huán)形器共70頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第1頁!第五章光纖線路技術(shù)及器件

光纖通信第五章光纖線路技術(shù)及器件光環(huán)形器共70頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第2頁!主要內(nèi)容一、光隔離器和光環(huán)形器

二、光纖的連接三、光衰減器和光開關(guān)四、光纖耦合器五、光纖光柵六、波分復(fù)用器件七、平面及矩形光波導(dǎo)技術(shù)及器件八、光放大器九、色散補(bǔ)償技術(shù)光纖通信第五章光纖線路技術(shù)及器件光環(huán)形器共70頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第3頁!無源器件和有源器件無源器件(passivedevice)：本身不發(fā)生光電或電光轉(zhuǎn)換的器件。如光隔離器、光耦合器、光環(huán)形器等實現(xiàn)連接光路、分配光功率以及合波和分波等作用。有源器件(activedevice)：本身會發(fā)生光電或電光轉(zhuǎn)換的器件，如激光器、光電檢測器、光放大器等。光纖通信第五章光纖線路技術(shù)及器件光環(huán)形器共70頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第4頁!法拉第旋光效應(yīng)光隔離器主要利用磁光晶體的法拉第效應(yīng)。法拉第效應(yīng)是法拉第在1845年首先觀察到的不具有旋光性的材料在磁場作用下使通過該物質(zhì)的光的偏振方向發(fā)生旋轉(zhuǎn)，也稱磁致旋光效應(yīng)。沿磁場方向傳輸?shù)钠窆?，其偏振方向旋轉(zhuǎn)角度q=VBL(B磁場強(qiáng)度，L材料長度，V維爾德常數(shù)為材料的特性常數(shù))。偏振方向的旋轉(zhuǎn)只與磁場強(qiáng)度的方向有關(guān)，而與光傳播的方向無關(guān)。磁光材料有釔鐵石榴石（YIG）、鉍鐵石榴石（SIC）等。

光纖通信第五章光纖線路技術(shù)及器件光環(huán)形器共70頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第5頁!偏振無關(guān)型光隔離器

光纖通信第五章光纖線路技術(shù)及器件光環(huán)形器共70頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第6頁!插入損耗(IL)指在光隔離器通光方向上傳輸?shù)墓庑盘栍捎谝牍飧綦x器而產(chǎn)生的附加損耗。Pi：輸入的光信號功率，Po：經(jīng)過光隔離器后的功率，顯然，IL值越小越好。光隔離器的插入損耗來源于偏振器、法拉第旋轉(zhuǎn)器等各部分的插入損耗。PiPo光纖通信第五章光纖線路技術(shù)及器件光環(huán)形器共70頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第7頁!隔離度指在逆光隔離器通光方向上傳輸?shù)墓庑盘栍捎谝牍飧綦x器而產(chǎn)生的損耗

Pi’：反向輸入光隔離器的光信號功率Po’：返回輸入端口的光功率值越大越好

光纖通信第五章光纖線路技術(shù)及器件光環(huán)形器共70頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第8頁!

光纖通信第五章光纖線路技術(shù)及器件光環(huán)形器共70頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第9頁!應(yīng)用雙向通信中的重要器件，完成正反向傳輸光的分離單纖雙向通信、上/下話路、合波/分波及色散補(bǔ)償?shù)?/p>

光纖通信第五章光纖線路技術(shù)及器件光環(huán)形器共70頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第10頁!分束/合束鏡

將任意狀態(tài)的輸入光變成分解成兩束偏振方向垂直的偏振分量雙折射平行平板、楔形雙折射晶體光纖通信第五章光纖線路技術(shù)及器件光環(huán)形器共70頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第11頁!光纖通信第五章光纖線路技術(shù)及器件光環(huán)形器共70頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第12頁!端口2→端口3端口13端口24xyz123456光纖通信第五章光纖線路技術(shù)及器件光環(huán)形器共70頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第13頁!技術(shù)指標(biāo)

包括插入損耗、回波損耗、隔離度、串音、偏振相關(guān)損耗、偏振模色散等

串音指兩個不相鄰端口之間理論上不能接收到光信號但實際中由于種種原因而接收到的功率以dB表示的相對值，

光纖通信第五章光纖線路技術(shù)及器件光環(huán)形器共70頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第14頁!活動連接器連接兩根光纖或光纜使其成為光通路的可以重復(fù)裝拆的活接頭用于光源到光纖、光纖到光纖、光纖與深測器、器件之間等的連接必須具備損耗低、體積小、重量輕、可靠性高、便于操作、重復(fù)性和互換性好以及價格低廉等優(yōu)點。要求能承受機(jī)械振動和沖擊、適應(yīng)一定的溫度和濕度環(huán)境條件、裝拆時防止雜質(zhì)污染的保護(hù)措施。

