第五章无源光器件资料教程
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
这种复用器非常便于与光纤通信系统耦合 连接，而且插入损耗极小，且体积小，结 构紧凑。
2020/8/16
nancy
2．光波分复用器
图3-48 熔融光纤型波分复用器结构示意图
2020/8/16
nancy
3.4.7 光纤光栅
光纤光栅是近几年发展最为迅速的一种光纤无源 器件。
它是利用光纤中的光敏性而制成的。 光敏性是指当外界入射的紫外光照射到纤芯中掺
3.4.4 光开关
图3-40 电子式光开关
2020/8/16
nancy
3.4.5 波长转换器
能够使信号从一个波长转换到另一个波长的器件 称为波长转换器。波长转换器根据波长转换机理 可分为光电型波长转换器和全光型波长转换器，
光电型波长转换器比较容易实现，其优点是与偏 振无关；主要缺点是由于速度受电子器件限制， 因此不适应高速大容量光纤通信系统和网络的要
（3）分光比T。
P1
T P3 P2
2020/8/16
nancy
3.4.2 光隔离器与光环行器
1．光隔离器的基本原理和结构 2．光环行器 3．光隔离器与光环行器的主要性能参数
2020/8/16
nancy
1．光隔离器的基本原理和结构
图3-36 光隔离器的工作原理图
2020/8/16
nancy
2．光环行器
nancy
1．光波分复用系统的结构与工作原理
光波分复用器是对光波波长进行合成与分 离的光器件。
由光波分复用器构成的光波分复用系统， 从结构上来分，可分为单纤单向WDM系统 和单纤双向WDM系统。
2020/8/16
nancy
1．光波分复用系统的结构与工作原理
图3-43 单纤单向结构WDM传输系统
2020/8/16
nancy
连接器的分类
单纤(芯)连接器和多纤(芯)连接器。
光纤 套管
插针 粘结剂
2020/8/16
nancy
3.4.1 光定向耦合器
1 2．光纤式定向耦合器的参数
光通信中经常需要把多个光信号耦合到一 起，或将光信号分到多根光纤中，光耦合 器可以实现这些功能
2020/8/16
nancy
图3-37 三端口光环行器
2020/8/16
nancy
3．光隔离器与光环行器的主要性能参 数
对于光隔离器与光环行器来讲，它们都是 希望从输入端口输入的光信号到输出端口 时，衰减尽量小，即要求器件的插入损耗 要小；对于不应有输出的端口，要求隔离
器件典型的插入损耗为1dB左右，隔离度为 40～50dB
全光型波长转换器技术主要由半导体光放大器 （SOA）构成。
2020/8/16
nancy
1．光电型波长转换器
图3-41 光电光型波长转换器
2020/8/16
nancy
2．全光型波长转换器
图3-42 全光型波长转换器
2020/8/16
nancy
3.4.6 波分复用器
在一根光纤中能同时传输多波长光信号的 技术，称为光波分复用技术（WDM）。
频带宽度，又称为3dB带宽。
2020/8/16
nancy
3.4.4 光开关
能够控制传输通路中光信号通或断或进行 光路切换作用的器件，称为光开关。
光开关一般包括两种：机械式光开关和电 子式光开关。
2020/8/16
nancy
3.4.4 光开关
图3-39 机械式光开关
2020/8/16
nancy
1．光定向耦合器的结构
光定向耦合器按其结构不同可分为棱镜式 和光纤式两类。
2020/8/16
nancy
1．光定向耦合器的结构
图3-35 棱镜式和光纤式定向耦合器
2020/8/16
nancy
2．光纤式定向耦合器的参数
（1）隔离度A。
A 1 、4 10
lg
P4 P1
（2）插入损耗L。
L 10 lg P 2 P 3
2．光波分复用器
图3-47 解复用器波长—插入损耗关系曲线
2020/8/16
nancy
2．光波分复用器
Ⅰ 中心波长λ和中心波长的工作范围Δλ Ⅱ 中心波长对应的最小插入损耗L1和L2 Ⅲ 相邻信道之间串音耦合最大值L12和L23
2020/8/16
nancy
2．光波分复用器
（3 熔融光纤型是指将两根光纤紧靠在一起并
