光纤通信的基本器件

第3章光纤通信的基本器件

光源与光器件

电子电气工程系电子信息技术教研室1、掌握光与物质的作用过程2、掌握半导体激光器的发光机理及其特性3、掌握半导体二极管的发光机理及其特性4、了解光纤通信系统的实用光源5、掌握光电二极管和雪崩光电二极管的结构及原理6、了解各种光无源器件的类型及其作用7、掌握常用光纤连接器的特点第3章光纤通信的基本器件----能力要求：3.2光检测器3.3光放大器3.1光源3.4光无源器件对光源的要求：

性能好、寿命长、使用方便1）发射光波长必须在光纤的低损耗窗口；2）光源的输出功率要足够大3）温度特性优良4）光源的发光谱宽度要窄5）光源应具有高度的可靠性6）省电,且体积小、重量轻7）光源器件应便于调制,调制速率能适应系统要求。3.1光源常用的两种光源器件,即半导体激光器和半导体发光二极管。发光二极管用LED：荧光激光二极管用LD：激光半导体发光机理

电子以原子核为中心，按不同的电子层排列在原子核周围旋转，这些特定的电子层称为能级，对半导体材料，电子的能级重叠在一起形成能带。其中能量低的能带称为价带E1，能量高的能带称为导带E2，E2和E1之间的能量差称为禁带，电子不可能占据禁带。E3E2E1能带导带禁带价带一、半导体发光机理半导体发光机理

电子在E2和E1之间的跃迁有三种基本方式:自发辐射、受激吸收、受激辐射。(a)自发辐射（点击动画）hf12初态E2E1终态E2E13.1光源自发辐射是发光二极管的理论基础hf12初态E2E1终态E2E1

(b)受激吸收（点击动画）

3.1光源受激吸收是光电检测器的基础hf12初态E2E1终态E2E1(c)受激辐射（点击动画）

受激辐射是半导体激光器的基础半导体发光光机理

设在单位物质中，处于低能级E1和处于高能级E2（E2＞E1）的电子数分别为N1和N2.

