无源光耦合器介绍资料
光无源器件介绍范文
光无源器件介绍范文光无源器件是指无需外界能源输入即可以产生、控制、处理或传输光信号的器件。
它们在光通信、光传感、光储存、激光装置等领域具有重要应用价值。
本文将详细介绍几种常见的光无源器件，包括光纤、光栅、偏振器件、光耦合器件和光探测器等。
首先，光纤是一种常见的光无源传输介质。
它具有优异的光学特性，可以实现长距离、高速、低损耗的光信号传输。
光纤通信系统中的核心部件就是光纤。
光纤根据其结构可以分为多模光纤和单模光纤。
多模光纤通常用于短距离通信，而单模光纤适用于长距离通信。
光纤的制作工艺和材料技术的不断进步使得光纤通信系统性能不断提升。
其次，光栅是另一种常见的光无源器件。
光栅是在光介质中周期性变化的折射率结构，可以对入射光进行衍射和反射。
光栅可以用于光谱分析、光信号处理和光波波长选择等应用。
根据光栅的结构可以分为吸收光栅和反射光栅。
吸收光栅通过调整折射率分布来实现频率选择，反射光栅则通过反射光波形成波束宽度调制。
光栅可以实现光信号的分光、滤波和耦合等功能。
再次，偏振器件是用于控制和调整光波偏振状态的器件。
偏振器件根据其工作原理可以分为吸收式偏振器、分束偏振器和光学偏振调制器。
吸收式偏振器通过吸收非期望偏振分量来实现偏振分离。
分束偏振器通过折射率分布的改变实现光波的分离。
光学偏振调制器则通过改变材料的光学特性或施加电场来调制光的偏振状态。
其次，光耦合器件用于实现不同光波的耦合和分离。
光耦合器按照其结构和工作原理可分为分离型光耦合器和集成型光耦合器。
分离型光耦合器通过光波的反射和折射实现光波的耦合。
集成型光耦合器则通过光导波结构的耦合来实现不同波长光波的耦合和分离。
光耦合器为光通信和光传感等系统提供了重要的互连和耦合功能。
最后，光探测器是一种用于接收光信号并转换为电信号的器件。
根据工作原理，光探测器可分为光电二极管、光电导探测器和光电子倍增器等。
光电二极管是最常见的光探测器，它利用内建电场将吸收的光电子转化为电流。
光纤耦合器导光性能与结构参数关系
光纤耦合器导光性能与结构参数关系一、光纤耦合器技术概述光纤耦合器是一种将光信号在两根或多根光纤之间进行分配的无源光器件，广泛应用于光纤通信、光纤传感、光纤网络等领域。
其导光性能是衡量耦合器性能的关键指标之一，直接影响到信号传输的质量和效率。
光纤耦合器的导光性能与其结构参数紧密相关，本文将探讨这种关系，分析其重要性、影响因素以及优化方法。
1.1 光纤耦合器的工作原理光纤耦合器的工作原理基于光的干涉原理，通过特定的结构设计，实现光信号在不同光纤间的耦合与分配。
耦合器内部通常包含多个光纤通道，光信号在这些通道中传播时，会因为干涉、反射、折射等现象而发生能量的重新分配。
1.2 光纤耦合器的类型根据耦合方式和应用需求，光纤耦合器可分为多种类型，包括但不限于：- 1xN耦合器：将一个输入信号分配到N个输出端口。
- 2x2耦合器：将两个输入信号进行耦合，形成两个输出信号。
- 星型耦合器：实现多点之间的光信号分配。
- 波长选择性耦合器：根据光信号的波长进行选择性耦合。
1.3 光纤耦合器的应用场景光纤耦合器在多个领域有着广泛的应用，主要包括：- 光纤通信网络的信号分配与放大。
- 光纤传感系统中的信号耦合与处理。
- 光纤局域网(LAN)和城域网(MAN)中的信号路由。
- 光纤医疗设备中的信号传输与处理。
二、光纤耦合器导光性能的影响因素光纤耦合器的导光性能受多种因素影响，这些因素决定了耦合器在实际应用中的性能表现。
2.1 光纤耦合器的结构设计光纤耦合器的结构设计是影响导光性能的关键因素之一。
耦合器的结构包括光纤的排列方式、耦合区域的尺寸、光纤间的间距等。
这些参数需要根据应用需求进行精确设计，以实现最佳的耦合效果。
2.2 光纤材料与特性光纤材料的类型和特性也会影响耦合器的导光性能。
例如，单模光纤和多模光纤在导光性能上存在差异，需要根据信号传输的距离和带宽要求选择合适的光纤类型。
2.3 耦合器的制造工艺光纤耦合器的制造工艺直接影响其结构参数的准确性和一致性。
光纤耦合器
光纤耦合器光纤耦合器的概述∙·光纤耦合器的简介∙·光纤耦合器的分类∙·光纤耦合器的制作方式∙·光纤耦合器端口的级联光纤耦合器的应用∙·2×2单模光纤耦合器的改进...∙·光纤耦合器中光孤子传输的...∙·可调光子晶体光纤耦合器的制作光纤耦合器的简介光纤耦合器是指光讯号通过光纤中分至多条光纤中的元件,属于一种光被动元件,一般在电信网路、有线电视网路、用户回路系统、区域网路各个领域都会应用到,与光纤连接器在被动元件中起重大作用,也叫分歧器.光纤耦合器的分类光纤耦合器一般分为三类:标准耦合器:双分支,单位1X2,就是将光讯号未成两个功率星状/树状耦合器波长多工器:也称作WDM,一般波长属于高密度分出,即波长间距窄,就是WDM 光纤耦合器的制作方式光纤耦合器制作方式有烧结(FUSE)、微光学式(MICRO Optics)、光波导式(Wave Guide)三种.