光纤通信-第五章-光纤线路技术与器件-光环形器PPT课件VIP

. 1、光纤通信光纤通信技术，2005/2006学年第二学期，2，第五章光纤线路技术和设备，3，主要内容1，光隔离器和光循环器2，光纤连接3，光升光纤光栅6、波分复用元件7、平面和矩形光波导技术和元件8、光放大器9、色散补偿技术、4、光纤线路技术，为了实现光信号从发送器到接收器的传输，在光纤整体的传输路径上，实现光纤损失， 不仅需要解决由于色散和非线性引起的信号衰减和失真等问题，还需要解决信号调制、信号选择电路、线路连接、光功率分配、光功率控制、杂散光隔离等一系列工程实践问题。5、无源器件和有源器件、无源器件：本身不发生光电转换和光电转换的器件。 例如光隔离器、光耦合器、光循环器等，起到光路的连接、光功率的分配、合波和分波等的作用。 有源器件：激光、光电检测器、光放大器等能进行光电转换的器件。 光隔离器(isolator )， 光隔离器是阻止光仅沿一个方向通过，光沿相反方向通过的光被动元件的作用：防止光路中的后方传送光对光源及光路系统产生不良影响：例如，半导体激光器、光纤放大器的应用：光纤通信、光信息处理系统， 光纤传感器和精密光学测量系统等分类：偏振相关型和偏振无关型两种，7，法拉第旋光效应，光隔离器主要利用光磁晶体法拉第效应。 法拉第效应是法拉第在1845年最初观察到的不具有旋光性的材料在磁场的作用下旋转通过该物质的光的偏振方向，也被称为磁致伸缩效应。 在磁场方向传播的偏振光是其偏振光方向旋转角度q=VBL(B磁场强度、l材料长度、v台球常数是材料的特性常数)。 偏振方向的旋转仅与磁场的强度方向无关，与光传播的方向无关。 磁光材料有钇铁石榴石(YIG )、铋铁石榴石(SIC )等。8、偏振光依存型光隔离器由偏振片、偏振片、旋光器三部分构成。9、偏振相关光隔离器、10、主要技术指标、插入损耗回声损耗隔离偏振相关损耗(PDL )偏振模色散(PMD )、11、插入损耗(IL )指的是由于在光隔离器的光通过方向上传播的光信号引入光隔离器而引起的附加损耗。 结果表明，IL值越小，输入的光信号的功率、Po :通过光隔离器后的功率越好。 光隔离器的插入损失来源于偏振器、法拉第转子等各部分的插入损失。12、返回损耗(RL )、返回损耗：由于构成光隔离器的各元件、光纤和空气的折射率的不匹配而引起的入射光信号的衰减。 Pi :正向输入光隔离器光信号功率Pr :返回到输入端口的光功率，13，隔离器，沿反向输入光隔离器的光通过方向传播的光信号导入光隔离器而产生的损失pi:反向输入光隔离器的光信号功率po:返回到输入端口偏振相关损耗和偏振模式色散、偏振相关损耗(PDL ) :在输入光的偏振状态变化而其他参数不变化的情况下，装置插入损耗的最大变化量是测量装置插入损耗受偏振状态影响的程度的指标。 偏振模色散(PMD ) :穿过装置的信号光的不同偏振状态之间的相位延迟差。，15，16，圆形器，多端口不可逆N(N2 )端口光是端口1-端口2； 端口2-端口3如果从端口n输入的光可以从端口1输出，被称为循环器，则被称为伪循环器，17，用于应用双向通信的重要设备是正反向传输光的分离单光纤双向通信，上/下路由，和、18、结构、光纤准直器、分束器、偏振旋转镜、光束转换器、光纤准直器、偏振旋转镜、分束器、19分支/汇合镜将任意状态的输入光分解为两个偏振方向垂直的偏振成分双折射平行平板、楔形双折射结晶串扰，其包含90度不可逆旋转器、21、22、端口1端口2、23、端口2端口3、24、端口3端口4、25、技术指标插入损失、回声损失、隔离、串扰、偏振相关损失、偏振模式色散等、26、光纤的连接、光纤的连接将两根光纤端面结合，实现光信号的持续传输。 根据连接方式分为主动连接和固定连接。 利用可动连接器是实现可动连接的主要方法熔接法是固定连接的主要方法。 