正常的状态下，N1＞N2，即低能级上的电子数多，这种状态称为热平衡状态（即正常分布状态）。

对于N1＜N2的状态，称作为负温度状态,即粒子数反转分布状态。半导体发光光机理1）外来光子子能量等于于跃迁的能能级之差hν＝E2－E12）受激过程程中发射的的光子与外外来光子不不仅频率相相同，而且且相位、偏偏振方向、、传播方向向度相同，，称它们为为全同光子。。3）过程可以以使光得到到放大。因因为受激过过程中发射射出来的光光子与外来来光子是全全同光子，，相叠加的的结果使光光增强，使使入射光得得到放大。。受激辐射与与受激吸收收的特点：：受激辐射是是半导体激激光器发光光的基础。。粒子数反转转分布是物物质产生光光放大的必必要条件。。二、半导体体激光器（（LD）1、激光器的的作用激光器是利利用受激辐辐射过程产产生光和光光放大的一一种器件，，从它发出出的光具有有极好的相干性、单单色性、方方向性和极极高的亮度度，便于人们们控制它和和利用它。。因而这种光光源被用作作光纤通信信系统的光光源。2.激光器的基基本结构激光器的基基本结构如如图3-1所示，它是是由三部分分组成的，，即：工作物质、、谐振腔（（半反镜和和全反镜））和泵浦源源（激励源源--电源）。图3-1半导体激光光器结构激活物质使工作物质质处于粒子子数反转分分布状态完成频率选选择及反馈馈作用（1）工作物质质要使受激辐辐射过程成成为主导过过程，必要要条件是在在介质中造造成粒子数数反转分布布。（2）泵浦源使工作物质质产生粒子子数反转分分布的外界界激励源N2>N1,受激辐射>受激吸收，，从而有有光的放大大作用。工作物质已已被激活，，成为激活活物质或称称增益物质质。（3）光学谐振振腔提供必要的的反馈以及及进行频率率选择，光学谐振腔腔是由两个个反射镜组组成，其一一是全反（（M1）的，另一一个是部分分透过（M2）的。返回图3-2谐振腔谐振腔的光光轴与工作作物质的长长轴相重合合。这样沿沿谐振腔轴轴方向传播播的光波将将在腔的两两反射镜之之间来回反反射，多次次反复地通通过激活介介质，使光光不断地被被放大。而而沿其他方方向传播的的光波很快快地逸出腔腔外。这就就使得只有有沿腔轴传传播的光波波在腔内择择优放大，，因而谐振振腔的作用用可使输出出光有良好好的方向性性。全反射镜部分反射镜镜激光输出3、半导体激光光器用半导体材材料作为工工作物质的的激光器,称为半导体体激光器(LD)。常用的有F-P腔(法不里-泊罗腔)激光器和分分布反馈型型激光器(DFB)。下面介绍F-P腔激光器中中的同质结结和双异质质结半导体体激光器。。1)同质结砷化化镓半导体体激光器在光纤通信信中,F-P腔激光器采采用的工作作物质(半导体材料料)一般是砷化镓(GaAs)或铟镓砷磷磷(InGaAsP)。如图3-3所示为同质质结砷化镓镓半导体激激光器的结结构。图3–3同质结砷化化镓半导体体激光器同质结砷化化镓半导体体激光器结结构简单,由PN结发光;其阈值电流流(激光器开始始产生激光光时的注入入电流)较大;在室温下工工作发热严严重,无法做到连连续的激光光输出;室温下只能能工作在脉脉冲状态,且脉冲的重重复频率不不高,约为几十千千赫兹,脉冲的宽度度很窄,约为100ns;适合在小容容量、低低速率光纤纤通信系统统中使用。。2)双异质结半半导体激光光器双异质结半半导体激光光器结构如如图3-4所示,(N)InGaAsP是发光的作作用区(有源区),其上、下下两层称为为限制层,它们和作用用区构成光光学谐振腔腔。