这里介绍下烧结方式,烧结方式占了多数(约有90%),主要的方法是将两条光纤并在一起烧融拉伸,使核芯聚合一起,以达光耦合作用,而其中最重要的生产设备就是融烧机,也是最为重要的步骤,虽然重要步骤部分可由机器代工,但烧结之后,必须人工封装,所以人工成本在10%-15%左右,其次采用人工检测封装必须保证品质一致性,这也是量产时所必须克服的,但技术困难度不若DWDM MODULE及光主动元件高,因此初期想进入光纤产业的厂商,大部分会从光耦合器切入,毛利则在20～30%光纤耦合器端口的级联光纤耦合器端口的级联由于光纤端口的价格仍然非常昂贵,所以,光纤主要被用于核心交换机和骨干交换机之间连接,或被用于骨干交换机之间的级联.需要注意的是,光纤端口均没有堆叠的能力,只能被用于级联.1. 光纤跳线的交叉连接所有交换机的光纤端口都是2个,分别是一发一收.当然,光纤跳线也必须是2根,否则端口之间将无法进行通讯.当交换机通过光纤端口级联时,必须将光纤跳线两端的收发对调,当一端接"收"时,另一端接"发".同理,当一端接"发"时,另一端接"收".令人欣慰的是,Cisco GBIC光纤模块都标记有收发标志,左侧向内的箭头表示"收",右侧向外的箭头表示"发".如果光纤跳线的两端均连接"收"或"发",则该端口的LED指示灯不亮,表示该连接为失败.只有当光纤端口连接成功后,LED指示灯才转为绿色.同样,当骨干交换机连接至核心交换机时,光纤的收发端口之间也必须交叉连接.2. 光纤跳线及光纤端口类型光纤跳线分为单模光纤和多模光纤.交换机光纤端口、跳线都必须与综合布线时使用的光纤类型相一致,也就是说,如果综合布线时使用的多模光纤,那么,交换机的光纤接口就必须执行1000Base-SX标准,也必须使用多模光纤跳线;如果综合布线时使用的单模光纤,那么,交换机的光纤接口就必须执行1000Base-LX/LH标准,也必须使用单模光纤跳线.需要注意的是,多模光纤有两种类型,即62.5/125μm和50/125μm.虽然交换机的光纤端口完全相同,而且两者也都执行1000Base-SX标准,但光纤跳线的芯径必须与光缆的芯径完全相同,否则,将导致连通性故障.另外,相互连接的光纤端口的类型必须完全相同,或者均为多模光纤端口,或者均为单模光纤端口.一端是多模光纤端口,而另一端是单模光纤端口,将无法连接在一起.3. 传输速率与双工模式与1000Base-T不同,1000Base-SX、1000Base-LX/LH和1000Base-ZX均不能支持自适应,不同速率和双工工作模式的端口将无法连接并通讯.因此,要求相互连接的光纤端口必须拥有完全相同的传输速率和双工工作模式,既不可将1000Mbps的光纤端口与100Mbps的光纤端口连接在一起,也不可将全双工模式的光纤端口与半双工模式的光纤端口连接在一起,否则,将导致连通性故障.2、路由器做双备份是绝对可以专业的网络服务机房简介首先说说机房的基本要求.第一:防静电 (防静电地板.条件好的还要在盖房子的时候就在墙壁里面打上铜带做全屏蔽)第二:恒温、防尘第三:足够的电力保障 (电力的重要不用赘说,一般机房不但有专线供电,而且都安装有不间断ups,可不是一般的稳压电源啊!因为一般的稳压电源有一个瞬间波动峰值,而网络电子设备最怕就是这个.)2×2单模光纤耦合器的改进控制方法1引言目前. 国内外普遍采用熔融拉锥法(FBT) 制作光纤耦合器熔融拉锥法是将两根或两根以上,除去涂覆层的光纤以一定的方式靠拢 .在高温加热下熔融 .同时向两侧拉伸. 最终在加热区形成双锥体形式的特殊波导结构.从而实现传输光功率耦合的一种方法.光纤耦合器是一类重要的无源器件,其基本功能是实现光功率分配和光波长分配.单模光纤耦合器是光纤通信系统、光纤传感器、光纤测量技术和信号处理系统中一种应用十分广泛的无源器件这种技术在制作的效率和产品的性能等方面具有一定的优势.是当前制作光纤耦合器的主要方法,以这种方法制作形成的光纤耦合器性能较前有了显着提高.但是, 随着光纤耦合器在军事、航天等高新技术领域的大量应用, 对插入损耗的平坦度、偏振灵敏度、器件的可靠性、工作带宽和工作功率等方面的要求越来越高.这些实际需要对耦合器的制造工艺提出了更高的要求.为了满足这些要求.科学家对各种制造艺进行了大量的相关研究。
常用光电子器件介绍
主要光电子器件介绍【内容摘要】光自身固有的优点注定了它在人类历史上充当不可忽略的角色，本文从几种常见的光电子器件的介绍来展示光纤通信技术的发展。
【关键词】光纤通信光电子器件【正文】光自身固有的优点注定了它在人类历史上充当不可忽略的角色，随着人类技术的发展，其应用越来越广泛，优点也越来越突出。
将优点突出的光纤通信真正应用到人类生活中去，和很多技术一样，都需要一个发展的过程。
从宏观上来看，光纤通信主要包括光纤光缆、光电子器件及光通信系统设备等三个部分，本文主要介绍几种常见的光电子器件。
1、光有源器件1)光检测器常见的光检测器包括：PN光电二极管、PIN光电二极管和雪崩光电二极管（APD）。
目前的光检测器基本能满足了光纤传输的要求，在实际的光接收机中，光纤传来的信号及其微弱，有时只有1mW左右。
为了得到较大的信号电流，人们希望灵敏度尽可能的高。
