光无源器件介绍讲义.ppt

偏振光合束器 （PBC) PBC是Polarization Beam Combiner的缩写，意即偏振光合（分）波器。由于生产普通光纤难以克服的椭圆度和残余应力，以及在使用过程中不可避免的外力和磁场的影响，所以普通光纤将随机改变在其中传输的二个简并模的相位差，使其偏振态随机变化。PDL、PMD等系统噪声引起的功率代价降低了系统的灵敏度。 PBC 偏振光合束器就是将两束偏振方向正交的线偏光合成一束。 概述： 偏振光合束器 （PBC) Wollaston Prism渥拉斯顿棱镜 渥拉斯顿(Wollaston)棱镜能产生两束互相分开的、振动互相垂直的平面偏振光．它是由两个直角棱镜组成的，自然光垂直入射到AD表面。 它与双折射晶体的作用一样，都是使正交的偏振模按不同角度分开；两个直角或斜角的方解石粘结到一起就是渥拉斯顿透镜。 反过来，如果两束偏振光逆行进入，渥拉斯顿棱镜就能将其合成为一束正交的偏振模光束，PBC就是利用此特性。 ? ? e O A B D C O ? ? ? ? e ? 2块方解石（胶粘结） Center Tube 中心件套管 Dual PM fiber Pigtail 双纤毛细管 Single fiber Pigtail单纤毛细管 Sleeve 毛细管套管 C-Lens C-Lens Wollaston Prism渥拉斯顿棱镜 PBC结构示意图 偏振光合束器 （PBC) 光开关（Switch） 8、光开关（Switch） 光开关（Switch） 概述： 光开关是一种具有一个或多个可选择的传输端口，可对光传输线路或集成光路中的光信号进行相互转换成逻辑操作的器件。端口连接光器件中允许输入或输出的光纤或光纤连接器。光开关可在各种应用系统中起开关切换作用。从工作原理可分为机械式和非机械式两类。从端口数量可分为1x1，1x2，1xN，2x2，4x4，NxM等。 光开关（Switch） 光开关种类： 机械式 光开关种类 移动光纤式 非机械式 移动透镜型 移动套管式 移动自聚焦透镜型 移动反射镜型 移动棱镜型 极化旋转器型 波导型 光环形器（Circulator） 9、光环形器（Circulator） 光环形器（Circulator） 简述：光环形器光环形器是使光信号只能沿固定途径进行环行传输的器件，其基本功能如右图所示： 一束光入射到端口1，然后从端口2射出，但从端口2反射回来得光线，从端口3射出，而不是返回端口1。很多系统中，如OA，采用环形器防止反射光回到输入端，同时可另为他用。 CIRCULATOR X Y Z Side View Prot 2 to Port 3 Port 1 to Port 2 B B X X Z Y Z Y CIRCULATOR CIRCULATOR Thanks！ 熔融拉锥型全光纤耦合器的优势 1、极低的附加损耗：标准X型可达到0.05dB以下； 2、方向性好：一般超过60dB; 3、良好的环境稳定性：例如在-40度－85度范围内可 保持稳定的工作特性； 4、控制方法简单、灵活； 5、成本低廉：原料为一般光纤，自动化程度高，成品 率高。 光耦合器（Coupler） 光纤结构示意图 光耦合器（Coupler） Coating包胶层 Core纤芯 Cladding涂覆层 光耦合器（Coupler） 光线的传播 1. Meridional Ray子午光线的传播（总与光纤轴相交） Cladding Cladding 2. Skew Ray斜光线的传播（射入角大于子午线，不与光纤轴相交） 光线的传播 光耦合器（Coupler） 光耦合器（Coupler） 耦合机理：（单模光纤耦合器） 耦合即是入射光功率在熔融拉锥区域进行功率再分配，一部分通过“直通臂”继续传输，另一部分由“耦合臂”传到另一光路。 基本原理是：当光线输入进入熔锥区输入端时，由于纤芯的不断变细，入射角度也不断变大，当超过全反射的角度临界点时，会有部分的光功率会逸出“输入臂”熔锥区的光纤包层，这时光功率是以包层作为芯，纤外介质（空气）作为新的复合波导中传播的；在输出端，随着纤芯变粗，入射角度逐渐变小，光功率被两个纤芯以特定的比率捕获。 光耦合器（Coupler） 耦合机理示意图(1X2 Single为例) 耦合区 单模输入光 （小角度单一路径） 背散射臂 输入臂 入射角度变大 逸出折射光 耦合臂 形成新的全反射 直通臂 光耦合器（Coupler） 熔融拉锥示意图 99.9％氢气火焰 拉力 一定要