限制制层和作用用层之间形形成异质结结。最下下面一层N型InP是衬底,顶层(P+)InGaAsP是接触层,其作用是为为了改善和和金属电极极的接触。。特点:双异质结半半导体激光光器克服了了同质结半半导体激光光器缺点,有源区厚度度加大,阈值电流降降低(30mA～80mA),波长范围为为1.27μμm～1.33μμm。图3–4双异质结半半导体激光光器结构图3–5DFB-LD激光器结构构5、半导体激光光器的工作作特性1)阈值特性阈值电流(Ith)是指使LD输出光功率率急剧增加加,产生激光振振荡的激励励电流。某某半导体激激光器P-I曲线如图3-6所示。图3–6P-I曲线当激励电流流I<Ith时,有源区无法法达到粒子子数反转,也无法达到到谐振条件件,自发辐射为为主,输出功率很很小,发出的是荧荧光;当激励电流流I>Ith时,有源区不仅仅有粒子数数反转,而且达到了了谐振条件件,受激辐射为为主,输出功率急急剧增加,发出的是激激光,此时P-I曲线是线性性变化的。。对于激光器器来说,要求阈值电电流越小越越好。2)光谱特性半导体激光光器输出光光光谱特性性曲线如图图3-7所示,从光谱特性性曲线可以以发现半导导体激光器器的光谱随随着激励电电流的变化化而变化。图3–7输出光光谱谱当激励电流流I<Ith时,说明发出的的是荧光,光谱很宽(几十纳米);当激励电流流I>Ith时,光谱突然变变窄(几纳米),谱线中心强强度也急剧剧增加,说明发出的的是激光。。对于半导体体激光器来来说,要求其输出出光谱越窄窄越好。3)温度特性半导体激光光器对于温温度很敏感感,其输出功率率随温度变变化而变化化,产生这种变变化的主要要原因是半半导体激光光器外微分分量子效率率和阈值电电流受到温温度的影响响。图3–8温度对阈值值电流的影影响6、半导体发发光二极管管(LED)半导体发光光二极管是是利用半导导体PN结进行自发发辐射器件件的统称。。如电子子仪表等产产品的指示示灯使用的的就是一般般的半导体体发光二极极管。一般的半导导体发光二二极管与光光纤通信专专用的半导导体发光二二极管的异异同如下:·共同点——都是使用PN结,利用自发辐辐射的原理理发光,属于无阈值值器件,体积小巧、、重量轻轻。·不同点——主要是制造造工艺和价价格有区别别,另外光纤通通信专用的的发光二极极管亮度更更高、响响应速度更更快。半导体发光光二极管与与半导体激激光器的区区别发光二极管管没有光学学谐振腔,采用自发辐辐射,发出的是荧荧光(非相干光),不是激光,光谱的谱线线宽,发散角大。。而半导导体激光器器有光学谐谐振腔,采用受激辐辐射,发出的是激激光(相干光),光谱的谱线线窄,发散角很小小。虽然发光二二极管无法法发出激光光,但它还是有有很多优点点,如：使使用寿命长长,理论推算可可达108～1010小时;受温度影响响小;输出光功率率与激励电电流线性关关系好;驱动电路简简单;价格低等。。这些优点使使发光二极极管在中短短距离、中中小容量量的光纤通通信系统中中得到广泛泛应用。1）.LED的结构为了了获获得得高高辐辐射射度度,LED常采采用用双双异异质质结结芯芯片片(但没没有有光光学学谐谐振振腔腔),构成成材材料料主主要要有有GaAs、InGaAsP、AlGaAs等。。①面发发光光型型LED结构构图3-9所示示是是采采用用双双异异质质结结GaAs的面面发发光光型型LED结构构。。