光电检测器工作时，电信号完全不延迟是不可能的，但是必须限制在一个范围之内，否则光电检测器将不能工作。
随着光纤通信系统的传输速率不断提高，超高速的传输对光电检测器的响应速度的要求越来越高，对其制造技术提出了更高的要求。
由于光电检测器是在极其微弱的信号条件下工作的，而且它又处于光接收机的最前端，如果在光电变换过程中引入的噪声过大，则会使信噪比降低，影响重现原来的信号。
因此，光电检测器的噪声要求很小。
另外，要求检测器的主要性能尽可能不受或者少受外界温度变化和环境变化的影响。
2)光放大器光放大器的出现使得我们可以省去传统的长途光纤传输系统中不可缺少的光－电－光的转换过程，使得电路变得比较简单，可靠性也变高。
早在1960年激光器发明不久，人们就开始了对光放大器的研究，但是真正开始实用化的研究是在1980年以后。
随着半导体激光器特性的改善，首先出现了法布里－泊罗型半导体激光放大器，接着开始了对行波式半导体激光放大器的研究。
另一方面，随着光纤技术的发展，出现了光纤拉曼放大器。
光无源器件的技术分析
光无源器件的技术分析光无源器件是光通信系统中至关重要的一部分，其在光通信系统中起到传输、分配和处理光信号的作用。
光无源器件主要指的是不需要外部能量作为驱动力的器件，比如光纤、光耦合器、光接收器等。
本文将对光无源器件的技术特点、应用领域和发展趋势进行分析。
一、光无源器件的技术特点1.1 宽带传输特性光无源器件具有宽带传输特性，能够支持高速数据传输。
与传统的电子通信相比，光无源器件能够实现更高的数据传输速率和更远的传输距离，适用于大容量、远距离、高速的通信需求。
1.2 低损耗光无源器件的传输损耗较小，在信息传输过程中能够减少光信号的衰减。
这使得光无源器件在长距离传输中具有优势，保证了信号的稳定传输。
1.3 高稳定性光无源器件在工作过程中具有高稳定性，能够长时间保持良好的性能。
这对于光通信系统的稳定性和可靠性至关重要，能够有效减少系统的故障率。
1.4 低能耗光无源器件不需要外部能量作为驱动力，能够通过光信号本身完成工作，因此具有较低的能耗。
这符合当今节能环保的发展趋势，也是光通信技术被广泛应用的重要原因之一。
二、光无源器件的应用领域2.1 光通信系统光无源器件是光通信系统中不可或缺的一部分，能够支持大容量、高速、长距离的数据传输需求。
在光通信系统中，光无源器件被广泛应用于光纤通信、无线光通信、卫星通信等领域。
2.2 数据中心随着云计算、大数据、人工智能等技术的快速发展，数据中心对于高速数据传输的需求越来越大。
光无源器件能够满足数据中心对于高速、大容量数据传输的需求，提高数据中心的传输效率和稳定性。
2.3 军事领域军事通信对于信息传输的安全性、稳定性、快速性有着极高的要求，光无源器件能够满足军事通信对于大容量、高速、长距离传输的需求，确保军事信息的安全传输。
2.4 其他领域除了上述领域，光无源器件还在医疗、航空航天、工业自动化等领域有着广泛的应用。
随着光通信技术的发展和普及，光无源器件的应用领域将会继续扩大。
光无源器件的原理及应用
光无源器件的原理及应用概述光无源器件是指在光通信系统中不需要能量供给而能够实现光信号的传输和处理的器件。
这些器件主要包括光纤、光耦合器、光分路器和光合器等。
本文将介绍光无源器件的原理和应用。
光纤光纤是光通信系统的核心组成部分。
它通过将光信号以光的全内反射方式在高纯度的玻璃/塑料纤维中传输。
光纤有着很低的损耗和高的带宽能力，也是目前最主要的传输媒介之一。
光纤的原理光纤的工作原理基于光的光束泄漏现象，即当光束从一种介质射入另一种折射率较低的介质中时，光束会不断发生反射并沿着光纤内部进行传输。
光纤的核心由折射率较高的材料组成，以便在传输过程中最小化信号的损耗。
光纤的应用光纤广泛应用于长距离通信和局域网等领域。
其高带宽和低损耗的特点使得它成为传输大量数据的理想选择。
此外，光纤还应用于医疗设备、光纤传感器和光纤显示等领域。
光耦合器光耦合器是一种用于将光信号从一个光纤耦合到另一个光纤的器件。
它广泛应用于光通信系统中，可以实现信号的分配、处理和路由等功能。
光耦合器的原理光耦合器的原理基于波导模式之间的耦合。
当光信号从一个波导模式传输到另一个波导模式时，通过适当设计导波结构，可以实现高效的能量转移。
光耦合器的设计可以根据具体的应用需求进行调整，以实现不同的功能。
光耦合器的应用光耦合器广泛应用于光网络中的信号分配和路由。
在光通信系统中，光耦合器可以用于将信号从主干光纤耦合到分支光纤或从分支光纤耦合到接收器等。
此外，光耦合器还可以应用于光传感器和光存储等领域。
光分路器光分路器是一种可以将入射光信号分为两个或多个输出通道的器件。
它常用于光网络中的信号分配和选择。
光分路器的原理光分路器的原理基于多模干涉。
当光信号通过光分路器时，不同波长的光信号会按照特定的光学路径进行干涉，从而实现光的分路。
根据光分路器的设计，可以实现不同的分路比例和带宽。
光分路器的应用光分路器广泛应用于光通信系统中的信号分配和选择。
光分路器可以将光信号分为不同的通道，实现多路复用和分布式传输。
第四章-无源耦合器
