光通信原理与技术第4章

1、光通信原理和技术，光路无源器件，构成了一个完整而实用的光纤通信系统。除了光收发器、能够传输光信号的光纤和能够完成电/光和光/电转换任务的光器件之外，在光纤线路中还必须有一些具有不同功能的无源器件：光纤连接器、光纤定向耦合器、光衰减器、光隔离器，以及对光无源器件的要求：插入损耗小、使用方便、标准可靠性、高重复操作能力、小温度效应、小抗冲击性和光纤连接器。光纤连接器主要是指光纤活动连接器，俗称活动连接器或法兰，用于设备之间的连接(如光收发器、光测试仪器等)。)和光纤，光纤和光纤之间的连接，或者光纤和其他无源器件之间的半永久连接。它是光纤通信系统和测量系统不可缺少的无源器件。光纤连接器的结构是精密套

2、筒结构连接器。光纤连接器的结构特点简单。光纤连接器由两个插头和一个插座组成。对于光纤连接来说，最重要的是如何对准两根相连光纤的轴线。由于两根光纤轴线的偏差或两根光纤端面之间的夹角会造成连接损耗，目前光纤连接器的耦合方式是基于端面直接耦合的端面对接连接器。单模光纤连接器属于这种单模光纤连接器。一个精密的陶瓷套筒放置在套筒和插头之间，可以精确地将两个插头校准成一条直线。该连接器的链路损耗可达0.2dB以下。光纤连接器的要求光纤连接器的功能：将单个或多个待连接的光纤芯的端面对齐并贴合，可多次使用光纤连接器。满足以下条件：1 .连接损耗小：连接损耗是评价光纤连接器的主要指标。目前，不同结构的单模光纤连

3、接器的插入损耗约为0.1-0.5分贝；2.拆装方便；3.稳定性好。连接后，插入损耗不会随时间和环境发生太大变化。4.重复性好。通常需要重复使用1000次以上。5.互换性好。要求相同类型的活动连接器可以互换。6.小尺寸、低成本、光纤连接器类型、个人计算机-光纤连接器、SC连接器、光纤跳线、光纤连接器的一般性能、光纤定向耦合器。在光通信中，经常需要将多个光信号耦合在一起或将光信号分成多个光纤。光耦合器可以根据光强分布、光波长分布和光波长分布实现这些功能。光纤定向耦合的类型根据端口进行分类：X形(22) Y形(12)星形(NN，N2)树形(1N，N2)。根据基本结构，对光纤型微器件波导型和光纤定向耦

4、合器结构进行了分类。光纤类型由两根或多根光纤排列而成，各种器件通过熔拉双锥形技术制造。可制成波分复用/解复用器，(a)定向耦合器(b)88星形耦合器，光纤a(直臂)传输的输出光功率为Pa，光纤b(耦合臂)传输的输出光功率为Pb。根据耦合理论，Pa=cos2(CL) Pb=sin2(CL) L为耦合器的有效作用长度，C为1和2，选择光纤参数并调整有效作用长度，使得当光纤A的输出Pa (1)最大时，光纤B的输出PB ( 1)等于0；当Pa (2)=0时，Pb (2)最大。对于1和2分别为1.3m和1.55m的光纤解复用器，附加损耗可达0.5dB，波长隔离度大于20dB。熔锥型光纤波分复用器的结构和

5、特性，微器件类型使用白色聚焦透镜和分光器(光被部分透射和部分反射)、滤光器(一种波长的光被透射和另一种波长的光被反射)或光栅(L1波导的材料是根据器件的功能选择的，器件通常是二氧化硅，其横截面为矩形或半圆形。(一)T型耦合器，(二)定向耦合器，(三)波分解复用器，以及光纤定向耦合器的主要参数。耦合比CR是指定输出的光功率Poc与所有输出的总光功率Pot之比，以%表示。是由光分布参数附加损耗Le的散射、吸收和器件缺陷引起的损耗，是所有输入端的总光功率Pit与所有输出端的总光功率P0t之比，用分贝表示，插入损耗Lt是指定输入端的光功率Pit与指定输出端的光功率Poc之比。方向性DIR (isola

6、tion) exPress以分贝为单位表示是一个输入端的光功率Pic与耦合器反射到另一端的光功率pr之比，而consistency u以分贝为单位表示的是不同输入端获得的耦合比的均匀性或不同输出端耦合比的相等性，耦合器、光衰减器的一般特性，将输入光功率保持在一定范围内，以使光接收器不产生失真。为了满足某些光路测试的需要，输入光信号必须有一定程度的衰减。常用的光衰减器采用金属蒸发膜吸收光能进行光衰减，从而衰减光功率。衰减与薄膜厚度成正比。光学衰减器分类：固定衰减器可变衰减器。固定衰减器具有一定的衰减，用于调整传输线中某一段的损耗要求。尺寸：3、6、10、20、30、40分贝误差：10%。可变衰减

7、器分类：连续可变，步进可变。连续可变衰减范围可达60dB以上误差：10%避免线内反射光再次进入激光器，影响激光器的工作稳定性。基本原理：法拉第旋转效应主要由两个偏振器和一个法拉第旋转器组成。当光入射到光学器件上时，它的输出光是某种形式的偏振光(如线偏振光)，于是这种光学器件被称为偏振器(如线偏振器)。线性偏振器用于光隔离器。线性偏振器具有光透射轴，当光的偏振方向与光透射轴完全一致时，光被完全透射，并且法拉第旋转器由光学活性材料制成。根据法拉第效应理论，当线偏振光通过它时，它将光的偏振面顺时针旋转一定的角度(例如，45)，并且它的旋转角度与偏振器2中光透射轴的方向完全相同。当前向光入射时，它穿过偏振器1，并在穿过偏振器后旋转45，