光無源器件介紹課件

Pigtail光纖準(zhǔn)直器（Collimator）光隔離器（Isolator）光環(huán)形器（Circulator）濾波片型波分復(fù)用器（FilterWDM）InterleaverHybrid光開關(guān)（Switch）光衰減器（Attenuator）目錄Pigtail分類按尺寸分為普通型和Mini型；按尾纖類型分為單模pigtail和多模pigtailPigtail應(yīng)用用于準(zhǔn)直器和Filter型WDM系列器件中。Pigtail參數(shù)Pigtail參數(shù)包括端面角度、光潔度和鍍膜等。PigtailCapillary圖1.Pigtail準(zhǔn)直器分類按準(zhǔn)直透鏡分類G－Collimator、C－Collimator、D－Collimator

按尺寸分類普通型和Mini型按尾纖類型分類單模光纖準(zhǔn)直器、多模光纖準(zhǔn)直器

按尾纖數(shù)分類單光纖準(zhǔn)直器、雙光纖準(zhǔn)直器

按偏振分類普通準(zhǔn)直器和保偏（PolarizationMaintenance，PM）準(zhǔn)直器光纖準(zhǔn)直器準(zhǔn)直器應(yīng)用光隔離器、光環(huán)形器、光開關(guān)、光衰減器、波分復(fù)用器，保偏準(zhǔn)直器可用于偏振合束器中光纖準(zhǔn)直器LensPigtailGlassTubeMetalTube圖2.準(zhǔn)直器結(jié)構(gòu)準(zhǔn)直器參數(shù)工作波長和工作帶寬插入損耗（InsertionLoss，IL）回波損耗（ReturnLoss，RL）工作距離（WorkingDistance，WD）光束直徑（BeamDiameter，D0）光束發(fā)散角（BeamDivergence）點精度（PointingAccuracy，

），

適用于單光纖準(zhǔn)直器，做光開關(guān)的客戶比較關(guān)心該參數(shù)交叉角（CrossAngle，），適用于雙光纖準(zhǔn)直器消光比（ExtinctionRatio），適用于保偏準(zhǔn)直器光纖準(zhǔn)直器光纖準(zhǔn)直器WDD0圖3.準(zhǔn)直器參數(shù)

光纖準(zhǔn)直器典型準(zhǔn)直器參數(shù)光隔離器分類按偏振相關(guān)性分類偏振無關(guān)型（又叫在線型，in－Line）和偏振相關(guān)型（又叫自由空間型，F(xiàn)reespace）按級數(shù)分類單級和雙級（雙級的隔離度更高，隔離度帶寬更大）按尺寸分類普通型和Mini型光隔離器應(yīng)用偏振相關(guān)型主要用于半導(dǎo)體激光器中，偏振無關(guān)型用于光纖放大器、光纖激光器、光纖CATV網(wǎng)、測試儀表中，其中雙級用于對隔離度帶寬要求較高的場合。光隔離器光隔離器光隔離器參數(shù)工作波長插入損耗偏振相關(guān)損耗（PolarizationDependentLoss，PDL），適用于偏振無關(guān)型光隔離器反向隔離度（Isolation）反向隔離度的帶寬和溫度特性回波損耗，包括輸入和輸出端的回波損耗偏振模色散（PolarizationModeDispersion，PMD），單級分PMD補(bǔ)償和未補(bǔ)償兩種，雙級的PMD自補(bǔ)償光隔離器圖4.偏振無關(guān)型光隔離器結(jié)構(gòu)正向光路反向光路楔角片旋轉(zhuǎn)片磁環(huán)光隔離器偏振片旋轉(zhuǎn)片磁環(huán)45°45°正向光反向光圖5.偏振相關(guān)型隔離器結(jié)構(gòu)與原理光隔離器典型光隔離器參數(shù)光環(huán)形器描述現(xiàn)有光環(huán)形器分三端口和四端口兩種，如圖6所示，信號光在其中的流向是1→2→3→1，1→2→3→4→1，反之則信號光被隔離。光環(huán)形器132三端口環(huán)形器1423四端口環(huán)形器圖6.光環(huán)形器中的信號光流向光環(huán)形器光環(huán)形器應(yīng)用用于密集波分復(fù)用系統(tǒng)、單纖雙向傳輸、光時閾反射計（OTDR）、色散補(bǔ)償器。1、2n1、2m-1、m+1nm圖7.光環(huán)形器用于密集波分復(fù)用系統(tǒng)FBGTxRxTxRx圖8.光環(huán)形器用于單纖雙向傳輸光環(huán)形器參數(shù)工作波長插入損耗偏振相關(guān)損耗隔離度隔離度的帶寬和溫度特性回波損耗偏振模色散光環(huán)形器光環(huán)形器典型光環(huán)形器參數(shù)濾波片型波分復(fù)用器1310nm1550nm1dB25dB截止濾波片01550.116nm-25dB1dB100GDWDM濾波片0.5dB>0.2nm01551nm-25dB1dBCWDM濾波片0.5dB>13nm0各種濾波片圖9.各種濾波片透射光譜濾波片型波分復(fù)用器濾波片型波分復(fù)用器工作原理反射端R：1,2…m-1,m+1…n共同端C:1,2…n透射端P：m圖10.濾波片型波分復(fù)用器結(jié)構(gòu)濾波片型波分復(fù)用器分類及應(yīng)用WDM980/1550nm，1480/1550nm：用于EDFA中，合并信號光與泵浦光；1310/1550nm：用于雙窗口傳輸?shù)牟ǚ謴?fù)用系統(tǒng)；1510/1550nm：用于1550nm波段與1510nm監(jiān)控信道的復(fù)用。