发发光光区区是是呈呈圆圆柱柱形形的的有有源源区区,其直直径径约约为为50μμm,厚度度约约为为2.5μμm,能够够发发出出波波长长为为0.8μμm～0.9μμm的辐辐射射光光,圆形形光光束束反反散散角角为为120°°。图3––9面发发光光型型LED结构构②边发发光光型型LED结构构图3-10所示示是是采采用用双双异异质质结结InGaAsP/InP的边边发发光光型型LED结构构。。波波长长范范围围为为1.3μμm左右右,光束束的的水水平平反反散散角角为为120°°,垂直直反反散散角角为为25°°～35°°。该该型型LED的方方向向性性好好,亮度度高高,耦合合效效率率高高,但发发光光面面积积小小。。图3––10边发发光光型型LED结构构2）发光光原原理理当激激励励电电流流注注入入时时,注入入的的载载流流子子在在扩扩散散过过程程中中进进行行复复合合,发生生自自发发辐辐射射,产生生具具有有一一定定波波长长的的自自发发辐辐射射光光,发射射光光经经透透镜镜构构成成的的聚聚焦焦系系统统发发射射出出去去,直接接射射入入光光纤纤的的端端面面,然后后在在光光纤纤中中传传输输,这就就是是发发光光二二极极管管的的基基本本工工作作原原理理。。3）LED的工工作作特特性性①光谱谱特特性性LED的谱谱线线如如图图3-11所示示,由于于LED发光光二二极极管管没没有有谐谐振振腔腔,不具具有有选选频频特特性性,因此此谱谱线线宽宽度度Δλ比激激光光器器的的要要宽宽得得多多。。图3––11LED的谱谱线线②输出出光光功功率率特特性性LED输出光功率特特性曲线如图图3-12所示。LED不存在阈值电电流,线性比LD好。驱动电电流I较小时,P-I曲线的线性较较好;当I过大时,由于PN结发热而产生生饱和现象,使P-I曲线的斜率减减小。一般般情况下,LED工作电流为50mA～100mA,输出光功率为为几毫瓦,由于反散角大大,出纤功率(耦合到光纤中中的功率)只有数百微瓦瓦。图3–12LED输出光功率③温度特性LED的输出光功率率也会随温度度升高而减小小,然而LED是无阈值器件件,因此温度特性性比LD要好(如短波长的GaAlAsLED,其输出光功率率随温度的变变化率约为0.01/1K)。一般使用用时不需要温温度控制电路路。④耦合效率由于LED反散角大,因此其耦合效效率低。所所以LED适用于中短距距离、中小小容量的光纤纤通信系统。。半导体激光器器(LD)与发光二极管管(LED)的比较在光纤通信系系统中,最常用的光源源器件便是半半导体激光器器(LD)和发光二极管管(LED),二者均是用半半导体材料构构成的,能发出光波,能通过调制技技术携带数据据信息,实现光传输。。这两种光光源器件的比比较见表3-1。通过比比较,读者会进一步步掌握这两种种光源的异同同及其应用。。表3–1LD与LED的比较1、作用光电检测器的的作用：把光光信号转换为为电信号，光电检测器是是利用半导体体材料的光电电效应实现光光电转换。2、要求①在系统的工工作波长上具具有足够高的的响应度，即即对一定的入入射光功率，能够输输出尽可能大大的光电流；；②具有足够快快的响应速度度，能够适用用于高速或宽宽带系统；③具有尽可能能低的噪声，，以降低器件件本身对信号号的影响；④具有良好的的线性关系，，以保证信号号转换过程中中的不失真；；⑤具有较小的的体积、较长长的工作寿命命等；⑥工作电压尽尽量低，使用用简便。3、分类光电二极管（（PIN）雪崩光电电二极管（APD）一、概述3.2光检测器二、PIN光电二极管图3-13光电二极管结结构1、结构2、工作原理画画

