第三章光器件方案.ppt

一、 光纤的接头及熔接 2. 光纤熔接引起损耗的原因 光纤熔接机 光纤自动熔接以后的液晶显示界面 二、光纤连接器 – 非永久性连接 2. 光纤连接器的插损机理 4. 光纤连接器的损耗表达式 5. 光纤连接器的组成 6. 光插头的组成 7. 光纤连接器的技术指标 8. 光纤连接器的分类 9. 光纤连接器的形状 光纤连接器（适配器） 接头（单模/多模） 光纤连接器（适配器） APC 接头（单模） 光纤连接器（适配器） - 法兰盘 单模-套筒-氧化铝/氧化锆 多模-套筒-金属 保偏光纤连接器（适配器）接头 三、光纤接续子 1. 光纤耦合器的性能参数 2. 光纤耦合器的特性 (1) 光传输的方向性 (4) 光纤耦合器的波长选择性 3. 光纤耦合器的分类 二、光隔离器的工作原理图 三、光隔离器的性能参数要求 消除偏振损耗的隔离器结构图： 器件说明： 六、实物结构图 封装的光隔离器 楔角型商用化光隔离器芯 双级光隔离器芯 一、光纤的光敏性-FBG 二、什么是光纤光栅 三、光纤光栅的工作原理 2. 长周期光纤光栅(LPG)的工作原理 长周期光纤光栅的光谱特点 一、WDM系统 二、信道间隔(信道密度) 三、 波长路由 波长敏感光纤耦合器分离两个波长： 波长敏感光纤耦合器，不同波长在光纤之间转换的光能量取决于耦合区的长度，经过一定的特征长度后，光从一根光纤完全转移到另一根光纤。 四、WDM的种类 3. 干涉滤波器 线通滤波器、带通滤波器、截止滤波器： 4. 基于各种技术的波分复用器 (1) 干涉滤波器型WDM 低通、高通滤波器组合使用，将光信道分成组，然后再将每组分成单独的信道。 为什么要进行光信道分组，然后再将每组分成单独的信道呢？ (2) 光纤光栅型WDM (3) 基于熔融光纤耦合器的WDM (4) 基于马赫-曾德尔(M-Z)干涉仪的WDM 干涉仪两臂的出射光的相对相位决定了输出耦合器端口的分束比。 因此，熔融型光纤马赫-曾德尔干涉仪可以解复用一系列均匀间隔信道的光信号。 Interleaver采用多级结构来分离或合并光信道。 (5) 体衍射光栅型WDM 从底部的光纤中输入三个波长的光信号λ1、λ2、λ3，自聚焦透镜在后端面将输入光聚焦到衍射光栅上光栅呈一定角度以便以适当的角度反射光信号。光栅以不同的角度反射不同的波长，然后自聚焦透镜将每个波长聚焦到对应的光纤输出。 这种简单的体衍射光栅解复用器对分离几个间隔比较大的波长时工作效果很好，但是他们不能为紧密间隔的波长提供较高的信道隔离度。 多波长光信号从右下方的输入耦合器输入，然后由该耦合器将信号分离到输入耦合器与输出耦合器之间的弯曲波导阵列。和M-Z干涉仪的干涉臂一样，这些波导长度不同，它们在输出耦合器混合产生干涉效应。 五、构建复用器和解复用器 二、光环行器的主要应用 b 回波损耗: 从输出端口返回到输入端口的光功率与输入端输入的光功率的比值，以分贝表示。 e. 串扰 串扰是指光开关的接通端口的输出光功率与串入另一端口的输出光功率的比值。 f. 消光比 消光比是两个端口处于导通和非导通状态的插入损耗之差。 一、光环行器的基本工作原理 通过一系列端口沿一个方向传送光信号。即: 在端口1输入的光信号只会在端口2输出；在端口2输入的光信号只会在端口3输出；在端口3输入的光信号只会在端口1输出。方向性一般大于50dB。 端口1 端口2 端口3 §3-6 光环形器 1. 光纤布拉格光栅(FBG)的工作原理 当一束宽谱带光波在光栅中传输时，入射光在相应的频率上被反射回来，其余的不受影响从光栅的另外一端透射出来。 光纤光栅起到了光波选频的作用，反射的条件称为布拉格条件。由光纤光栅相位匹配条件得到反射中心波长（布拉格波长）表达式： §3-4 光纤光栅 Λ：零点几到几十微米; 反射率：可以达到100％，也可以小到0； 反射谱的FWHM: 可以达到零点零几纳米。 特点 FBG的光谱 §3-4 光纤光栅 当一束光在长周期光纤光栅中传输时，满足相位匹配条件的特定波长的光由纤芯耦合进包层向前传播，很快被衰减掉。这样在透射光谱图上就有一个损耗峰，并且没有反射波。其他不满足相位匹配条件的波长，基本上无损耗的在光纤纤芯中传播，从而实现波长选择损耗特性。 Λ为光栅周期，n01为纤芯模式折射率，n(m)为m阶包层模式的折射率。 §3-4 光纤光栅 §3-4 光纤光栅 波分复用技术要求光器件在光发射机端合并多个信号进入单根光纤同时向前传输，并在光接收机端分离这些信号，以便分立的光接收机进行处理，实现这种功能的光器件就是波分复用器。 波分复用器从功能上分为两部分: 发射机端的为复用器，其作用是合并光信道；接