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第四章 无源光耦合器器件
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第四章 无源光耦合器器件
标准熔融拉锥型单模光纤耦合器的功率 变换关系式:
P1(z) cos2(Cz)
P2
(z)
s
in2
(Cz)
(4-15)
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第四章 无源光耦合器器件
图4.5 耦合比率与熔融拉锥长度的关系
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第四章 无源光耦合器器件
在多模光纤中, 传导模是若干个分离的模式, 不仅 应在数值孔径角内, 还要满足
P.D.L1l0og MI(P N OUj)T(dB ) (4.6) MA(PO XUj)T
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线偏振光:
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自然光:
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部分偏振光:
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第四章 无源光耦合器器件
7. 隔离度(Isolation) 波长隔离度定义为被隔离的工作波长在该输出 端的插入损耗。即指光纤耦合器件的某一光路 对其它光路中的光信号的隔离能力。它的意义 是与反映WDM器件对不同波长信号的分离能力。
制作的方法:在制作方法上采用直接拉制法和基本 单元拼接法.
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第四章 无源光耦合器器件
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第四章 无源光耦合器器件
树型耦合器示意图
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第四章 无源光耦合器器件
4.2.5 宽带耦合器: 宽带耦合器（ WBC ） 是利用独特的带宽拓展技术（非对称工艺） 改变器件的波长特性，使带宽拓展到 ±50nm，而且在这个带宽范围内均能满 足低附加损耗、低偏振相关损耗等指标。
熔接法的工作原理: 在双锥体的前半部，随着光纤逐渐变细，原来在光纤中传 播的芯模逐渐变成包层膜并向前传播，在双锥区光信号以使所有光纤“公有化” 了，即发生光耦合。在双锥体后半部分，随着光纤逐件变粗，包层膜又逐渐转换 为芯模，使光功率分配到各个光纤中，这就是多纤星状耦合器的工作原理。
光纤无源器件介绍
第3张光纤无源器件介绍在光纤通信的传输系统中，除了必备的光终端设备、电终端设备和光纤之外，在传输线路中还需要各种辅助器件以实现光纤与光纤之间或光纤与端机之间的连接、耦合、合／分路、线路倒换以及保护等多种功能。
相对于光电器件，如半导体激光器、发光二极管、光电二极管以及光纤放大器等光“有源器件”而言，这一类本身不发光、不放大、不产生光电转换的光学器件，常被称之为光“无源器件”。
无源器件的种类繁多，功能及形式各异，但在光纤通信网络里是一种使用性很强的不可缺少的器件。
主要的无源器件有光纤连接器、光缆连接器、光纤耦合器、光开关、光复用器(合波器和分波器)、光分路器、光隔离器、光衰耗器、光滤波器，等等。
它的作用概括起来主要是：连接光波导或光路；控制光的传播方向；控制光功率的分配；控制光波导之间、器件之间和光波导与器件之间的光耦合；以及合波和分波等作用。
需特别指出，由于生产光“无源器件”的厂家众多，且品种、结构、外貌各异，价格也不菲，因此实验箱中所涉及的光“无源器件”远不能代表该类器件的全貌。
各学校可根据自己教学的需要和开设特殊实验内容的要求，在该实验箱基础上添置更多的光“无源器件”，增加新的实验内容。
本章节的实验目的是让学生对光纤通信中这一类基本器件的某种结构及相关性能指标有一个基本了解，熟悉光“无源器件”性能指标的测量方法和光学测量仪器的使用方法，为今后的实践打下一个良好的基础。
“JH5002型光纤通信原理综合实验系统”现在的光“无源器件”基本配置见表。
一、光纤连接器光纤连接器又叫光纤活动连接器、或叫活接头。
这是用于连接两根光纤或光缆形成连续光通路的可以可拆卸重复使用的光“无源器件”，被广泛应用在光纤传输线路、光纤配线架和光纤测试仪器、仪表中，也是目前使用数量最多的光无源器件。
尽管光纤连接器在结构上千差万别，品种上多种多样，但按其功能可以分成如下几个部分：表光“无源器件”种类和数量配置连接器插头：插头由插针体和外部配件组成，用于完成在光纤器件连接中插拔功能。
光无源器件介绍范文
光无源器件介绍范文光无源器件，又称为光传输无源器件，是指在光通信或光网络中起到信号传输、辅助和转换的功能，但没有电源和活动部件的器件。