如果在系统发送端采用此技术，将不同波 长的光信号组合起来送入光纤传输的设备 称为光波分复用器。
在系统接收端可通过解复用器（分波器）， 将组合在一起的光信号分离并送入不同的 终端。
2020/8/16
百度文库
nancy
3.4.6 波分复用器
1．光波分复用系统的结构与工作原理 2．光波分复用器
2020/8/16
第五章 无源光器件
2020/8/16
nancy
主要内容
连接器和接头 光耦合器 光隔离器与光环行器 光调制器 光开关
教学重点
连接器的作用及分类 光耦合器的作用 光隔离器的作用
2020/8/16
nancy
无源光器件的要求
插入损耗小、反射损耗大、工作温度范 围宽、性能稳定、寿命长、 体积小、 价格便宜、便于集成等。
2020/8/16
nancy
1．光波分复用系统的结构与工作原理
图3-44 单纤双向结构WDM传输系统
2020/8/16
nancy
2．光波分复用器
（1 器件的各端口可以作为输入端口，也可以
作为输出端口。
2020/8/16
nancy
2．光波分复用器
图3-45 WDM光传输原理图
2020/8/16
锗的光纤时，光纤的折射率将随光强而发生永久 性改变。 人们利用这种效应可在几厘米之内写入折射率分
光纤光栅最显著的优点是插入损耗低，结构简单，
2020/8/16
2020/8/16
nancy
3.4.3 光滤波器
图3-38 F-P腔光滤波器
2020/8/16
nancy
3.4.3 光滤波器
F-P腔型光滤波器的主体是F-P谐振腔。 描述F-P腔型光滤波器的特性参数主要是自由谱
域（FSR）及带宽（BW）。 （1）自由谱域（FSR）：为相邻波长之间的距离
（2）带宽（BFWS）：R为fq谐振fq峰1降2至cn一l半时所对应的
nancy
2．光波分复用器
（2
①
复用器的光学特性可以用给定的输入端口 的插入损耗—波长关系曲线表示。
②
解复用的光学特性，可以用输入端到N个输
出端的各信道的波长—插入损耗关系曲线来 表达
2020/8/16
nancy
2．光波分复用器
图3-46 复用器插入损耗—波长关系曲线
2020/8/16
nancy
2020/8/16
nancy
2．光波分复用器
图3-48 熔融光纤型波分复用器结构示意图
2020/8/16
nancy
3.4.7 光纤光栅
光纤光栅是近几年发展最为迅速的一种光纤无源 器件。
它是利用光纤中的光敏性而制成的。 光敏性是指当外界入射的紫外光照射到纤芯中掺
3.4.4 光开关
图3-40 电子式光开关
2020/8/16
nancy
3.4.5 波长转换器
能够使信号从一个波长转换到另一个波长的器件 称为波长转换器。波长转换器根据波长转换机理 可分为光电型波长转换器和全光型波长转换器，
光电型波长转换器比较容易实现，其优点是与偏 振无关；主要缺点是由于速度受电子器件限制， 因此不适应高速大容量光纤通信系统和网络的要
（3）分光比T。
P1
T P3 P2
2020/8/16
nancy
3.4.2 光隔离器与光环行器
1．光隔离器的基本原理和结构 2．光环行器 3．光隔离器与光环行器的主要性能参数
2020/8/16
nancy
1．光隔离器的基本原理和结构
图3-36 光隔离器的工作原理图
2020/8/16
nancy
2．光环行器
nancy
1．光波分复用系统的结构与工作原理
光波分复用器是对光波波长进行合成与分 离的光器件。
由光波分复用器构成的光波分复用系统， 从结构上来分，可分为单纤单向WDM系统 和单纤双向WDM系统。
2020/8/16
nancy
1．光波分复用系统的结构与工作原理
图3-43 单纤单向结构WDM传输系统
2020/8/16
nancy
连接器的分类
单纤(芯)连接器和多纤(芯)连接器。
光纤 套管
插针 粘结剂
2020/8/16
nancy
3.4.1 光定向耦合器
1 2．光纤式定向耦合器的参数
光通信中经常需要把多个光信号耦合到一 起，或将光信号分到多根光纤中，光耦合 器可以实现这些功能
2020/8/16
nancy
图3-37 三端口光环行器
