光连接器、光衰减器、光耦合器件、光隔离器

其中
(0.65 1 V .6 3/2 1 9 2V .867)a 9
（6）数值孔径失配引起的连接损耗
NA1≧NA2 NA1﹤NA2
ILNA10logNN( AA12)2 ILNA 0
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其他原因引起的损耗
• 光纤端面不平滑，会导致散射损耗 • 光纤端面与轴线不垂直，会产生连接损耗。
• 上述的各种因素不仅影响插入损耗，也同时影响 着连接器件的重复性和互换性。因此各种因素的 改善，也会提高重复性和互换性指标。
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改进回波损耗的方法
• 平面接触 • 球面接触
• 斜球面接触
• Return Loss(回波损耗) • PC>40dB SPC>45dB • UPC>50dB APC>60dB
（4） 光纤端面多次反射（Snell反射）引起的损耗
16K2 ILf 10log(1K)4
其中k=n1/n0,n0为空气折射率，取n0=1,n1=1.46计算得到Ilf=0.32db
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失配引起的连接损耗
（5） 纤芯（或模场）尺寸失配引起的连接损耗
ILalo14g( 12 12)2
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光纤的基本类型
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活动连接器的基本结构(1)
光纤 套管
插针 粘结剂
精密套管结构连接器简图
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活动连接器的基本结构(2)
• 双锥形结构 • V形槽结构
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活动连接器的基本结构(3)
• 球透镜耦合与自聚焦透镜耦合
互换性是指不同插头之间。或者不同连接器任意置换之后， 其插入损耗的变化范围，性能一致性。
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光纤连接器一般性能
项目 插入损耗/dB 重复Fra Baidu bibliotek/dB 互换性/dB 反射损耗/dB
寿命（插拔次数）
工作温度/ºC
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型号或材料
FC型 PC型 不锈钢 陶瓷 不锈钢 陶瓷
性能 0.2~0.3
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光纤倾斜损耗
其中
ILd10 loeg(d/)2
(0.651V .63/2192V .867)a9
对单模光纤当错位损耗取0.1DB，并假定a=5um,则横向错位
d=0.72um.对于单模光纤横向错位小于0.8um
（2） 光纤倾斜损耗
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Insertion Loss(插入损耗) <0.3dB Return Loss(回波损耗)
PC>40dB SPC>45dB UPC>50dB APC>60dB
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光在光纤中的衰减
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光衰减中的规律
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连接器的主要指标
连接器的主要指标:
1.插入损耗
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光纤端面间隙损耗
IL 1l0 oe g (n 2 / )2
对于要求倾斜损耗小于0.1DB，则单模光纤的倾斜角度应小于0。3度。生产中小于 0。1度
（3） 光纤端面间隙损耗
ILZ10 lo1g(4ZaK)
其中Z是端面间隙，K=n1/n2。当端面间隙控制在1um以内损耗小于0.006db， 可以忽略。
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光纤连接器的测试方法
• 基准法 • 替代法
IL
10lo
gPout(d Pin
B)
•基准法： （国家标准） •替代法： （国家标准） •跳线插入损耗测试
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连接器的主要指标
2.回波损耗
在光纤连接处，后向反射光相对于输入光的比率的分贝 数。
RL
10logPreflec(tdB) Pin
3. 重复性和互换性
重复性是指同一对插头，在同一只转换器中多次插拔之后， 其插入损耗的变化范围。插拔次数一般取5次。
• 广义上连接器分为两种类型：
• 可拆卸型连接器。它被设计成可被连接，必要 时又可拆开。
• 永久型连接器。它被一次型连接使用，不能在拆 开后重复使用。
连接器的组成部分：连接器插头、光缆跳线、转换器、变 换器、裸光纤连接器。
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制作光纤连接器的光纤要求
• 纤芯直径:单模 9um 0.5,多模50 1um. • 纤芯不圆度:小于0.5um • 包层直径:125um 2um • 包层不圆度 小于2% • 同轴度:小于1um • 抗拉强度:大于0.5kg
光器件与电器件的类比
电线 电阻 二极管 放大器 滤波器 电接插件 开关
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光纤 光衰减器 光隔离器 光放大器 光滤波器 光连接器 光开关
调制器
光调制器
三通（多通） 光耦合器
混频器
光波分复用器
频率转换器 光波长转换器
电源
光源
探头
光探测器
集成电路
集成光路
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一、光连接器件
• 光纤连接器件的作用是一根光纤中的光最大限度 地传到另一光纤中，或光信号在不同光纤之间耦 合传递。
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活动连接器的核心部件
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连接器的品种、型号（1）
1. FC系列连接器 FC型连接器是一种镙纹连接，外部零件采用金属材料制作
的连接器。
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FC型连接器的插头、转换器和内部结构
0.1 0.1
35~40 40~50
10 3
10 4
-20~+70 -40~+80
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纤芯错位损耗
影响连接损耗的因素 光纤连接时，由于光纤纤芯直径、数值孔径、折射率分
布的差异以及横向错位、角度倾斜、端面间隙、端面形状、 端面光洁度等因素的影响，都会产生连接损耗。 1. 纤芯错位损耗
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连接器的品种、型号（2）
2. SC系列连接器 SC型连接器采用插拔连接，外壳使用工程塑料制作、矩形
结构，便于密集安装，可以制成多芯连接器。
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SC型插头
SC型转换器
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连接器的品种、型号（3）
3. ST型连接器 ST型连接器采 用带键的卡口 式锁紧机构。
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ST型连接器的插头与转换器
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连接器的品种、型号（4）
4. 不同型号插头相互连接的转换器（法兰盘） FC/SC，FC/ST，SC/ST
5. 不同种类的变换器
SC→FC，ST→FC，FC→SC，FC→ST，SC→ST， ST→SC
6. 各种裸光纤转接器
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连接头端面类型
Ferrule + Flange