DWDM目前用的較多的是頻率間隔為200GHz、100GHz和50GHz的DWDM，主要用于骨干網(wǎng)中。CWDM波長間隔為20nm的一系列波分復(fù)用器，與DWDM相比，對光源和Filter的要求低多了，因此成本優(yōu)勢廣泛用于城域網(wǎng)中。濾波片型波分復(fù)用器1、2n12n-1n圖11.CWDM/DWDM串接成Module濾波片型波分復(fù)用器CWDM/DWDMModule濾波片型波分復(fù)用器典型CWDM參數(shù)濾波片型波分復(fù)用器典型100GDWDM參數(shù)Interleaver：稱為梳狀濾波器，可以將一路頻率間隔為的信號光分成兩路頻率間隔為2的信號光，再用DWDMModule解復(fù)用，可以降低對Filter的要求。1、2n1、3、52、4、6圖12.Interleaver功能示意圖InterleaverHybridHybrid應(yīng)用Hybrid是在一個器件中集成了WDM、Isolator、Tap和PD中的兩種以上功能，用于EDFA中替代各種分立器件以縮小體積和降低成本。其中WDM的合并信號光和泵浦光；Tap分出一部分信號光用于增益控制及功率顯示；Isolator防止反射，抑制噪聲；PD進(jìn)行功率監(jiān)測。圖13.EDFA結(jié)構(gòu)及其中功能集成方案（摘自康順網(wǎng)頁）signalpumpsignal+pump圖14.正向泵浦的WDM+Isolator接摻鉺光纖signalpumppump圖15.反向泵浦的WDM+Isolatorsignal接摻鉺光纖HybridHybrid分類根據(jù)圖13中的功能集成方案，Hybrid有很多種類，此處僅列出幾種無源集成Hybrid。WDM+Isolatorsignalsignal圖16.Isolator+TapTapIsolator+TapHybridWDM+Isolator+Tappumpsignalsignal+pump圖17.正向泵浦的WDM+Isolator+Tap接摻鉺光纖Tapsignalpumppump圖18.反向泵浦的WDM+Isolator+Tapsignal接摻鉺光纖TapHybrid參數(shù)Hybrid兼有WDM和Isolator的參數(shù)，類型繁多，我們列舉某些典型Hybrid產(chǎn)品參數(shù)，進(jìn)行說明。Hybrid典型WDM+Isolator參數(shù)HybridHybrid典型Isolator+Tap參數(shù)OplinkWDM+Isolator+tap參數(shù)Hybrid光開關(guān)分類機(jī)械式光開關(guān)、MEMS光開關(guān)、熱光開關(guān)、磁光開關(guān)、電光開關(guān)、聲光開關(guān)、SOA（半導(dǎo)體光放大器）光開關(guān)、氣泡光開關(guān)，等等。光開關(guān)應(yīng)用可重構(gòu)OADM、光環(huán)路保護(hù)、系統(tǒng)監(jiān)控、光交叉連接。目前比較成熟的是機(jī)械式光開關(guān)，廣泛用于光環(huán)路保護(hù)；SOA光開關(guān)最有希望達(dá)到納秒級開關(guān)速度，用于分組交換，但尚不成熟。光開關(guān)Mirror雙光纖準(zhǔn)直器圖19.典型光開關(guān)方案固定棱鏡可動棱鏡準(zhǔn)直器123圖20.FOCI光開關(guān)方案光開關(guān)光開關(guān)參數(shù)光開關(guān)依其種類和端口數(shù)不同，參數(shù)差異很大，其中最主要的參數(shù)是壽命和重復(fù)性。此處僅列出JDS的1X2光開關(guān)參數(shù)。JDS的光開關(guān)參數(shù)光開關(guān)光衰減器光衰減器分類固定光衰減器（FixedAttenuator）、手調(diào)可變光衰減器（VariableOpticalAttenuator，VOA）、電調(diào)可變光衰減器（ElectricalVOA