光纖通信第五章光纖線路技術(shù)及器件光環(huán)形器共70頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第15頁!套管結(jié)構(gòu)由插針和套管組成，都是精密的機(jī)械結(jié)構(gòu)和光學(xué)結(jié)構(gòu)

光纖固定在插針里，兩個插針在套管中對接并保證兩根光纖的對準(zhǔn)套管插針光纖光纖光纖通信第五章光纖線路技術(shù)及器件光環(huán)形器共70頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第16頁!套管常用開口套管，選用彈性好的材料如磷青銅、鈹青銅、氧化鋯陶瓷制作f2.5f3.2-0.002-0.007+0-0.020.005±0.0001光纖通信第五章光纖線路技術(shù)及器件光環(huán)形器共70頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第17頁!V型槽結(jié)構(gòu)壓蓋光纖V形槽插針光纖通信第五章光纖線路技術(shù)及器件光環(huán)形器共70頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第18頁!影響插入損耗的因素光纖連接時，產(chǎn)生的損耗主要來自制造技術(shù)和光纖本身的不完善。光纖的橫向錯位、角度傾斜、端面間隙、端面形狀、端面光潔度以及纖芯直徑、數(shù)值孔徑、折射率分布的差異和光纖的橢圓度、偏心度等都會影響連接質(zhì)量。

光纖通信第五章光纖線路技術(shù)及器件光環(huán)形器共70頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第19頁!改進(jìn)回波損耗的辦法光纖連接器存在回波損耗是由于光線在遇到折射率不同的界面時會出現(xiàn)菲涅爾反射

如果兩光纖對接處存在端面間隙或者光纖端面存在高折射率的變質(zhì)層或者光纖端面存在劃痕、凹坑、污物都會引起光線在對接處產(chǎn)生菲涅爾反射從而造成了光纖連接器的回波損耗將原來的平面接觸更改為球面接觸、斜球面接觸等光纖通信第五章光纖線路技術(shù)及器件光環(huán)形器共70頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第20頁!連接器的表示/

：表示外部連接方式，有FC、SC、ST、FDDI、D4、MU、MC、E2000等

：表示插針端面形狀，有FC、PC、UPC、APC等光纖通信第五章光纖線路技術(shù)及器件光環(huán)形器共70頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第21頁!FCConnector

光纖通信第五章光纖線路技術(shù)及器件光環(huán)形器共70頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第22頁!SCConnector

光纖通信第五章光纖線路技術(shù)及器件光環(huán)形器共70頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第23頁!Opt-JackConnector

光纖通信第五章光纖線路技術(shù)及器件光環(huán)形器共70頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第24頁!FDDIConnector

光纖通信第五章光纖線路技術(shù)及器件光環(huán)形器共70頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第25頁!MUConnector

光纖通信第五章光纖線路技術(shù)及器件光環(huán)形器共70頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第26頁!E2000Connector

光纖通信第五章光纖線路技術(shù)及器件光環(huán)形器共70頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第27頁!BiconicConnector

光纖通信第五章光纖線路技術(shù)及器件光環(huán)形器共70頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第28頁!adaptor光纖通信第五章光纖線路技術(shù)及器件光環(huán)形器共70頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第29頁!裸光纖轉(zhuǎn)接器光纖通信第五章光纖線路技術(shù)及器件光環(huán)形器共70頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第30頁!光纖通信第五章光纖線路技術(shù)及器件光環(huán)形器共70頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第31頁!Polisher光纖通信第五章光纖線路技術(shù)及器件光環(huán)形器共70頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第32頁!光纖的固定連接使一對光纖之間形成永久性的連接，用于不需要拆卸或重復(fù)使用的場合。有熔接法、V型槽法、毛細(xì)管法等。熔接法在實際中應(yīng)用最為普遍，是光纖通信干線中光纖連接的主要方法，它是利用電弧放電、氫焰或激光等方法加熱從而將光纖熔融結(jié)合在一起。電弧放電是熔接法中應(yīng)用最廣的方法。利用電弧放電進(jìn)行光纖熔接的設(shè)備稱為光纖熔接機(jī)。光纖通信第五章光纖線路技術(shù)及器件光環(huán)形器共70頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第33頁!熔接步驟制備光纖:利用光纖剝皮鉗去除光纖外的套塑層，利用光纖切割刀切割光纖端面，達(dá)到端面平整，并使端面與光纖軸線垂直，偏差小于1o。對準(zhǔn)光纖:將制備好端面的光纖放入準(zhǔn)直與夾持機(jī)構(gòu)中固定，通過手動或自動裝置使纖芯在空間三個方向上移動，保證需要熔接的兩根光纖完全對準(zhǔn)，消除纖芯的橫向錯位、角度偏差，并將端面之間的間距調(diào)整到預(yù)定大小。