光无源器件包括各种被动元件，如光纤、光耦合器、光分路器、光滤波器、光合分器、光切换器等等。
在光通信和光网络中，光无源器件的使用非常广泛且至关重要。
首先，光纤是光无源器件中最基础和最关键的一个。
光纤的作用是将光信号传输到目标地点。
光纤由细长的玻璃或塑料材料制成，其核心是一个折射率较高的介质，被一个折射率较低的包层包围。
光纤的传输速度快、信号损耗小、带宽大，使其成为光通信和光网络中最常用的传输介质。
其次，光耦合器是光无源器件中一种常见的元件，用于实现光信号的耦合和分配。
光耦合器可以将入射光信号分配到多个输出端口，也可以将多个光信号通过耦合器的输入端口合并到一个输出端口。
光耦合器通常以光栅波导结构实现，其工作原理是通过光栅波导的折射率周期性变化将光信号耦合到不同的传输通道。
光分路器是另一种常见的光无源器件，用于将光信号按不同的比例分配到不同的输出通道。
光分路器通常采用耦合波导技术，通过改变波导的结构或尺寸使得不同的输出通道对应不同的传输损耗。
光分路器广泛应用于光网络中的信号分配、波长分割和波长选择等应用场景。
光滤波器是一种能够选择性地传递或阻挡特定波长的光信号的器件。
光滤波器通常采用薄膜多层堆积技术，通过控制多层膜材料的厚度和折射率来实现对特定波长的选择性透过或反射。
光滤波器在光通信中被广泛应用于波分复用和波分多路复用系统中，用于合并或分离不同波长的光信号。
此外，光合分器和光切换器也是光无源器件中的重要代表。
光合分器是一种能够将多个光信号合并到一个输出通道的器件，常用于光网络中信号的合并和集中。
光切换器则是一种能够通过调节输入和输出通道的连通状态实现光信号的切换的器件。
光切换器在光通信和光网络中能够实现对光路的切换、光路的互联等重要功能。
总之，光无源器件是光通信和光网络中不可或缺的一部分。
光纤耦合器
光纤耦合器班级：122081 学号：20081003503 姓名：伍士杰主要从1。
光纤耦合器的工作原理2。
光纤耦合器的技术参数3。
几种类型耦合器三个方面介绍光线耦合器一．光纤耦合器的工作原理：光纤耦合器是把一个或多个光输入分配给一个或多个光输出实现光信号分路/合路的功能器件。
它是一个无源器件。
光纤耦合器的耦合机理是基于光纤的消逝场的模式理论。
多模与单模光纤均可做成耦合器。
一般有两种结构型式： 1. 拼接式， 2. 熔融拉锥式.1．拼接式：将光纤埋入玻璃块中的弧形槽中，在光纤侧面进行研磨抛光，后将经研磨的两根光纤拼接在一起，靠透过纤芯—包层界面的消逝场产生耦合。
原理如下图所示：2．熔融拉锥式：将两根或多根光纤扭绞在一起，经过对耦合部分加热熔融并拉伸而形成双锥形耦合区。
如下图所示：下面介绍几种典型光纤耦合器的结构：其中四端口耦合器又是最基本的结构。
二．光纤耦合器的技术参数主要技术参数有插入损耗、附加损耗、分光比与隔离度或串扰。
以四端口耦合器结构图为例。
1. 插损损耗Li插损损耗指通过耦合器的一个光通道所引入的功率损耗。
通常以一特定端口（3或4）的输出功率P0与一输入端口（1或2）的输入功率Pi之比的对数Li 来表示，即Li=10lg(P0/Pi) [dB]2．附加损耗Le附加损耗指一输入端口的输入功率Pi与各输出端口功率和的比值的对数。
对于2*2四端口光纤耦合器，Le可表示为Le=10lg[Pi/(P3+P0)] [dB]3．分光比SR分光比（或称耦合比）指一输出端口光功率与各端口总输出功率之比，即SR=P0/(P0+ P3)*100%4．串扰Lc串扰是指由1端口输入功率Pi泄露到2端口的功率P2比值的对数，而其比值倒数的对数称为隔离度或方向性，串扰为正，方向性为负，串扰Lc可表示为Lc=10lgP2/Pi [dB]三.几种类型耦合器1．棒状透镜微型耦合器棒状透镜微型耦合器是在两个四分之一焦距的渐变折射率圆柱型透镜中间夹有一层半透明涂层镜面而构成的。
无源器件介绍
广告牌系列
广告牌系列 频率范围(MHz)：824~960 外观：与环境协调，适合
于小区绿化环境安 装，可实现广告照 明及隐蔽通信多项 功能。 此为双频天 线，适合对某一独 立楼宇进行覆盖。
蔽通信多项功能。可以实现覆盖某一特定楼宇，安装方便。 此为双频天线，适合对某一独立楼宇进行覆盖。可做成支持 3G的宽频天线。 •天线罩材料：外框为不锈钢，中央为有机玻璃。
广告牌系列
•草坪指示灯箱定向天线 •频率范围（ MHz ）：824~960 •外观：与环境协调，适合于小区绿化环境安装，可实现广告照明及 隐
要有6dB、10dB、15dB、20dB. •外观：
电桥
电衰减器
负载
❖ 负载：在电桥的末端吸收多余的信号，屏蔽外界 的干扰。终端在某一电路（如放大器）或 电器输出端口，接收电功率的元/器件、 部件或装置统称为负载。
❖ 外观：
光分路器
光分路器：新光纤直放站一拖二、一拖三、一拖四时分配光功率 工作波长：1.31μm&1.55μm 损耗：1.31波长每公里损耗0.5dB,1.55波长每公里损耗0.3dB 外观：