2020/8/16
nancy
3．光隔离器与光环行器的主要性能参 数
对于光隔离器与光环行器来讲，它们都是 希望从输入端口输入的光信号到输出端口 时，衰减尽量小，即要求器件的插入损耗 要小；对于不应有输出的端口，要求隔离
器件典型的插入损耗为1dB左右，隔离度为 40～50dB
全光型波长转换器技术主要由半导体光放大器 （SOA）构成。
2020/8/16
nancy
1．光电型波长转换器
图3-41 光电光型波长转换器
2020/8/16
nancy
2．全光型波长转换器
图3-42 全光型波长转换器
2020/8/16
nancy
3.4.6 波分复用器
在一根光纤中能同时传输多波长光信号的 技术，称为光波分复用技术（WDM）。
频带宽度，又称为3dB带宽。
2020/8/16
nancy
3.4.4 光开关
能够控制传输通路中光信号通或断或进行 光路切换作用的器件，称为光开关。
光开关一般包括两种：机械式光开关和电 子式光开关。
2020/8/16
nancy
3.4.4 光开关
图3-39 机械式光开关
2020/8/16
nancy
1．光定向耦合器的结构
光定向耦合器按其结构不同可分为棱镜式 和光纤式两类。
2020/8/16
nancy
1．光定向耦合器的结构
图3-35 棱镜式和光纤式定向耦合器
2020/8/16
nancy
2．光纤式定向耦合器的参数
（1）隔离度A。
A 1 、4 10
lg
P4 P1
（2）插入损耗L。
L 10 lg P 2 P 3
2．光波分复用器
图3-47 解复用器波长—插入损耗关系曲线
2020/8/16
nancy
2．光波分复用器
Ⅰ 中心波长λ和中心波长的工作范围Δλ Ⅱ 中心波长对应的最小插入损耗L1和L2 Ⅲ 相邻信道之间串音耦合最大值L12和L23
2020/8/16
nancy
2．光波分复用器
（3 熔融光纤型是指将两根光纤紧靠在一起并
如果在系统发送端采用此技术，将不同波 长的光信号组合起来送入光纤传输的设备 称为光波分复用器。
在系统接收端可通过解复用器（分波器）， 将组合在一起的光信号分离并送入不同的 终端。
2020/8/16
百度文库
nancy
3.4.6 波分复用器
1．光波分复用系统的结构与工作原理 2．光波分复用器
2020/8/16
第五章 无源光器件
2020/8/16
nancy
主要内容
连接器和接头 光耦合器 光隔离器与光环行器 光调制器 光开关
教学重点
连接器的作用及分类 光耦合器的作用 光隔离器的作用
2020/8/16
nancy
无源光器件的要求
插入损耗小、反射损耗大、工作温度范 围宽、性能稳定、寿命长、 体积小、 价格便宜、便于集成等。
2020/8/16
nancy
1．光波分复用系统的结构与工作原理
图3-44 单纤双向结构WDM传输系统
2020/8/16
nancy
2．光波分复用器
（1 器件的各端口可以作为输入端口，也可以
作为输出端口。
2020/8/16
nancy
2．光波分复用器
图3-45 WDM光传输原理图
2020/8/16
锗的光纤时，光纤的折射率将随光强而发生永久 性改变。 人们利用这种效应可在几厘米之内写入折射率分
光纤光栅最显著的优点是插入损耗低，结构简单，
2020/8/16
2020/8/16
nancy
3.4.3 光滤波器
图3-38 F-P腔光滤波器
2020/8/16
nancy
3.4.3 光滤波器
F-P腔型光滤波器的主体是F-P谐振腔。 描述F-P腔型光滤波器的特性参数主要是自由谱
域（FSR）及带宽（BW）。 （1）自由谱域（FSR）：为相邻波长之间的距离
（2）带宽（BFWS）：R为fq谐振fq峰1降2至cn一l半时所对应的
nancy
2．光波分复用器
（2
①
复用器的光学特性可以用给定的输入端口 的插入损耗—波长关系曲线表示。
②
解复用的光学特性，可以用输入端到N个输
出端的各信道的波长—插入损耗关系曲线来 表达
2020/8/16
nancy
2．光波分复用器
图3-46 复用器插入损耗—波长关系曲线
2020/8/16
nancy