关于回波损耗分析.pdfVIP

关于单模无源器件回波损耗的分析 张亮，冯杰 （Linkstar Communication Technology，PLC） 1、引言 光纤与光纤的连接，光纤与光学无源器件的连接中，由于连接界面存在折 射率不连续导致一部分光沿着入射路径返回（菲涅尔反射- 回波）。传输线路中 多级光器件产生回波，较高的反射光被回送到发光器件, 会导致光源输出不稳 定，接收装置产生噪声，在双向传输系统中会产生串扰，线宽、频率方面的干 扰，最终造成发射光的不稳定，进而产生系统误码，回损较大时，将严重影响 传输系统的传输性能。回波损耗：Return Loss/Relflection Loss，表示入射功 率与反射功率比，单位：dB | | RL(dB) = 10log = −20log Γ 等式中 表示入射光功率， 表示反射光功率，Γ表示反射系数（Reflection Coefficient ）。一般情况RL 越大越好。 工程上通常采用在光纤连接处施加折射率匹配剂 (Linkstar 采用W02UV 胶)或保持连接端面紧密物理接触(Physical contact，PC)两种方法减少菲涅耳 反射，提高回波损耗。单模光纤斜面连接时，使回射光的入射角大于光纤临界 角余角，从而回射光进入包层最终泄漏出去。因此适当选择端面倾角可以降低 RL。 2、高斯光束间耦合 单模光纤的模场近似高斯分布（正态分布）。由高斯光束模式耦合理论可以 得到单模光纤连接的耦合效率。 设光纤基模光斑直径为2ω，纤芯折射率为1 ，包层折射率2 ，连接间隙折 射率0 。 1、 当两光纤存在轴向间隙D 时 （图1 所示），耦合效率 为： = (1 + 2)−1 (1) 式(1)中Z 为归一化间隙距离 ∗ Z = 0 2ω2 图1.光纤间存在D 间距 2、 当两光纤存在倾角θ时（图2 所示），耦合效率 为： 2 = [− (2ωθ) ] (2) 图2.光纤间存在夹角θ 3、 当两光纤存在径向偏移d 时 （图3 所示），耦合效率 为：