890 ∼ 960（TYXQ-9006-CP1） 1890∼ 1920（TYXQ-1907-CP1） 外观:外形美观，与环境协调，并可同时实现隐蔽通信与装饰照明 多项功能。此天线频带较宽，兼容小灵通频段。可以在小区 两栋楼宇之间安装（楼宇间距离不宜超过30米），覆盖两侧 楼宇的低层（一般为1－3层）。 天线罩材料：玻璃钢
外观：
光衰减器
天线
八木天线 抛物面天线 板状天线 角形天线 室外全向天线 室内全向／定向吸顶天线 小区美化天线
无源光器件
光无源器件
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
波分复用器的一般性能
波分复用器
工作波长μ/m
波长间隔/nm 附加损耗/dB 隔离度/dB
2端
6端
1.31和1.55 1.31和1.55
200
20~30
10×10机 1×2磁光 8×8电光
械
0.7~1.3 1.3~1.7
5~7
>60
25
20~30
40×10³
30
插入损耗和隔离度是隔离器。
隔离器的工作原理
SOP 入射光
偏振器
阻塞
法拉弟 旋转器
偏振器 反射光
法拉弟旋转器后面跟着的是第二个偏振器， 这个偏振器的 透振方向在45°方向上，因此经过法拉弟旋转器旋转45°后的 光能够顺利地通过第二个偏振器，也就是说光信号从左到右通 过这些器件(即正方向传输)是没有损耗的(插入损耗除外)。
另一方面，假定在右边存在某种反射(比如接头的反射)， 反射光的偏振态也在45°方向上，当反射光通过法拉弟旋转器 时再继续旋转45°，此时就变成了水平偏振光。水平偏振光不 能通过左面偏振器(第一个偏振器)，于是就达到隔离效果。
然而在实际应用中，入射光的偏振态(偏振方向)是任意的， 并且随时间变化，因此必须要求隔离器的工作与入射光的偏振 态无关，于是隔离器的结构就变复杂了。 一种小型的与入射光 的偏振态无关的隔离器结构如图所示。
一种与输入光的偏振态无关的隔离器
SOP 光纤输入
SWP
法拉弟旋转器
半波片
SWP
SWP 光纤输入
无源光器件
无源光器件（Optical Passive Devices）简介:又称为光无源器件，是光纤通信设备的重要组成部分，也是其它光纤应用领域不可缺少的元器件。
具有高回波损耗、低插入损耗、高可靠性、稳定性、机械耐磨性和抗腐蚀性、易于操作等特点，广泛应用于长距离通信、区域网络及光纤到户、视频传输、光纤感测等等。
其结构图如下：无源光器件原理、作用、种类以及应用简介光无源器件是光纤通信设备的重要组成部分。
它是一种光学元器件，其工艺原理遵守光学的基本规律及光线理论和电磁波理论、各项技术指标、多种计算公式和各种测试方法，与纤维光学、集成光学息息相关；因此它与电无源器件有本质的区别。
无源光器件的种类繁多，功能及形式各异，但在光纤通信网络里是一种使用性很强的不可缺少的器件，而在光纤有线电视中，起着连接、分配、隔离、滤波等作用。
作用概括起来主要是：连接光波导或光路；控制光的传播方向；控制光功率的分配；控制光波导之间、器件之间和光波导与器件之间的光耦合；以及合波和分波等作用。
光无源器件有很多种，分别是：光纤准直器（Fiber Collimators）光纤连接器（Connector），光耦合器件（Coupler），光衰减器（Attenuator），光隔离器（Isolator），光波分复用器（WDM），偏振光合波器（PBC）、光开关(Switch)，光环形器（Circulator）；在此只介绍几种常见的无源光器件，其余的不再一一介绍。
1、光纤连接器：又称光纤活动连接器，俗称活动接头，用于设备与光纤之间的连接。
光纤连接器的作用是将需要连接起来的单根或多根光纤芯线的断面对准、贴紧，并能多次使用。
2、光纤分路器及耦合器：光纤耦合器，将不同方向的光信号耦合(光纤flash\光纤耦合器SWF )送入一根光纤中传输，或者相反。
常用的三极管光耦合器结构图如下：3、光合波器、光分波器：光合波器和光分波器是用于波分复用等传输方式中的无源光器件.可将不同波长的多个光信号合并在一起耦合到一根光纤中传输，或者反过来说，将从一根光纤传输来的不同波长的复合光信号，按不同光波长分开。
光无源器件概述
类型：无源、有源
无源器件主要包括：光连接器、光衰减器、光耦合器、光 波分复用/解复用器、隔离器、环行器、滤波器、光调制器、 光开光等。
有源器件主要包括：激光器、光探测器、光放大器等。
3
光纤无源器件技术
4
无源器件功能
光无源器件是一种能量消耗型器件，主要功能是对信号或能 量进行连接、合成、分叉、转换以及有目的的衰减等，在光纤通 信系统以及各类光纤传感系统中是必不可少的重要器件。
光纤无源及有源器件 技术及应用
1
主要内容：
光纤无源器件技术
光纤光栅、滤波器、调制器等
光纤放大器技术
掺铒光纤放大器、拉曼放大器等
光纤激光器技术
多波长光纤激光器、锁模光纤激光器、单频 光纤激光器等
2
光器件
用途:
实现光信号的连接、能量分路/合路、波长复用/解复用、光路 转换、能量衰减、方向阻隔、光-电-光转换、光信号放大、光信号 调制等功能，是构成光纤通信系统的必备元件。
光波分复用器和解复用器是WDM光纤通信系统中 的关键部件。
25
熔锥光纤型波分复用器结构和特性
