[物理]光纤光学.ppt

Chapter 3 光无源器件 定义：不需要外加能源驱动工作的光电子器件 光纤连接器（固定、活动,FC/PC,FC/APC） 光纤定向耦合器/分支器 光分插复用器（OADM) 光波分/密集波分复用器（WDM/DWDM) 光衰减器（固定、连续） 光滤波器（带通、带阻） 光纤隔离器与环行器（偏振有关、无关） 光偏振态控制器、光纤延迟线、光纤光栅 §1-2. 熔锥型、磨抛型器件器件分/合束器和耦合器（Splitters and Couplers） §3. 偏振器 The rotation of the birefringent axes has the effect of phase retardation of one component of the signal light in relation to the other. Thus it changes the polarization of the signal. By rotating the fiber loops you can adjust the device to produce light at any desired polarization. 2. 偏振分束器（Polarization Beam Splitter） §4 、隔离器（Isolator） 1846年，法拉第发现了光的振动面在磁场中发生旋转。 Principal of Isolator §5. 光纤光栅（Fiber Grating） Principle of Operation Writing the Grating The grating is written by exposing the fiber to UV light. UV light (244 nm) is able to make permanent modifications in the refractive index of the core. The change in the refractive index is very small indeed. An index change of 0.0001 is sufficient to make an effective grating. Applications §6. 环形器（Circulator） Light entering at any particular port (say port 1) travels around the circulator and exits at the next port (say port 2). Light entering at port 2 leaves at port 3 and so on. §7. 掺铒光纤放大器（EDFA: Erbium Doped Fiber Amplifier) §8.光纤激光器 激光器的基本原理 光电探测器和激光器是光纤通信中两个关键的部分，产品技术含量高且投资回收快。光纤激光器是未来新一代激光器技术的发展方向。 光纤激光器供应商将争夺固体激光器及其他激光器在若干关键应用领域的市场份额，而这些市场份额在未来几年将稳步看涨。到2010年，光纤激光器将至少占领工业激光器28亿美元市场份额的四分之一。光纤激光器的销售量将以年增幅愈35％的速度攀升，从2005年的1.4亿美元增至2010年的6.8亿美元。（而同期，工业激光器市场每年增幅仅9％，2010年预计达到28亿美元。） 市场预测 世界上各大激光器的公司生产激光器的产值: IPG在光纤激光器的市场份额中占据统治地位，它自行制造许多核心部件。 SPI激光器公司是另一个光纤激光器专业供应商。 JDSU虽然生产光纤激光器，但市场占有份额不大。 而激光器市场的主导者，如Coherent(5亿美元的销售额)，Trumpf(4.5亿美元)，Rofin-Sinar(3.8亿美元)和Newport(1.75亿美元)，目前并不提供光纤激光器产品。 1. 大功率光纤激光器 实现大功率输出的主要技术 采用包层泵浦技术，采用特种光纤作为增益介质，同时采用特种材料制造光纤 大功率光纤激光器的应用 激光加工，激光医疗和军事 §9.光纤传感器 工作原理 所谓光纤传感器，就是光纤自身直接接收外界的被测量。外接的被测量物理量能够引起测量臂的长度、折射率、直径的变化，从而使得光纤内传输的光在振幅、相位、频率、偏振等方面发生变化。测量臂传输的光与参考臂的参考光互相干涉（比较），使输出的光的相位（或振幅）发生变化，根据这个变化就可检测出被测量的变化。 1. 一个耦合器在16个输出端均分一输入信号，