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第七章光纤的连接与耦合 2015/4/22 2015/4/22 © HUST 2012 §7.1 引言 •光纤系统中光纤需要连接，光纤之间的连接不象金属导 线那么简单。要精心设计。 •光纤需要与光源、探测器以及各种无源器件耦合。 光纤间的连接（接续）： 1、光纤间连接的判断标准：连接损耗 2、引起连接损耗因素及特征 3、多模、单模光纤连接损耗的理论分析 4、光纤间连接 2015/4/22 2015/4/22 © HUST 2012 固定连接头 光纤端面对接 光纤的连接方式 活动连接头 透镜扩束连接 连接质量的衡量标准：连接损耗 定义连接损耗： Γ 10log10 (T ) T ：透过率 2015/4/22 2015/4/22 © HUST 2012 引起光纤连接损耗的因素： 内部损耗因子：光纤结构参数的失配 外部损耗因子：光纤调整参数的偏离、端面质量 端面反射损耗：光纤活动连接中 2015/4/22 2015/4/22 © HUST 2012 (a)横向偏移 (b)纵向偏移 (c)角向偏移 2015/4/22 2015/4/22 © HUST 2012 各种光纤连接损耗的特点： （1）内部损耗因子引起的连接是非互易的； （2）横向失准和角向失准对损耗的影响比纵向损耗大的多，且难 调准； （3）多模光纤间的a和Δ的偏差会引起较大的损耗，其量级可达 0.05～0.2dB ； （4）单模光纤的内部损耗因子归结为唯一的参数：基模的模场半 径；单模光纤由于纤径小，对于横向偏移与角向偏移极为敏感。 为保证接续损耗低于0.05dB ，要求光纤对准调整误差在十分之 几微米之内。 2015/4/22 2015/4/22 © HUST 2012 菲涅尔反射损耗 4n n 4n n Γgap − 10log10 g co1 2 − 10log10 g co2 2 (dB) (ng + nco1) (ng + nco2 ) ng ：光纤端面间隙材料折射率 , nco1 nco 2 ：光纤纤芯轴线处的材料折射率 n ≈ 1.47 一般 co ，因此对于空气间隙（n =1），有菲涅尔反射引起 g