第3章(光无源器件)汇编.ppt

《光纤通信技术》 《光纤通信技术》 《SDH光传输设备开局与维护》 《SDH光传输设备开局与维护》 《SDH光传输设备开局与维护》 《SDH光传输设备开局与维护》 《SDH光传输设备开局与维护》 《SDH光传输设备开局与维护》 第3章：光无源器件 内容目录 3. 1 光纤连接及光纤连接器 3.2 光耦合器 3.3 光隔离器与光环行器 3.4 光衰减器 3. 5 光开关 3.6 光波分复用器 光无源器件包括光纤活动连接器、光耦合器、光隔离器与光环行器、光衰减器、光开关等，它们起着光学连接、光信号的衰减、隔离和波分复用、光路切换等作用。这些器件对光纤通信系统的构成、功能的扩展或性能的提高，都是不可或缺的。 虽然对各种光无源器件的特性有不同的要求，但普遍的要求是插入损耗小、反射损耗大、工作温度范围宽、性能稳定、寿命长、体积小、隔离度高、价格便宜，许多光无源器件还要求便于集成。 3.1 光纤连接及光纤连接器 光纤与光纤的连接有两种形式，一种是永久性连接，另一种是活动性连接。 永久性连接有胶接法、熔接法。目前普遍采用熔接法，熔接在专用的熔接机上进行。光纤端面切割好后，光纤间的对准、调整、熔接及损耗测量等步骤都在微处理机的控制下自动完成，熔接质量很好，同种光纤间的接头附加损耗可达0.1dB以下。如果光纤间的接续不好，附加的接头损耗可能会很大。 活动性连接主要借助光纤连接器实现。光纤连接器的作用是实现光纤（缆）与光纤（缆）之间、光纤（缆）与有源器件、光纤（缆）与无源器件、光纤（缆）与仪表之间的活动连接，以便于系统的接续、测试和维护。对光纤连接器的主要要求是插入损耗小、体积小、装拆重复性好、可靠性好及价格便宜。 活动性连接主要借助光纤连接器实现。光纤连接器的作用是实现光纤（缆）与光纤（缆）之间、光纤（缆）与有源器件、光纤（缆）与无源器件、光纤（缆）与仪表之间的活动连接，以便于系统的接续、测试和维护。 光纤连接器的结构有以下几种：套管结构、双锥结构等类型。目前大多采用精密套管结构。精密套管结构的连接器由用于对中的套管、带有微孔的插针两部分组成。光纤固定在插针的微孔内，两支带光纤的插针用套管对中实现连接。套管式光纤连接器的结构如下图所示： 光纤 套管 插针 对光纤连接器的主要要求是插入损耗小、体积小、装拆重复性好、可靠性好及价格便宜。 被连接的两根光纤，因为光纤自身的特性如芯径、数值孔径和折射率指数等的的失配都要引起一定的损耗，这种损耗称为活动连接器的内损，其值约为0.5dB。另外，由于两根光纤对接时的横向偏移和纵向分离也要引起额外的损耗，这种损耗称为活动连接器的外损，通常其值约为0.5dB。 光纤连接器又可分多模连接器和单模连接器。多模连接器用于多模光纤系统，有U型环路连接器、插座式连接器、现场装配连接器（FA）以及C型连接器等，它们的损耗在0.4~0.5dB以下。 单模光纤连接器的插针端面常见的类型有FC型（平面型）、PC型（球面型）、APC型（倾斜球面型）等类型 。 FC型端面制造工艺简单，价格较低，但端面接触不太紧密。 PC型端面工艺较复杂，价格较高，但端面接触紧密，且对光信号的反射光线具有较好的衰减作用。 APC型端面工艺更复杂，价格高，但端面接触紧密，且对光信号的反射光线的衰减作用更好。 单模光纤连接器尾纤头的外形有FC（圆形）、 SC型（矩形）、ST型（卡接式圆形）、LC（微型）等类型。 光纤活动连接器的型号根据插针端面的类型和尾纤头的外形可分为FC型、 PC型、APC型等，其标识形式为“尾纤头类型+插针端面的类型”，如下图所示： 卡接式圆形光纤接头/面呈8o角并作微凸球面研磨抛光 ST/APC 卡接式圆形光纤接头/微凸球面研磨抛光 ST/PC 方形光纤接头/面呈8o角并作微凸球面研磨抛光 SC/APC 方形光纤接头/微凸球面研磨抛光 SC/PC 圆形光纤接头/面呈8o角并作微凸球面研磨抛光 FC/APC 圆形光纤接头/微凸球面研磨抛光 FC/PC 外形图 描述 连接器型号 外形图 描述 连接器型号 3.2 光耦合器 光耦合器就是一类能使传输中的光信号在特殊结构的耦合区发生耦合， 并进行再分配的器件。 1.耦合器类型 定向耦合器：这是一种2×2的3端或4端耦合器，其功能是分别取出光纤中向不同方向传输的光信号。光信号从端1传输到端3，一部分从端4输出，端2无输出；光信号从端3传输到端1，一部分从端