光纖通信第五章光纖線路技術(shù)及器件光環(huán)形器共70頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第34頁!光纖通信第五章光纖線路技術(shù)及器件光環(huán)形器共70頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第35頁!同時觀察X軸和Y軸方向光纖

5英寸LCD大屏幕顯示，四種語言可選

內(nèi)置照明燈，方便夜晚放置方纖

內(nèi)置溫度、濕度、氣壓傳感器，適應(yīng)環(huán)境的變化

自動檢測光纖端面，自動校準(zhǔn)熔接位置

自動選擇最佳熔接程序，自動推算接續(xù)損耗

體積小重量輕，攜帶方便交直流兩用，適合各種場合

屏幕菜單提示，操作簡單方便

深凹式防風(fēng)蓋，在15m/s的強(qiáng)風(fēng)下能進(jìn)行工作光纖通信第五章光纖線路技術(shù)及器件光環(huán)形器共70頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第36頁!光纖線路技術(shù)為了實現(xiàn)光信號從發(fā)射機(jī)至接收機(jī)的傳送，在整個光纖的傳輸線路上既需要解決由光纖損耗、色散及非線性引起的信號衰減和畸變等問題，還需要解決信號的調(diào)制、信號的選路、線路的連接、光功率的分配、光功率的控制、雜散光的隔離等一系列工程實踐問題。光纖通信第五章光纖線路技術(shù)及器件光環(huán)形器共70頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第37頁!光隔離器(isolator)

光隔離器是一種只允許光沿一個方向通過而在相反方向阻擋光通過的光無源器件作用：防止光路中的后向傳輸光對光源以及光路系統(tǒng)產(chǎn)生不良影響例如：半導(dǎo)體激光器、光纖放大器應(yīng)用：光纖通信、光信息處理系統(tǒng)、光纖傳感以及精密光學(xué)測量系統(tǒng)等分類：偏振相關(guān)型和偏振無關(guān)型兩類

光纖通信第五章光纖線路技術(shù)及器件光環(huán)形器共70頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第38頁!偏振相關(guān)型光隔離器

由起偏器、檢偏器和旋光器三部分組成。

光纖通信第五章光纖線路技術(shù)及器件光環(huán)形器共70頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第39頁!主要技術(shù)指標(biāo)

插入損耗回波損耗

隔離度偏振相關(guān)損耗（PDL）

偏振模色散（PMD）

光纖通信第五章光纖線路技術(shù)及器件光環(huán)形器共70頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第40頁!回波損耗(RL)回波損耗：指由于構(gòu)成光隔離器的各元件、光纖以及空氣折射率失配引起的反射造成的對入射光信號的衰減。Pi：正向輸入光隔離器的光信號功率Pr：返回輸入端口的光功率

PiPr光纖通信第五章光纖線路技術(shù)及器件光環(huán)形器共70頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第41頁!偏振相關(guān)損耗和偏振模色散偏振相關(guān)損耗（PDL）：指輸入光偏振態(tài)發(fā)生變化而其它參數(shù)不變時，器件插入損耗的最大變化量，是衡量器件插入損耗受偏振態(tài)影響程度的指標(biāo)。偏振模色散（PMD）：指通過器件的信號光不同偏振態(tài)之間的相位延遲差。

光纖通信第五章光纖線路技術(shù)及器件光環(huán)形器共70頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第42頁!光環(huán)形器(circulator)

多端口非互易N（N>2）個端口光由端口1->端口2； 由端口2->端口3;……若端口N輸入的光可由端口1輸出，稱為環(huán)行器，若不可以，稱為準(zhǔn)環(huán)行器光纖通信第五章光纖線路技術(shù)及器件光環(huán)形器共70頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第43頁!結(jié)構(gòu)光

