光无源器件实用教案

1、光 无 源 器 件 无源光器件(qjin)的要求： 插入损耗小、反射损耗大、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。 第1页/共19页第一页，共20页。1 连接器和接头 连接器是实现(shxin)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 1 . 04050PC型陶瓷-40+80陶瓷-20+70不锈钢工作温度/C不锈钢寿命（插拔次数）3540FC型反射损耗/dB互换性/dB重复性/dB0.20.3插入损耗/dB性能型号或材料项目3101 . 0410第2页/共19

2、页第二页，共20页。精密套管结构连接器简图 光纤套管插针粘结剂 连接器的分类(fn li)： 单纤(芯)连接器和多纤(芯)连接器。第3页/共19页第三页，共20页。 3.3.2 光耦合器 耦合器的功能是把一个输入(shr)的光信号分配给多个输出， 或把多个输入(shr)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/解复用器第4页/共19页第四页，共20页。常用耦合器的类型 T形(a)星 形(b)定向(c)2314l1l2lNl1l2lN(d)波分第5页/共19页第五页，共20页。2. 基本结构的分类 光纤型 微器件(qjin)型 波导型第6页/共1

3、9页第六页，共20页。光纤型耦合器 (a)定向耦合器； (b) 88星形耦合器； (c) 由12个22耦合器组成的88星形耦合器 输 入 光光 强 度光 纤 a光 纤 b 输 出 光2341(a)(b)123456789101112(c) 光纤型 把两根或多根光纤排列(pili)，用熔拉双锥技术制作各种器件。 第7页/共19页第七页，共20页。直通臂耦合臂l1 l2P 0 P1 P2熔锥光纤型波分复用器结构(jigu)和特性 公共(gnggng)臂第8页/共19页第八页，共20页。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) 光栅式解复用器光 纤自

4、 聚 焦 透 镜自 聚 焦 透 镜光 纤滤 光 片l1、 l2l1l2l1l2l3l1 l2 l3光 纤自 聚 焦 透 镜硅 光 栅光 纤自 聚 焦 透 镜分 光 片1342(b)(a)(c)(d)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(b tn)波长的光有不同(b tn)反射方向)等微光学器件构成，如图3.31所示。 第9页/共19页第九页，共20页。衍射光栅(gungshn)型波分复用器结构示意图光 纤透 镜光 栅l1l2l3l1l2l3l1+ l2+ l3l1+ l2+ l3第10页/共19页第十页，共20页。

5、采用棒透镜(tujng)的光栅型WDM光 纤棒 透 镜光 栅l1+ l2+ l3 l1 l2 l3+ + l3 l1 l2 l3第11页/共19页第十一页，共20页。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；光 波 导开 角(a)(b )(c)多 模 波 导多 层 膜 滤 光 片单 模 波 导1.55 m1.55 m1.3 m1.3 m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(qjin)的功能来选择，一般是SiO2，横截面为矩形或半圆形。第12页/共19页第十二页，共20页。3. 主要特性(txng)耦合器

6、参数的主要参数 耦合比CR 是一个指定(zhdng)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NnonocOtOCPPPPCR1(3.29)由此可定义功率分路损耗Ls： Ls=10lg )1(CR(3.30)第13页/共19页第十三页，共20页。第14页/共19页第十四页，共20页。 附加损耗Le 由散射、吸收和器件缺陷产生(chnshng)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(y )指定输入端的光功率Pit和一个(y )指定输出端的光功率Poc的比值，用分贝表示NnonNninotitePPpPL

7、11lg10lg10(3.31)ocictppLlg10(3.32)第15页/共19页第十五页，共20页。 方向性DIR(隔离度) 是一个(y )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(jnyn)性，或者不同输出端耦合比的等同性。 ricppDIRlg10(3.33)第16页/共19页第十六页，共20页。m-40+70-40+70工作温度/C11.250.82.0稳定性/dB4055方向性/dB044 78 88 111232 32 17193.45.6/1.810.8/0.7插入损耗/dB分路比 0.5/0.5 0.

8、3/0.7 0.1/0.91.31或1.551.31或1.55工作波长/nn星型22型耦合器表3.6 耦合器的一般特性第17页/共19页第十七页，共20页。2555（滤波）隔离度/dB230.51附加损耗/dB2030200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m表3.7 波分复用器的一般性能第18页/共19页第十八页，共20页。谢谢您的观看(gunkn)！第19页/共19页第十九页，共20页。NoImage内容(nirng)总结光 无 源 器 件。插入损耗小、反射损耗大、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(j chn)等。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