P P1
P2
0
1 2
26
1 2 3
1+ 2+ 3
光纤
透镜
光栅
衍射光栅型波分复用器结构示意图
27
光纤
1 2 3
1+ 2+ 3
棒透镜 光栅
采用棒透镜的光栅型WDM
28
光波导
开角
(a)
波导型波分解复用器
1.3 mm
19
光纤耦合器的技术参数
(6) 工作波长范围
光无源器件介绍分析课件
这里端面一般为球面，球面增加回损。比较两种连接器， APC斜球端面连接器可以在接触时产生更大的回波损耗， 其数值可以达到50-70dB，而一般的PC端面连接器回损约 为30-40dB ，只是由于角度位置的要求， APC连接器制作 工艺会稍微复杂。
光 鹅 合 器 ( Coupler) 3. 光鹅合器(Coupler)
光 耦 合 器 ( Coupler)
耦合器件的定义以及种类
光耦合器是重要的无源器件，可是传输中的光信号在特殊结构的耦合 区发生耦合，然后进行再分配。 种 类 从 功 能 上 分 光 功 率 ( Splitter) 和 光 波 长 分 配 耦 合 器 (WDM Coupler)；从端口形式可分为X形、 Y形、星形以及树形耦合器；从 工作带宽分窄带耦合器、单工作窗口宽带耦合器、双工作窗口的宽带 耦合器；从传导光模式分多模耦合器、单模耦合器。 熔融拉锥型全光纤耦合器应为其良好的综合优势成为现在制作耦合器 的主要方法。 JDSU主要制造此类Coupler，为本章节专讲内容。
光 隔 离 器 ( Isolator) 5. 光隔离器(Isolator)
光 隔 离 器 ( Isolator)
概述与光隔离器种类
光隔离器主要是解决光路中光的反射问题，它是只允许光线沿光路正向传输的 非互易性无源器件。包括两种主要类型：
1 、 Polarization- Dependent Free- space Optical Isolator
在器件工作带宽范围内，各输出端口输出光功率的最大变化值 6、偏振相关损耗(Polarization Dependent Loss)
当传输光信号偏振态发生360度变化，器件各端口输出光功率最大 变化量 7、隔离度(Isolation)
无源光耦合器介绍资料
C.RPPOOUUTTi100%
POUT1
PIN
POUT2 POUT n
光耦合器的主要技术参数
四、方向性（Directivity）：也是光耦合器所特有的技术 术语，它是衡量器件定向传输特性的参数。以 X型耦合器为例，方向性可表示为：
PIN1
D.L10lgPPIIN N12 (dB)
PIN2
光功率耦合器（分路器）
多模星形光分路器技术参数
光功率耦合器（分路器）
多模树形光分路器技术参数
光波分复用器（WDM）
光波分复用器是对光波波长进行分离与合成的光无源器件
分波
合波
光波分复用器（WDM）
光波分复用器的工作原理
光波分复用器（WDM）
光波分复用器是对光波波长进行分离与合成的光无源器件
光波分复用器（WDM）
光波分复用器的光谱响应
光波分复用器（WDM）
光波分复用器技术参数
光波分复用器（WDM）
上下波长型光波分复用器
光波分复用器（WDM）
上下波长型光波分复用器技术参数
光波分复用器（WDM）
中继型光波分复用器
光波分复用器（WDM）
中继型光波分复用器技术参数
OPTICAL FIBER COUPLER
光耦合器的分类
从功能上分： （1）光功率分配器（S plitter）
（2）光波长分配器（WDM Coupler）
从端口形式上分： （1）X形（2×2） （2）Y形（1×2） （3）星形（N×N）（N>2） （4）树形（1×N） （N>2）
从工作带宽上分：（1）单工作窗口的窄带耦合器 （2）单工作窗口的宽带耦合器 （3）双工作窗口的宽带耦合器
单模光分路器光谱响应(2)
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C.RPPOOUUTTi100%
POUT1
PIN
POUT2 POUT n
光耦合器的主要技术参数
四、方向性（Directivity）：也是光耦合器所特有的技术 术语，它是衡量器件定向传输特性的参数。以 X型耦合器为例，方向性可表示为：
PIN1
D.L10lgPPIIN N12 (dB)
PIN2
能（即器件正常工作）的前提下，输入光信号波长 的容许变化量。
-（ ）/2 +（ ）/2
Pout
Pin
------ 器件的工作带宽
光功率耦合器（分路器）
一、单模光分路器
光功率耦合器（分路器）
单模光分路器技术参数
光功率耦合器（分路器）
单模光分路器光谱响应(1)
光功率耦合器（分路器）
光波分复用器的光谱响应
光波分复用器（WDM）
光波分复用器技术参数
光波分复用器（WDM）
上下波长型光波分复用器
光波分复用器（WDM）
上下波长型光波分复用器技术参数
光波分复用器（WDM）
中继型光波分复用器
光波分复用器（WDM）
中继型光波分复用器技术参数
单模光分路器光谱响应(2)
光功率耦合器（分路器）
单模光分路器光谱响应(3)
光功率耦合器（分路器）
1×2 和2×2单模标准型光分路器插入损耗