纖準(zhǔn)直器分束合束鏡偏振旋轉(zhuǎn)鏡光束變換器光

纖準(zhǔn)直器偏振旋轉(zhuǎn)鏡分束合束鏡端口13端口24xyz123456光纖通信第五章光纖線路技術(shù)及器件光環(huán)形器共70頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第44頁!偏振旋轉(zhuǎn)鏡

90度非互易旋轉(zhuǎn)器

光纖通信第五章光纖線路技術(shù)及器件光環(huán)形器共70頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第45頁!端口1→端口2

端口13端口24xyz123456光纖通信第五章光纖線路技術(shù)及器件光環(huán)形器共70頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第46頁!端口3→端口4端口13端口24xyz123456光纖通信第五章光纖線路技術(shù)及器件光環(huán)形器共70頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第47頁!光纖的連接光纖的連接將兩根光纖端面結(jié)合在一起，實現(xiàn)光信號的持續(xù)傳輸。根據(jù)連接方式的不同，可分為活動連接和固定連接。利用活動連接器是實現(xiàn)活動連接的主要方法熔接法是固定連接的主要方法

光纖通信第五章光纖線路技術(shù)及器件光環(huán)形器共70頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第48頁!分類可分為單芯型和多芯型可分為多模和單模單芯型按結(jié)構(gòu)可分為調(diào)心型和非調(diào)心型：非調(diào)心型內(nèi)部沒有調(diào)心機(jī)構(gòu),靠光纖活動連接器結(jié)構(gòu)組件之間的精密配合來達(dá)到最佳耦合常用的非調(diào)心型結(jié)構(gòu)有以下幾種：套管結(jié)構(gòu)、雙錐結(jié)構(gòu)、V型槽結(jié)構(gòu)、微透鏡結(jié)構(gòu)以及自聚焦透鏡結(jié)構(gòu)等按連接方式可分為對接耦合式和透鏡耦合式光纖通信第五章光纖線路技術(shù)及器件光環(huán)形器共70頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第49頁!插針可用不銹鋼、陶瓷、玻璃、塑料等材料制作陶瓷材料具有極好的溫度穩(wěn)定性，線膨脹系數(shù)很小，且與石英光纖的線膨脹系數(shù)接近，使用最多

f2.499±0.0005f0.125±0.0014光纖通信第五章光纖線路技術(shù)及器件光環(huán)形器共70頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第50頁!雙錐結(jié)構(gòu)利用錐面定位錐型插針雙錐套筒光纖光纖光纖通信第五章光纖線路技術(shù)及器件光環(huán)形器共70頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第51頁!主要性能指標(biāo)插入損耗：一般在0.5dB以下?；夭〒p耗：一般應(yīng)大于45dB。重復(fù)性：每次插拔后其損耗的變化范圍，一般應(yīng)小于0.1dB?；Q性：是指同一種連接器不同插針替換時損耗的變化范圍，一般應(yīng)小于0.1dB。插拔次數(shù)：連接器具有上述損耗參數(shù)范圍內(nèi)插拔的次數(shù)，一般應(yīng)在千次以上。工作溫度：在工作溫度范圍內(nèi)（-25～＋70℃范圍內(nèi)），連接器的損耗變化量應(yīng)在0.2dB范圍內(nèi)變化。光纖通信第五章光纖線路技術(shù)及器件光環(huán)形器共70頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第52頁!(a)橫向錯位(b)端面間隙(c)角度傾斜(d)端面形狀(d)纖芯直徑差異光纖通信第五章光纖線路技術(shù)及器件光環(huán)形器共70頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第53頁!球面接觸斜球面接觸光纖通信第五章光纖線路技術(shù)及器件光環(huán)形器共70頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第54頁!常用術(shù)語連接器插頭(plugconnetor)光纜跳線(jumpercable)轉(zhuǎn)換器:(adaptor)插座、法蘭盤變換器(converter)裸光纖轉(zhuǎn)接器光纖通信第五章光纖線路技術(shù)及器件光環(huán)形器共70頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第55頁!STConnector

光纖通信第五章光纖線路技術(shù)及器件光環(huán)形器共70頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第56頁!SMAConnector

光纖通信第五章光纖線路技術(shù)及器件光環(huán)形器共70頁，您現(xiàn)在瀏覽的是第57頁!MT-RJ