实现光信号的连接.ppt

6. 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。 式中：ILnm为n，m端口导通时的插入损耗；ILnm0为n，m端口非导通时的插入损耗。 7. 开关时间 开关时间是指开关端口从某一初始状态转为通或断所需的时间，开关时间从开关上施加或撤去转换能量的时刻算起。 作业 10.2，10.7 * 3 光纤耦合器：熔融拉锥法就是将两根(或两根以上)除去涂覆层的光纤以一定的方式靠拢，在高温加热下熔融，同时向两侧拉伸，最终在加热区形成双锥体形式的特殊波导结构 波导耦合器：在一片平板衬底上制作所需形状的光波导，衬底作支撑体，又作波导包层。波导的材料根据器件的功能来选择，一般是SiO2，横截面为矩形或半圆形 * 4 * 两个支路上的光总是保持Pi/2的相位差 * 6 * 11 * 12 波导，是一种在微波或可见光波段中传输电磁波的装置，用于无线电通讯、雷达、导航等无线电领域。根据工作频率的不同，它可以用导体或者电介质材料制造。 * b传播常数 * * n1和n2分别为星形耦合器和阵列波导的折射率 作用：代替手动光纤接线板，保护开关 * 衍射光栅型波分复用器结构示意图 光 纤 透 镜 光 栅 ?1 ?2 ?3 ?1 ?2 ?3 ?1+ ?2+ ?3 ?1+ ?2+ ?3 ?1+ ?2+ ?3 ?1 ?2 ?3 采用棒透镜的光栅型WDM 光 纤 棒 透 镜 光 栅 ?1+ ?2+ ?3 ?1 ?2 ?3 ?1+ ?2+ ?3 ?1 ?2 ?3 光栅 光栅是材料中的一个周期性结构或周期性扰动。这种结构使光栅具有特殊性质：与波长相关的反射特性。这种特性可以使用光栅方程描述： 不同波长的光具有不同的衍射角，因此它们在空间上被分开。 (1) 干涉法 干涉法是利用双光束干涉原理，将一束紫外光分成两束平行光，并在光纤外形成干涉场，调节两干涉臂长，使得形成的干涉条纹周期满足制作光纤光栅的要求。 (2) 相位掩膜板法 相位掩膜板法，是利用预先制作的膜板，当紫外光通过相位板时产生干涉，从而在光纤圆柱面形成干涉场，将光栅写入光纤。 光纤光栅的产生 外部写入法 紫外掩模写入法： 1. 用两束紫外光照射光纤并发生干涉 2. 掺锗的高光敏纤芯在光强部分折射率增加 3. 光栅永久写入光纤 光纤光栅应用——波长滤波器 l1 l2 … ln l2 … ln l1 l1 l1 l1 l1 l1 l1 光纤光栅的应用 光滤波器 光分插复用器 色散补偿器 传感器：对温度敏感，随温度变化中心波长发生改变 温度6度的变化导致0.6 nm的中心波长的漂移 窄带滤波器 Dt 图10.10 波导型耦合器 (a) T形耦合器； (b) 定向耦合器； (c) 波分解复用器； 3、波导型 在一片平板衬底上制作所需形状的光波导，衬底作支撑体，又作波导包层。波导的材料根据器件的功能来选择，一般是SiO2，横截面为矩形或半圆形。 Mach-Zehnder Interferometer (MZI) 解/复用器 l1 l2 l1 l2 l1 l2 l1 l2 2×2 MZI解复用工作原理 从端口1输出的光： 途径下臂的光相对上臂的相位差为p/2 + bDL + p/2 从端口2输出的光： 途径下臂的光相对上臂的相位差为p/2 + bDL - p/2 如果在输入端的波长 满足bDL = kp (k为奇) 两个支路的光在上输 出端口相差2p的整数 倍，在下端口的光相 差p的整数倍，因此， 光最终从上端口输出 如果在输入端的波长 满足bDL = kp (k为耦) 那么光信号由下输出 端口输出 因此不同的波长可以 解复用到不同输出端 b：传播常数 2×2 MZI复用器 选择合适的波长，或者说当DL满足关系： 时，l1和l2可以被复用在一起。 多端口的MZI复用器 图10.15 波导阵列光栅 阵列波导光栅 基于相位阵列的WDM器件 相邻波导 长度差DL N×M M×N 阵列波导光栅 AWG是MZI的扩展 N×N AWG应用 1. 复用解复用器 2. 波长路由选择开关 配合波长变换器可成为动态的波长路由选择器 10.2.2 光纤耦合器的特性 1. 插入损耗 插入损耗(Insertin Loss，IL)定义为指定输出端口的光功率相对全部输入光功率的减少值。该值通常以分贝(dB)表示，数学表达式为 其中：ILi是第i个输出端口的插入损耗；Pouti是第i个输出端口测到的光功率值；Pin是输入端的光功率值。 2. 附加损耗 附加损