光缆的制造及光无源器件

1、第三章第三章 光缆的制造及光无源器件光缆的制造及光无源器件3.1光纤的制造方法光纤的制造方法 预制棒预制棒拉纤拉纤预制棒的制造方法：预制棒的制造方法： 管内化学汽相沉积管内化学汽相沉积（改进改进型化学汽相沉积）型化学汽相沉积） 管外化学汽相沉积管外化学汽相沉积 汽相轴向沉积汽相轴向沉积(VAD) 、棒、棒外汽相沉积外汽相沉积(OVPO)管内管内CVDCVD法：法： 在石英在石英管内管内通过通过控制掺杂量控制掺杂量先沉积内先沉积内包层包层(1400-1600(1400-1600) )成筒。成筒。 然后然后筒内筒内继续沉继续沉积纤芯积纤芯(1800(1800) )，使，使管软化收缩成实心棒。管软化

2、收缩成实心棒。管内管内CVDCVD法法)(12/0ixxxxQQ掺杂剂的流量控制：掺杂剂的流量控制：预制棒拉纤预制棒拉纤: : 保证纤芯直径保证纤芯直径 加涂覆层加涂覆层 加护套加护套3.2 光缆的结构及分类光缆的结构及分类光缆的类型光缆的类型可可 用用适适 用用3.3 3.3 光无源器件光无源器件连接器件连接器件 纤芯与空气界纤芯与空气界面由于折射率的差面由于折射率的差异引起异引起FresnelFresnel反反射，光功率的反射射，光功率的反射系数为：系数为：光纤接续的要求：光纤接续的要求： 模场直径一致，模场直径一致，损耗小于损耗小于0.1dB0.1dB。21111nnr引起引起散射散射或

3、或反射反射损耗损耗连接器件连接器件直接物理接触型直接物理接触型平面接触型平面接触型光缆连接器光缆连接器1 1耦合比：耦合比：指定输出端光功率与全部输出端光功率总和之比指定输出端光功率与全部输出端光功率总和之比 2 2功率分路损耗：功率分路损耗：附附附加损耗：附加损耗：由散射、吸收和耦合器缺陷引起的损耗，它定由散射、吸收和耦合器缺陷引起的损耗，它定义为总输入光功率与总输出光功率之比：义为总输入光功率与总输出光功率之比：4 4插入损耗：插入损耗：5 5方向性：方向性：耦合器辐射到其他输入端的功率与输入功率之比。耦合器辐射到其他输入端的功率与输入功率之比。 )/(21oNooocPPPPCR)/1l

4、og(10CRLs)/log(10outinePPL nooPPPL1, 2, 1, 2, 1lg10)/log(10inrPPDIR 基本概念基本概念耦合器耦合器合波、分波合波、分波波分复用器波分复用器(WDM)(WDM)：把多个波长信道复合在一起并把多个波长信道复合在一起并注入同一根光纤。注入同一根光纤。解复用器：解复用器：把一根光纤输出的多个波长还原成单把一根光纤输出的多个波长还原成单个不同波长的信号，并分配给不同的光纤。个不同波长的信号，并分配给不同的光纤。类型：主要有介质膜型、光栅型、波导型。类型：主要有介质膜型、光栅型、波导型。多层介质膜分色镜GRINGRINGRIN波分复用器波分

5、复用器/ /解复用器解复用器用于光纤传感器的强度补偿用于光纤传感器的强度补偿利用了介质膜的反射和透射原理利用了介质膜的反射和透射原理光隔离器光隔离器 只容许单只容许单向光通过的无向光通过的无源器件，源器件，基于基于法拉第旋转的法拉第旋转的非互易性原理。非互易性原理。 光调制器光调制器调制器调制器。 在在LiNbO3晶体衬底上，制作两条光程相同的单模光波导，其晶体衬底上，制作两条光程相同的单模光波导，其中一条波导的两侧施加可变电压。中一条波导的两侧施加可变电压。 设输入调制信号按余弦变化，设输入调制信号按余弦变化，则输出信号的光功率则输出信号的光功率 UUUPbScos1 式中式中Us和和Ub 分别为信号电压和偏置电压，分别为信号电压和偏置电压，U为光功率变化为光功率变化半个周期半个周期(相位为相位为0)所需的外加电压，所需的外加电压， 并称为并称为。 由式中可以看到，由式中可以看到， 当当Us+Ub=0时，时，P=2为最大；为最大； 当当Us+Ub=U时，时，P=0。 图图 马赫马赫 - 曾德尔干涉仪型调制器曾德尔干涉仪型调制器信号电压电极输出光电光晶体光波导输入光光开关光开关作用：作用：光路切换光路切换 分类：分类： 机械式光开机械式光开关关 电光或声光电光或声光开关开关光