第三章光纤材料及光纤器件
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无角度接触连接器
APC： Angled Physical Contact connector
8
光纤准直器（Collimator)
种类
• C-Lens光纤准直器: Cylindrical-Lens,球端面透镜技术准直器 • G-Lens光纤准直器: Grin Lens,斜端面折射率径向渐变技术准直器
C-Lens 可通过增大端面曲率半径来增加工作距离，比G-Lens 改变参数相对容易，长工作距离应用中具有优势，而在普通应 用中，也因其成本优势受到欢迎。只是在Filter 型WDM 中，需 要在透镜的端面粘贴滤波片，Grin-Lens端面为平面易于贴片。
3
ø2.0mm陶瓷
D4
4 ø3.17 mm陶瓷
SMA905
SMA906
5
方型塑料插芯 MT MPX MPT MT-RJ
6
双锥插芯
（老式连接器）
2/12/2021
第三章光纤材料及光纤器件
17
连接器（Connector）
各种制造标准
类型 FC&SC ST LC MU D4 DIN&E2000 BSC2 MPX
光纤器件
2/12/2021
第三章光纤材料及光纤器件
1
光纤器件：光纤无源器件 光纤有源器件
2/12/2021
第三章光纤材料及光纤器件
2
概述
简介
• 一种光学元器件 • 工艺原理遵循光学的基本原理，即光线理论
以及电磁波理论 • 光通信设备的重要组成部分 • 涉及多种加工工艺，特别复杂
2/12/2021
2、固定连接器：主要为光纤熔接（Fiber Fusing Splicing）
2/12/2021
第三章光纤材料及光纤器件
16
连接器（Connector）
基本制造类型
序号 按ferrule插针分类
类型
1
ø2.5mm陶瓷
SC FC ST ESCON E2000 BSC2 DIN
2
ø1.25mm陶瓷 LC MU
MT-RJ
VF-45
厂商 NTT AT&T Lucent NTT NEC Diamond Molex AMP AMP&Stratos Siemeas
2/12/2021
第三章光纤材料及光纤器件
18
连接器（Connector）
插针端面
PC： Non-angled Physical Contact connector
11
光纤准直器（Collimator)
制作工艺 Lens Holder套管组装
Lens Holder
2/12/2021
第三章光纤材料及光纤器件
源自文库
12
光纤准直器（Collimator)
主要性能技术指标：
1. Wavelength（波长） = 1520 ~ 1580 nm 2. Insertion Loss（插入损耗） < 0.15 dB 3. Return Loss（回波损耗） > 65 dB 4. Tensile Load （拉力）> 5 N 5. Working Distance（工作距离）: 10 mm
6
光纤准直器（Collimator)
原理与作用
光纤准直器的基本原理是，将光纤端面置于准直透镜的焦点处， 使光束得到准直，然后在焦点附近轻微调节光纤端面位置，得 到所需工作距离，因此准直器的工作距离与光纤头和透镜的间 距L 相关。 光纤准直器的作用是将光纤输出的束腰半径较小而发散角较大 的近似高斯光束转化为腰斑较大而发散角较小的光束，以增加 对轴向间距的容查从而提高光纤与光纤之间的耦合效率，这样 可使两准直器之间保持较长的距离，可以插入光学元件以实现 器件性能。如下图所示；
2/12/2021
第三章光纤材料及光纤器件
13
2. 连接器（Connector）
2/12/2021
第三章光纤材料及光纤器件
14
连接器（Connector）
基本原理
光纤连接器的基本原理是采用某种机械和光学机构，是两根光纤的 纤心对准，保证90％以上的光可以通过。 光纤连接器是光学元器件中的基础元件，除了实现光纤之间的连接 外，它还具有将光纤光缆、有源器件、其他无源器件、系统与仪表 实现连接的功能。
2/12/2021
第三章光纤材料及光纤器件
9
光纤准直器（Collimator)
制作工艺 Lens组装
UV胶
玻璃管
Lens
Epoxy环氧树脂
2/12/2021
第三章光纤材料及光纤器件
10
光纤准直器（Collimator)
制作工艺 Pigtail组装
斜面对齐
对齐后作标记
2/12/2021
第三章光纤材料及光纤器件
2/12/2021
第三章光纤材料及光纤器件
7
光纤准直器（Collimator)
原理示意图
近高斯光束
束腰半径小 发散角大
腰斑较大 发散角小
Fiber Pigtail 光纤尾纤
折射率径向变
Grin Lens Glass Sleeve 化示意图 （1/4透镜） 玻璃套管
2/12/2021
第三章光纤材料及光纤器件
2/12/2021
第三章光纤材料及光纤器件
15
连接器（Connector）
种类
1、活动连接器： a、连接器插头（Plug Connector） 使光纤（缆）在转换器或变换器中完成插拔功能的器件 b、转换器（Adaptor） 把光纤（缆）插头连接在一起，从而实现光纤接通的器件 c、跳线（Jumper Connector） 一根光纤（缆）的两端都装上插头 d、变换器（Converter） 使某种型号的插头换成另一种型号插头的器件 e、裸光纤转换器（Bare Fiber Adaptor） 使裸光纤与光源、探测器、各类光仪表连接的器件
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第三章光纤材料及光纤器件
4
概述
内容介绍
• 各种无源器件的基本原理 • 各种无源器件的种类 • 举例介绍具体无源器件的制作工艺 • 各种无源器件的性能技术指标
2/12/2021
第三章光纤材料及光纤器件
5
1. 光纤准直器（Fiber Collimator）
2/12/2021
第三章光纤材料及光纤器件
第三章光纤材料及光纤器件
3
概述
光无源器件主要分为以下几种
1. 光纤准直器（Fiber Collimators ） 2. 光纤连接器（Connector） 3. 光耦合器件（Coupler） 4. 光衰减器（Attenuator） 5. 光隔离器（Isolator） 6. 光波分复用器（WDM） 7. 偏振光合波器（PBC） 8. 光开关(Switch) 9. 光环形器（Circulator）
APC： Angled Physical Contact connector
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光纤准直器（Collimator)
种类
• C-Lens光纤准直器: Cylindrical-Lens,球端面透镜技术准直器 • G-Lens光纤准直器: Grin Lens,斜端面折射率径向渐变技术准直器