在耗尽层形成漂移电流。内部电场的作用，电子向N区运动，空穴向P区运动如果光子的能量大于或等于带隙(hf≥Eg)当入射光作用在PN结时发生受激吸收PN结界面内部电场漂移运动能带倾斜电子和空穴的扩散运动N-----P雪崩光电二极极管应用光生生载流子在其其耗尽区(高场区)内的碰撞电离离效应而获得得光生电流的的雪崩倍增。。2、工作原理（点击动画））APD的雪崩倍增效效应，是在二二极管的P-N结上加高反向向电压，在结结区形成一个个强电场；在在高场区内光光生载流子被被强电场加速速，获得高的的动能，与晶晶格的原子发发生碰撞，使使价带的电子子得到了能量量；越过禁带带到导带，产产生了新的电电子—空穴对；新产产生的电子—空穴对在强电电场中又被加加速，再次碰碰撞，又激发发出新的电子子—空穴对……如此循环下去去，形成雪崩崩效应，使光光电流在管子子内部获得了了倍增。APD就是利用雪崩崩效应使光电电流得到倍增增的高灵敏度的检测器。三、雪崩光电电二极管1、特点图3–13APD雪崩示意图3、光电检测过程程用雪崩光电二二极管(APD)将光信号转换换为电信号的的过程如图所所示。光信号号包括信号光光和背景光；；电信号输出出包含信号、、背景、咕电电流和非倍增增的暗电流;对三种电流．．即信号、背背景和暗电流流产生雪崩增增益；系统的的输出包含信信号和噪声。。图3-14光电检测框图图3.2光检测器3.3光放大器3.1光源3.4光无源器件光放大器的出出现和发展克克服了高速长长距离传输的的最大障碍——光功率受限，，这是光通信信史上的重要要里程碑。光放大器是一一种不需要经经过光/电/光变换而直接接对光信号进进行放大的有有源器件3.3光放大技术一、光放大技技术－放大器器分类光纤通信的基基本器件光放大技术－－掺铒光纤放放大器把铒离子从E1能级“泵”到到E3能级，使其形形成粒子数反反转分布状态态，为受激幅幅射创造条件件。是为了保证泵泵浦光与EDFA中合波器的反反射光不向外外洩漏，光隔隔离器的特点点是只允许正正方向的光进进入。把泵浦光与信信号光合并在在一起输入到到掺铒光纤中中信号光和与泵泵浦光同时沿沿掺铒光纤传传输，泵浦浦光的能量被被光纤中的铒铒离子吸收而而跃迁到更高高的能级，，并可以通过过能级间的受受激发射转移移为信号光的的能量。信号号光沿掺铒光光纤长度不断断放大，泵浦浦光沿掺铒铒光纤长度不不断衰减EDFA主要是是由掺掺铒光光纤、、泵浦浦源、、耦合合器和和光隔隔离器器组成成DWDM系统中中使用用的EDFA必须具具有:足够的的带宽宽平坦的的增益益低噪声声系数数高输出出功率率光放大大技术术－重重要性性能指指标特别是是增益益平坦坦度，，这是是DWDM系统对对EDFA的特殊殊要求求！在光放放大器器研制制成功功之前前，主主要要采用用光电电混合合中继继器（（或称称再生生器））放大大光信信号。。首首先将将光纤纤中送送来的的光信信号转转换为为电信信号，，然然后对对电信信号进进行放放大，，最最后再再将放放大了了的电电信号号转换换为光光信号号送到到光纤纤中去去，如如图3-14所示。。图3-14传统的的中继继器原原理框框图一、光光电光光放大大器3.3光放大大器图10全光放放大器器原理理框图图二、全全光放放大器器1、半导导体激激光放放大器器常用的的有法法布里里—泊罗半导体体激光光放大大器（（FPA）和行波波放大大器。。此类类放大大器的工作作原理理与激激光器器相同同，都都利用用能级级间跃迁产产生的的受激激辐射射工作作。二者区区别在在于没没有谐谐振腔腔。2、非线线性光光学放放大器器利用光光纤中中的非非线性性现象象进行行光信信号放放大，，即利利用受受激拉拉曼散散射和和受激激布里里渊散散射。。放大大的过过程，，就是是能量量从泵泵浦源源向信信号光光转移移的过过程。。3、掺稀稀土金金属光光纤放放大器器光纤中中掺入入适量量稀土土金属属杂质质，利利用稀稀土金金属原原子特特有的的能级级结构构实现现光信信号放放大。。常用的的掺铒铒光纤纤放大大器（（EDFA）是掺掺稀土土金属属的光光纤放放大器器。3.3光放大大器掺铒光光纤放放大器器的组组成及及工作作原理理掺铒光光纤放放大器器主要要由掺掺铒光光纤(EDF)、泵泵浦光光源、、耦耦合器器、隔隔离离器等等组成成，如如图图3-27所示。。掺铒光光纤放放大器器的基基本组组成(1)掺铒光光纤。。