光连接器、光衰减器、光耦合器件、光隔离器的相关知识.ppt

第二讲 光连接器、光耦合器件、光隔离器、光环形器、光衰减器 光纤通信常用单位 光连接器 光耦合器件 光隔离器 光环形器 光衰减器 光纤通信常用单位 光纤通信中常用单位的定义： 1. dB =- 10 log10 ( Pout / Pin ) Pout :输出功率 ; Pin :输入功率 2. dBm = 10 log10 ( P / 1mw) 是通信工程中广泛使用的单位； 通常表示以1毫瓦为参考的光功率； Example: –10dBm表示光功率等于100uw。 3. dBu = 10 log10 ( P / 1uw) 光器件与电器件的类比 一、光连接器件 光纤连接器件的作用是一根光纤中的光最大限度地传到另一光纤中，或光信号在不同光纤之间耦合传递。 广义上连接器分为两种类型： 可拆卸型连接器。它被设计成可被连接，必要时又可拆开。 永久型连接器。它被一次型连接使用，不能在拆开后重复使用。 连接器的组成部分：连接器插头、光缆跳线、转换器、变换器、裸光纤连接器。 制作光纤连接器的光纤要求 纤芯直径:单模 9um 0.5,多模50 1um. 纤芯不圆度:小于0.5um 包层直径:125um 2um 包层不圆度 小于2% 同轴度:小于1um 抗拉强度:大于0.5kg 光纤的基本类型 活动连接器的基本结构(1) 活动连接器的基本结构(2) 双锥形结构 V形槽结构 活动连接器的基本结构(3) 球透镜耦合与自聚焦透镜耦合 活动连接器的核心部件 连接器的品种、型号（1） 1. FC系列连接器 FC型连接器是一种镙纹连接，外部零件采用金属材料制作的连接器。 连接器的品种、型号（2） 2. SC系列连接器 SC型连接器采用插拔连接，外壳使用工程塑料制作、矩形结构，便于密集安装，可以制成多芯连接器。 连接器的品种、型号（3） 3. ST型连接器 ST型连接器采用带键的卡口式锁紧机构。 连接器的品种、型号（4） 4. 不同型号插头相互连接的转换器（法兰盘） FC/SC，FC/ST，SC/ST 5. 不同种类的变换器 SC→FC，ST→FC，FC→SC，FC→ST，SC→ST，ST→SC 6. 各种裸光纤转接器 连接头端面类型 光在光纤中的衰减 光衰减中的规律 连接器的主要指标 连接器的主要指标 光纤连接器一般性能 纤芯错位损耗 影响连接损耗的因素 光纤连接时，由于光纤纤芯直径、数值孔径、折射率分布的差异以及横向错位、角度倾斜、端面间隙、端面形状、端面光洁度等因素的影响，都会产生连接损耗。 1. 纤芯错位损耗 光纤倾斜损耗 失配引起的连接损耗 （5） 纤芯（或模场）尺寸失配引起的连接损耗 （6）数值孔径失配引起的连接损耗 其他原因引起的损耗 光纤端面不平滑，会导致散射损耗 光纤端面与轴线不垂直，会产生连接损耗。 上述的各种因素不仅影响插入损耗，也同时影响着连接器件的重复性和互换性。因此各种因素的改善，也会提高重复性和互换性指标。 改进回波损耗的方法 平面接触 球面接触 斜球面接触 Return Loss(回波损耗) PC40dB SPC45dB UPC50dB APC60dB 光纤连接器的测试方法 基准法 替代法 跳线插入损耗测试 重复性 互换性 回波损耗测试 连接器的发展方向（1） 1、进一步提高性能指标 插入损耗和回波损耗是今后有待改善的主要指标。 插入损耗目前是0.1dB 到0.5dB之间，平均为0.3dB, 逐步到平均值0.1dB,变化范围小至0.2dB. 采用加工精度，增加一致性和互换性 采用镀膜工艺提高回波损耗 连接器的发展方向（2） 2、发展带状光缆连接器 多芯带状连接器，4芯、8芯、10芯等 日本可达到1000芯带状光缆连接器 3、发展多功能的连接器 现已有外形与FC、SC、ST型转换器一样的固定衰减器 外形和各种变换器一样的固定衰减器 外型与FC型转换器一样内部有接收和发光芯片的光电器件 连接器的发展方向（3） 预期会产生下面器件： 装有光发光模块和光接收模块的各种型号的转换器 再插针端面，镀各种模组成不同功能的插头 再插针端面生成微透镜，使出射光变成平行光 转换器内部装有光隔离器、调制器的光集成器件 将激光器陈列芯片和接收器件阵列芯片与带状光缆连接集成在一起。 光纤固定连接 制作固定接头的方法有：熔接法、V形槽法、毛细管法、套管法。 熔接法最普遍，是光通信中光纤固定连接的主要方法。 插入损耗小、后向反射光为零。 加热和熔化的方法