C-Lens 可通过增大端面曲率半径来增加工作距离，比G-Lens 改变参数相对容易，长工作距离应用中具有优势，而在普通应 用中，也因其成本优势受到欢迎。只是在Filter 型WDM 中，需 要在透镜的端面粘贴滤波片，Grin-Lens端面为平面易于贴片。
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ø2.0mm陶瓷
D4
4 ø3.17 mm陶瓷
SMA905
SMA906
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方型塑料插芯 MT MPX MPT MT-RJ
6
双锥插芯
（老式连接器）
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连接器（Connector）
各种制造标准
类型 FC&SC ST LC MU D4 DIN&E2000 BSC2 MPX
光纤器件
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1
光纤器件：光纤无源器件 光纤有源器件
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概述
简介
• 一种光学元器件 • 工艺原理遵循光学的基本原理，即光线理论
以及电磁波理论 • 光通信设备的重要组成部分 • 涉及多种加工工艺，特别复杂
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2、固定连接器：主要为光纤熔接（Fiber Fusing Splicing）
2/12/2021
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连接器（Connector）
基本制造类型
序号 按ferrule插针分类
类型
1
ø2.5mm陶瓷
SC FC ST ESCON E2000 BSC2 DIN
2
ø1.25mm陶瓷 LC MU
MT-RJ
VF-45
厂商 NTT AT&T Lucent NTT NEC Diamond Molex AMP AMP&Stratos Siemeas
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18
连接器（Connector）
插针端面
PC： Non-angled Physical Contact connector
11
光纤准直器（Collimator)
制作工艺 Lens Holder套管组装
Lens Holder
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源自文库
12
光纤准直器（Collimator)
主要性能技术指标：
1. Wavelength（波长） = 1520 ~ 1580 nm 2. Insertion Loss（插入损耗） < 0.15 dB 3. Return Loss（回波损耗） > 65 dB 4. Tensile Load （拉力）> 5 N 5. Working Distance（工作距离）: 10 mm
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光纤准直器（Collimator)
原理与作用
光纤准直器的基本原理是，将光纤端面置于准直透镜的焦点处， 使光束得到准直，然后在焦点附近轻微调节光纤端面位置，得 到所需工作距离，因此准直器的工作距离与光纤头和透镜的间 距L 相关。 光纤准直器的作用是将光纤输出的束腰半径较小而发散角较大 的近似高斯光束转化为腰斑较大而发散角较小的光束，以增加 对轴向间距的容查从而提高光纤与光纤之间的耦合效率，这样 可使两准直器之间保持较长的距离，可以插入光学元件以实现 器件性能。如下图所示；
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13
2. 连接器（Connector）
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14
连接器（Connector）
基本原理
光纤连接器的基本原理是采用某种机械和光学机构，是两根光纤的 纤心对准，保证90％以上的光可以通过。 光纤连接器是光学元器件中的基础元件，除了实现光纤之间的连接 外，它还具有将光纤光缆、有源器件、其他无源器件、系统与仪表 实现连接的功能。
2/12/2021
第三章光纤材料及光纤器件
9
光纤准直器（Collimator)
制作工艺 Lens组装
UV胶
玻璃管
Lens
Epoxy环氧树脂
2/12/2021
第三章光纤材料及光纤器件
10
光纤准直器（Collimator)
制作工艺 Pigtail组装
斜面对齐
对齐后作标记
2/12/2021
第三章光纤材料及光纤器件
2/12/2021
第三章光纤材料及光纤器件
7
光纤准直器（Collimator)
原理示意图
近高斯光束
束腰半径小 发散角大
腰斑较大 发散角小
Fiber Pigtail 光纤尾纤
折射率径向变
Grin Lens Glass Sleeve 化示意图 （1/4透镜） 玻璃套管
2/12/2021
第三章光纤材料及光纤器件
2/12/2021
第三章光纤材料及光纤器件
15
连接器（Connector）
种类
1、活动连接器： a、连接器插头（Plug Connector） 使光纤（缆）在转换器或变换器中完成插拔功能的器件 b、转换器（Adaptor） 把光纤（缆）插头连接在一起，从而实现光纤接通的器件 c、跳线（Jumper Connector） 一根光纤（缆）的两端都装上插头 d、变换器（Converter） 使某种型号的插头换成另一种型号插头的器件 e、裸光纤转换器（Bare Fiber Adaptor） 使裸光纤与光源、探测器、各类光仪表连接的器件
2/12/2021
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4
概述
内容介绍
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5
1. 光纤准直器（Fiber Collimator）
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第三章光纤材料及光纤器件
第三章光纤材料及光纤器件
3
概述
光无源器件主要分为以下几种
1. 光纤准直器（Fiber Collimators ） 2. 光纤连接器（Connector） 3. 光耦合器件（Coupler） 4. 光衰减器（Attenuator） 5. 光隔离器（Isolator） 6. 光波分复用器（WDM） 7. 偏振光合波器（PBC） 8. 光开关(Switch) 9. 光环形器（Circulator）