中心波长：1310nm或1550nm
带宽：20nm
分光比精度1%
光功率耦合器（分路器）
单模光纤Tap：1/99 ~5/99
光功率耦合器（分路器）
单模光纤Tap：1/99 ~5/99
光功率耦合器（分路器）
（1）单模星形和树形光分路器
光功率耦合器（分路器）
技术参数
光功率耦合器（分路器）
1×N单模标准型树型光分路器附加损耗
E.L1
0lgPOU(Td PIN
B)
光功率耦合器（分路器）
（2）机架式光分路器
光功率耦合器（分路器）
二、多模光分路器
光功率耦合器（分路器）
1×2 和2×2多模耦合器、分路器与合路器技术参数
项 目 中 心 波 长 带 宽 附 加 损 耗T yp. 偏 振 灵 敏 度M ax. 工 作 温 度 储 藏 温 度
单 位 指 标 nm 1550 nm 20 dB 0.07 dB 0.10 C -40至 + 75 C -40至 + 85
光功率耦合器（分路器）
单模光纤Tap：1/99 ~5/99
光耦合器的主要技术参数
二、附加损耗（Excess Loss）：指所有输出端口的光功率 总和相对全部输入光功率的减小值。用dB来表示。
E.L1
0lgPOU(TdB) PIN
对于光纤耦合器，附中所带来的损耗。
光耦合器的主要技术参数
三、分光比（Coupling Ratio）：是光耦合器所特有的技术 术语，定义为各输出端口的光功率相对全部输 出光功率的百分比。
分 光 比
插 入 损 耗 ( d B ) 典 型 最 大
1 /9 9 2 0 .6 /0 .2 2 1 .0 /0 .3
2 /9 8 5 /9 5
1 9 .0 /0 .2 2 0 .0 /0 .3 1 4 .1 /0 .3 1 4 .9 /0 .6
光功率耦合器（分路器）
单模光纤Tap：1/99 ~5/99
高温试验 湿热试验 浸水试验 温度循环试验 振动试验 张力试验 冲击试验
85C2C, 336小时 60C2C/90%5%RH, 336小时 43C2C/PH5.50.5, 168小时 -40C2C至+75C2C, 336小时, 共42周期 10Hz至55HZ, 振幅1.52mm, 3个方向, 2小时/方向 0.23kg, 1分钟 1.8m高, 3个方向, 8次/方向
OPTICAL FIBER COUPLER
光耦合器的分类
从功能上分： （1）光功率分配器（S plitter）
（2）光波长分配器（WDM Coupler）
从端口形式上分： （1）X形（2×2） （2）Y形（1×2） （3）星形（N×N）（N>2） （4）树形（1×N） （N>2）
从工作带宽上分：（1）单工作窗口的窄带耦合器 （2）单工作窗口的宽带耦合器 （3）双工作窗口的宽带耦合器
PIN1代表注入光功率， PIN2代表输入一侧从非注入光端口输出的光功率。
光耦合器的主要技术参数
五、均匀性（Uniformity）：是用来衡量均匀分光耦合器件 不均匀程度的参数。定义为在器件的工作带宽范围 内，各输出端口输出光功率的最大变化量。
F.L10 lgM MA I((P P N O X OU U ))TT (dB )
即光信号以不同的偏振状态（如线偏振、圆偏振或椭圆 偏振）输入时，在对应的器件输出端将得到不同的输出 光功率，PDL就是用来描述这种输出光功率的变化的。
光耦合器的主要技术参数
信号光偏振方向
光纤
光功率计
PDL参数概念示意图
光耦合器的主要技术参数
七、隔离度（Isolation）：是指光耦合器的某一光路对其他光路
从传输光模式上分 （1）单模耦合器 （2）多模耦合器
光耦合器的主要技术参数
一、插入损耗（Insertion Loss）：指定输出端口的光功率相 对全部输入光功率的减小值。用dB来表示。
I.Li
10lgPOU PIN
T(di B)
其中 I.Li为第I个输出端口的插入损耗;POUTi为第i个
输出端口的输出功率; PIN为输入端口的光功率。
中的光信号的隔离能力。隔离度小，则说明线路之间的“串话” （Crosstalk）小。这一参数对于WDM器件来讲，显得更为重要。
Pin
I 10lgPt (dB) Pin
Pout
串话
Pt
Pin代表注入光功率，
Pt代表某一光路输出端口所测到的其他光路信号的光功率。
光耦合器的主要技术参数
八、耦合器的带宽（Bandwidth）：是指光耦合器在保持其性
PIN1
光耦合器的主要技术参数
六、偏振相关损耗（PDL）：是用来衡量光耦合器件性能对
于所传输的光信号偏振态的敏感程度的参量。36也0叫偏振灵
敏度。它是指当传输的光信号的偏振态发生 变化时， 器件各输出端口输出光功率的最大变化量。
PDLj 10lgM MA I((P N P X O OU U))T T(jdj B )
光功率耦合器（分路器）
多模星形光分路器技术参数
光功率耦合器（分路器）
多模树形光分路器技术参数
光波分复用器（WDM）
光波分复用器是对光波波长进行分离与合成的光无源器件
分波
合波
光波分复用器（WDM）
光波分复用器的工作原理
光波分复用器（WDM）
光波分复用器是对光波波长进行分离与合成的光无源器件
光波分复用器（WDM）