掺掺铒光光纤是是一段段长度度约为为10m~100m的石英英光纤纤，纤纤芯芯中注注入稀稀土元元素铒铒离子子，浓浓度度为25mg/kg。(2)泵浦光光源。。泵泵浦光光源为为半导导体激激光器器，输输出出功率率约为为10mW~100mW，工工作波波长为为0.98μμm。(3)光耦合合器。。光光耦合合器将将信号号光和和泵浦浦光合合在一一起通通过掺掺铒光光纤实实现光光放大大。(4)光滤波波器。。光光滤波波器滤滤出光光放大大器的的噪声声，降降低低噪声声对系系统的的影响响，提提高高系统统的的的信噪噪比。。(5)光隔离器。。光隔离离器的作用用是抑制光光反射，以以确保光光放大器工工作稳定，，保证光光信号只能能正向传输输。对它它的要求是是插入损耗耗低、与与偏振无关关、隔离离度优于40dB。掺铒光纤放放大器的工工作原理是是受激辐射射使光信号号放大。在在光纤中中掺入微量量的铒元素素，当只只有泵浦光光而没有信信号光加入入掺铒光纤纤时，高高能级的电电子经过各各种碰撞后后，发射射小波长为为1.53μμm~1.56μμm的荧光，这这些荧光光在没有信信号射入时时处于非相相干状态。。当泵浦浦光与信号号光一起射射入掺铒光光纤时，信号光就可可以接收泵泵浦光的能能量，沿沿着光纤逐逐步加强，，输出一一个频率相相同、传传输模式相相同的较强强的光，使使光信号号获得放大大。在铒铒粒子受激激辐射过程程中，有有少部分粒粒子以自发发辐射形式式自己跃迁迁到基态，，产生带带宽极宽而而且杂乱无无章的光子子，并在在传播中不不断扩大，，从而形形成了自发发辐射燥声声，并消消耗了部分分泵浦功率率。因此此，需设设光滤波器器，以降降低燥声对对系统的影影响。3.3.3光纤放大器器的结构EDFA的内部按泵泵浦方式分分，有同同向泵浦、、反向泵泵浦和双向向泵浦三种种基本结构构。如图图3-28所示。图3–28光放大器泵泵浦方式(1)同向泵浦。。在同向泵浦浦结构中，，泵浦光光与信号光光从同一端端注入掺铒铒光纤。(2)反向泵浦。。在反向泵浦浦结构中,泵浦光与信信号光从不不同的方向向输入掺杂杂光纤，两两者在掺掺铒光纤中中反向传输输。(3)双向泵浦。。为了使掺铒铒光纤中的的铒离子能能够得到充充分的激励励，必须须提高泵浦浦功率。在在双向泵泵浦结构中中，既有有和信号光光传输方向向相同的泵泵浦光，也也有和信信号光传输输方向相反反的泵浦光光。3.3.4光纤放大器器的应用光放大器可可以应用于于干线通信信。主要应应用形式有有三种：中中继放大大、功率率放大、前前置放大大和LAN放大。中继放大是是指将EDFA直接插入到到光纤传输输链路中对对信号进行行中继放大大的应用形形式，如如图3-29(a)所示。广广泛用于长长途通信、、越洋通通信等领域域。功率放大是是指将EDFA放在发射光光源之后对对信号进行行放大的应应用形式，，EDFA增加了注入入光纤的光光功率，从从而可以以延长中继继距离。如如图3-29(b)所示。由于EDFA的低噪声特特性，使使它很适于于作为接收收机的前置置放大器,大大提高接接收机的接接收灵敏度度。如图图3-29(c)所示。LAN放大是指将将EDFA放在光纤局局域网中用用作分配补补偿放大器器，以便便增加光节节点的数目目。EDFA可在宽带本本地网特别别是在电视视分配网中中得到应用用。如图图3-29(d)所示。图3–29EDFA的应用在光纤通信信系统中，，除了有源源器件、光光纤光缆之之外，还有有无源器件件。无源器器件有光纤活动连连接器光衰减器光无源耦合合器光波分复用用器光隔离器光开关等光无源器件件一、光纤活活动连接器器光纤连接器器，俗称活接头头，ITU-T建议将其定定义为“用以稳定地地，但并不不是永久地地连接两根根或多根光光纤的无源组件”。3.4光无源器件件1.1功能光纤连接器器主要用于于实现系统统中光纤（（缆）与光光纤（缆））、光纤（（缆）与有有源器件、、光纤（缆缆）与无源源器件、光光纤（缆））与系统和和仪表的非非永久性固固定连接等等。1.2结构光纤活动连连接器有以以下几种结结构：套管管结构，双双锥结构、、V型槽结构、、球面定心心结构和透透镜耦合结结构工作原理是是：对光纤纤纤芯外圆圆柱面的同同轴度、插插针的外圆圆柱面和端端面、套管的内孔孔进行精密密加工，使使两根光纤纤在套管中中对接，从从而确保两两个光纤很很好地在套套管内对准准，以实现现两根光纤纤在套管内内的活动连连接。如图图1所示。图15光连接器套套管结构示示意图1.3工作原理及及结构示意意图3.4光无源器件件1.4常见端面接接触形式①FC型。