光器件基础知识.ppt

Introduction of optical devices used in Communication system 1.Profile 2.Introduction of basic parameters 3.TOSA,ROSA and BOSA (Active devices) 4. Passive devices;Profile;光放大器;;Basic parameters;IL测量;RL测量;3、方向性：DIR---Directivity 4、过盈损耗：EL---Excess Loss;5、损耗一致性：IL Uniformity:ILmax-ILmin 6、波长依存损耗：WDL:Wavelength Dependent Loss ;PDL是光器件或系统在所有偏振状态下的最大传输差值。它是光设备在所有偏振状态下最大传输和最小传输的比率。 PDL定义如下：PDL=-10log〔Tmax/Tmin〕其中Tmax和Tmin分别表示测试器件（DUT）的最大传输和最小传输。; 7、温度依存损耗 TDL:Temperature Dependent Loss TDL(25℃~85℃)= TDL(85℃) -TDL(25℃) TDL(25℃~-40℃)= TDL(-40℃) -TDL(25℃) TDL(85℃~-40℃)= TDL(-40℃) -TDL(85℃) ;TOSA; (1) 在正常状态下，电子处于低能级E1，在入射光作用下，它会吸收光子的能量跃迁到高能级E2上，这种跃迁称为???激吸收。电子跃迁后，在低能级留下相同数目的空穴. (2) 在高能级E2的电子是不稳定的，即使没有外界的作用， 也会自动地跃迁到低能级E1上与空穴复合，释放的能量转换为光子辐射出去，这种跃迁称为自发辐射。  (3) 在高能级E2的电子，受到入射光的作用，被迫跃迁到低能级E1上与空穴复合，释放的能量产生光辐射，这种跃迁称为受激辐射。  ;;;;;;;;;;;;;;;;ROSA;;;;;;;;;;3.Passive devices; 3.1连接器和接头 连接器是实现光纤与光纤之间可拆卸(活动)连接的器件， 主要用于光纤线路与光发射机输出或光接收机输入之间，或光纤线路与其他光无源器件之间的连接。表3.5给出光纤连接器的一般性能。 接头是实现光纤与光纤之间的永久性(固定)连接，主要用于光纤线路的构成，通常在工程现场实施。连接器件是光纤通信领域最基本、应用最广泛的无源器件。  连接器有单纤(芯)连接器和多纤(芯)连接器， 其特性主要取决于结构设计、加工精度和所用材料。单纤连接器结构有许多种类型，其中精密套管结构设计合理、效果良好，适宜大规模生产， 因而得到很广泛的应用。 ; 表 3.5 光纤连接器一般性能 ; 图3.27示出精密套管结构的连接器简图，包括用于对中的套管、带有微孔的插针和端面的形状(图中画出平面的端面)。 光纤固定在插针的微孔内，两支带光纤的插针用套管对中实现连接。 要求光纤与微孔、插针与套管精密配合。对低插入损耗的连接器，要求两根光纤之间的横向偏移在1 μm以内， 轴线倾角小于0.5°。普通的FC型连接器，光纤端面为平面。 对于高反射损耗的连接器， 要求光纤端面为球面或斜面，实现物理接触(PC)型。套管和插针的材料一般可以用铜或不锈钢， 但插针材料用ZrO2陶瓷最理想。ZrO2陶瓷机械性能好、 耐磨， 热膨胀系数和光纤相近，使连接器的寿命(插拔次数)和工作温度范围(插入损耗变化±0.1 dB)大大改善。 ;图 3.27 套管结构连接器简图 ; 一种常用的多纤连接器是用压模塑料形成的高精度套管和矩形外壳，配合陶瓷插针构成的，这种方法可以做成2纤或4纤连接器。另一种多纤连接器是把光纤固定在用硅晶片制成的精密V形槽内，然后多片叠加并配合适当外壳。这种多纤连接器配合高密度带状光缆， 适用于接入网或局域网的连接。  对于实现固定连接的接头，国内外大多借助专用自动熔接机在现场进行热熔接，也可以用V形槽连接。热熔接的接头平均损耗达0.05 dB/个。 ; 3.3.2光耦合器 耦合器的功能是把一个输入的光信号分配给多个输出， 或把多个输入的光信号组合成一个输出。这种器件对光纤线路的影响主要是附加插入损耗，还有一定的反射和串扰噪声耦合器大多与波长无关，与波长相关的耦合器专称为波分复用器/解复用器。  1. 耦合器类型 图3.28示出常用耦合器的类型， 它们各具不同的功能和用途。 T形耦合器这是一种2×2的3端耦合器