损耗（db）.ppt

连接器是光纤通信中应用最广泛最基本的光无源器件； 连接器是把两个光纤端面结合在一起，以实现光纤与光纤之间可拆卸(活动)连接的器件； 对这种器件的基本要求是使发射光纤输出的光能量最大限度耦合到接收光纤； 对连接器的要求 连接损耗(插入损耗)小:横向（轴向）对准、角度对准（光纤平行）、端面接触（无间隙）、光纤端面平滑，相互平行； 多次插拨重复性好； 互换性好； 环境温度变化时，性能保持稳定； 并有足够的机械强度； 连接损耗的机理 连接损耗的机理 8.1.1 Lateral Misalignment 横向错位 多模光纤纤芯的横向对准差错损耗仅由发射光纤和接收光纤纤芯的不重叠部分决定 多模光纤的耦合效率是重叠面积（阴影部分）与纤芯面积的比值。 例8.1 如果纤芯直径均为50um，要求耦合损耗小于1dB，试问允许的轴向位移是多少？并重复计算耦合损耗为0.5dB和0.1dB的情况。 Lateral Misalignment Lateral Misalignment 单模光纤的对准差错损耗与传播模的场分布有关。 单模光纤的耦合效率与重叠面积（阴影部分）和模场面积有关。由此产生的耦合损耗为： Lateral Misalignment 8.1.2 Angular Misalignment 角度错位 多模光纤的角度错位耦合效率是发射光锥和接收光锥相互重叠部分的比值。由此产生的损耗为: Angular Misalignment Angular Misalignment 单模光纤由于角度对准差错所产生的损耗为： Angular Misalignment 8.1.3 End Separation端面分离 由于端面之间存在间隙，会有一些发射光线没有被接收光纤所截获。间隙增加时，接收光纤会因为光束的发散而丢失更多的发送功率 End Separation End Separation 例8.4 如果多模SI光纤的每一类对准差错允许产生的损耗为0.25dB，计算允许的对准差错，假设光纤纤芯半径为50um，NA=0.24 Lateral Misalignment Angular Misalignment End Separation End Separation 8.1.4 Smooth and Parallel Ends平滑而且平行的光纤端面 粗糙的光纤端面由于端面之间存在间隙，会有一些发射光线没有被接收光纤所截获。间隙增加时，接收光纤会因为光束的发散而丢失更多的发送功率。 解决方案：用匹配液填充凸凹不平的端面并消除倾斜造成的间隙。 8.1.5 Connecting Different Fiber不同光纤之间的连接 假设光从纤芯半径a1的光纤传送到纤芯半径为a2的光纤，如果a1 a2，则损耗： Connecting Different Fiber 假设光从较高数值孔径的光纤传送到较低数值孔径的光纤，一些光线将落在接收光纤接收角之外，则损耗： Connecting Different Fiber 8.1.6 Reflection at a connection 连接点的反射 在光纤的任何不连续点，一部分光总是会被反射回发射机。 措施： 在空气间隙中填充折射率匹配液。 使两根光纤的端面紧密接触在一起。 Reflection at a connection 8.1.6 Reflection at a connection 连接点的反射 在光纤的任何不连续点，一部分光总是会被反射回发射机。 措施： 在空气间隙中填充折射率匹配液。 使两根光纤的端面紧密接触在一起。 将两根光纤的接触面做成倾斜的抛光端面。 Reflection at a connection 8.2 Fiber-End Preparation 光纤头预处理 光纤预处理有两种方法 切割（刻痕-断裂）Cleaving 研磨-抛光 Lap-and-Polish 剥离光纤的涂覆层使其成为裸光纤 用化学的方法清洗裸的全玻璃光纤 Fiber-End Preparation 8.3 Splices 接 头 接头是把两个光纤端面结合在一起，以实现光纤与光纤之间的永久性(固定)连接。接头用于相邻两根光缆(纤)之间的连接，以形成长距离光缆线路。永久性连接一般在现场实施，这种连接是光缆线路建造中的重要技术。 对接头的要求主要是连接(接头)损耗小，有足够的机械强度，长期的可靠性和稳定性，以及价格便宜等。 8.3.1 Fusion Spling 熔接 熔接：将两根玻璃光纤焊接在一起产生的接头 粘接：使用黏合剂或者机械压力在对准设备上将两根光纤连接在一起。 用V形槽、准直棒或弹性夹头等机械夹具，使两根端面良好的光纤保持外表面准直； 用热固化或紫外固