其接头头的对接方方式为平面面对接。优优点是加工工简单、成成本低。缺缺点是存在在菲聂尔反反射。②PC型。是FC型的改进型型。其对接接面由平面面变为拱型型凸面。是是我国最通通用的规格格。减少了了菲聂尔反反射，反射射损耗系数数可达48dB。③APC型。光纤端端面是球面面，端面法法线与轴线线成一定角角度，使光光难以返回回光源，反反射损耗系系数达55dB。图16光纤连接器器的端面连连接方式3.4光无源器件件3.4光无源器件件二、光衰减器1、光衰减器器的作用光衰减器的的作用：对光能量进进行预期的的衰减，使使光能量减减少。光衰减器使使用于光通通信系统的的指标测量量、短距离离通信系统统的信号衰衰减以及系系统试验等等。2、光衰减器器的分类按光信号的的传输方式式分：单模模光衰减器器和多模光光衰减器；；按光信号的的接口方式式分：尾纤纤式光衰减减器和连接接端口式光光衰减器；；按照光信号号的衰减方方式分：固固定光衰减减器和可变变光衰减器器。3.4光无源器件件固定光衰减减器产生衰衰减的机理理是吸收一一部分光，，从而产生生衰减作用用。也就是是在光线轴轴线上设置置一种叫衰衰减膜的介介质，它是是一种半透透明的掺杂杂化合物，，在工作波波长范围内内，它有一一个吸收带带，光在吸吸收带内被被吸收，产产生衰减。。3、固定光光衰减器器的工作作原理图17无准直远远镜光衰衰减器3.4光无源器器件可变光衰衰减器有有步进式式可变光光衰减器器和连续续可变光光衰减器器两种。。图4是步进式式可变光光衰减器器的一种种结构。。它由准准直器和和两个衰衰减圆盘盘组成。。准直器器用来产产生平行行的出射射光，衰衰减圆盘盘用来产产生衰减减。两个个衰减圆圆盘插在在从准直直器出射射的平行行光路之之中。每每个衰减减圆盘分分别装有有6个衰减片片，衰减减片的衰衰减是0dB、5dB、l0dB、15dB、20dB、25dB。将两个个衰减圆圆盘的衰衰减片进进行组合合，可以以产生5dB、10dB、15dB、20dB、25dB、30dB、35dB、40dB、45dB、50dB等十挡衰衰减。2.4可变光衰衰减器的的工作原原理图18步进式可可变光衰衰减器结结构3.4光无源器器件三、光隔离器器2、作用：：防止光路路中由于于各种原原因产生生的后向向传输光光对光源源以及光光路系统统产生的的不良影影响2、光衰减减器的分分类按光信号号的传输输方式分分：单模模光衰减减器和多多模光衰衰减器；；按光信号号的接口口方式分分：尾纤纤式光衰衰减器和和连接端端口式光光衰减器器；按照光信信号的衰衰减方式式分：固固定光衰衰减器和和可变光光衰减器器。1、定义：：只允许许单向光光通过的的无源光光器件3.4光无源器器件四、光波分复复用器多波长波波分复用用器一般般指4波长以上上器件，，对于密密集型（（DWDM）器件，，有4波长、8波长、16波长等几几种。研研制产品品的波长长是1550nm和1310nm。考虑到到掺铒光光纤放大大器的需需要，又又考虑到到波长在在550nm区域具有有更小的的损耗，，所以一一般研制制产品的的波长为为1550nm。对于1310nm区域，如如果光纤纤放大器器能商品品化，在在此区域域内使用用DWDM技术，对对已建光光纤系统统的升级级有很大大的吸引引力。多波长波波分复用用器有介介质模型型、光栅栅型、波波导阵列列光栅型型、光纤纤光栅等等。81波分复用用器件包包括合波波器和分分波器，，又叫光光复用器器和光解复复用器复用器fiber解复用器OM/OD技术－波波分复用用器件82OM/OD技术－OM/OD器件合波器（OM）分波器（OD)把来自光光纤的光光波分解解成具有有原标称称波长的的光通路路信号，，分别输输入到相相应的光光通路接接收机中中，即对对光波起起解复用用作用。。把具有标标称波长长的各复复用通路路光信号号合成为为一束光光波，送送到光纤纤中进行行传输，，对光波波起复用用作用。。83光栅型光波分复复用器介质薄膜膜滤波器器型（DTF)耦合器型型（熔锥锥型）阵列波导导光栅型型(AWG)OM/OD技术－OM/OD器件类型型84OM/OD器件类型型1－光栅型型滤波器器85OM/OD器件类型型1－光栅型型复用器原理属于角色色散型器器件，当当光到光光栅上后后，由于于光栅的的角色散散作用，，使不同同的光信信号以不不同的角角度出射射，然后后经过透透镜会聚聚到不不同的输输出光纤纤，从而而完成波