27、可动连接器、连接两根光纤或光缆作为光通路的可重复装卸的可动连接器，从光源到光纤、从光纤到光纤、光纤和深度测定器、设备间等的连接损失低、小型、轻量、可靠性高，可操作要求能承受机械的振动和冲击，适应一定的温度和湿度环境条件，在装卸时防止杂质污染的保护措施。28，分类分为单心型和多心型，分为多型和单一模式单心型，根据结构分为调心心形和非调心心形。 非调心心型的内部没有调心机构，常用于通过光纤可动连接器构造零件间的精密合作来实现最佳的结合的非调心心型的构造，根据套筒构造、双锥构造、v型槽构造、微透镜构造及自聚焦透镜构造等连接方式， 对接耦合式和透镜耦合式可分为29、套管结构、销和套管构成，精密机械结构和光学结构的光纤固定在销上，两个销在套管中对接，保证两根光纤的对位，30、销为不锈钢、陶瓷用塑料等材料制成的陶瓷材料具有优异的温度稳定性，线膨胀系数小，接近石英光纤的线膨胀系数，应用最多。 31、套管，常用开口套管弹性材料，如磷青铜、铍青铜、氧化锆陶瓷制成。 32、利用双锥形结构、锥形定位。 33、v形槽结构、34、主要性能指标、插入损失：一般在0.5dB以下。 返回损失：一般必须大于45dB。 再现性：每次插拔损失的变化范围一般必须小于0.1dB。 兼容性：指更换同一类型连接器的不同管脚时损失的变化范围，一般必须在0.1dB以下。 插拔次数：连接器在上述损失参数范围内插拔的次数通常在千次以上。 工作温度：工作温度范围(-25 70的范围，连接器的损失变化量请在0.2dB的范围内变化。35、影响插入损耗的因素，连接光纤时产生的损耗主要是由于制造技术和光纤自身的不完善。 光纤的横向偏移、角度的倾斜、端面的间隙、端面的形状、端面的粗糙度及芯径、开口率、折射率分布的差异和光纤的椭圆度、偏心度等会影响连接品质。改善回波损耗的方法光纤连接器中存在的返回损耗，在光遇到折射率不同的界面时出现菲涅耳反射，在两光纤的对接部存在端面间隙，光纤端面存在高折射率的变质层，光纤端面如果存在污垢，光会在对接部引起菲涅耳反射，光纤连接器的返回损耗将原来的平面接触变更为球面接触、斜球面接触等，因此，38、球面接触、斜球面接触，39，连接器的表示，/:表示外部连接方式E2000等：表示销端面形状，FC，PC，UPC，APC等.40， 常用术语连接器连接器连接器连接器连接器连接器连接器连接器连接器连接器连接器连接器连接器连接器连接器.一般来说，常用术语连接器连接器连接器，常用术语连接器连接器连接器连接器连接器连接器连接器连接器连接器连接器连接器连接器连接器SMA连接器，45，opt-jack连接器，46，MT-RJ，47，FDDI连接器，48，MPO连接器mu连接器，50，LC连接器，51 e 2000连接器，52，d 4连接器，53，biconicconnectionor，54，adaptor，55，adaptor，56， 将一对光纤间设为永久性连接，在不需要拆卸或再利用的情况下使用，58，59，60，Polisher，61，Polisher，62，实际的设备指标，63，光纤的固定连接。 有熔接法、v槽法、毛细管法等。 熔接法实际应用最广泛，是光纤通信干线中光纤连接的主要方法，用电弧放电、氢火焰或激光等方法加热来熔接耦合光纤。 电弧放电是焊接法中应用最广泛的方法。 利用电弧放电进行光纤熔接的机器叫光纤熔接机。 64、光纤熔接机由光纤的对准和夹紧机构、光纤对准机构、电弧放电机构和控制机构等四个部分构成，65、熔接工序制造光纤：用光纤带除去光纤以外的护套对准光纤：将准备好的端面的光纤放入对准和夹紧机构并固定，通过手动或自动装置使芯部向空间的三个方向移动，将需要熔接的两根光纤完全对准，消除芯部的横向的位置偏移、角度偏移，将端面间的间隔设定为规定的大小、66、焊接工序、焊接光纤：根据光纤的类型，选择适当的放电电流、放电时间，进行电弧放电，加热端面，实现光纤的焊接。 接点的保护：焊接结束后，加热收缩管保护光纤焊接部位。