光器件基础知识

无源器件。
连接器有单纤(芯)连接器和多纤(芯)连
接器， 其特性主要取决于结构设计、加工精度和所用材料。
单纤连接器结构有许多种类型，其中精密套管结构设计合理、
效果良好，适宜大规模生产， 因而得到很广泛的应用。
精品课件
表 3.5 光纤连接器一般性能
精品课件
图3.27示出精密套管结构的连接器简图，包括用于
精品课件
Profile
通信用光器件可以分为有源器件和无源器件 两种类型。不依靠外加电源（直流或交流）的存在就 能独立表现出其外特性的器件就是无源器件。否则就 称为有源器件。
有源器件包括光源、光检测器和光放大器， 这些器件是光发射机、 光接收机和光中继器的关键 器件，和光纤一起决定着基本光纤传输系统的水平。
Introduction of optical devices used in Communication system
1.Profile 2.Introduction of basic parameters 3.TOSA,ROSA and BOSA (Active devices) 4. Passive devices
Loss
IL
WDL CH1
10.4
CH2
10.2
CH3
10
CH4
9.8
CH5
9.6 CH6
9.4
1260nm
1360nm
1460nm
1560nm
CH7
W av elen gt h
CH8
精品课件
• PDL是光器件或系统在所有偏振状态下的 最大传输差值。它是光设备在所有偏振 状态下最大传输和最小传输的比率。
精品课件
3.1
连接器是实现光纤与光纤之间可拆卸(活动)连接的
器件， 主要用于光纤线路与光发射机输出或光接收机输入
之间，或光纤线路与其他光无源器件之间的连接。表3.5给
出光纤连接器的一般性能。 接头是实现光纤与光纤之间的
永久性(固定)连接，主要用于光纤线路的构成，通常在工程
现场实施。连接器件是光纤通信领域最基本、应用最广泛的
精品课件
3.3.2
耦合器的功能是把一个输入的光信号分配给多个输 出， 或把多个输入的光信号组合成一个输出。这种器件对光 纤线路的影响主要是附加插入损耗，还有一定的反射和串扰 噪声耦合器大多与波长无关，与波长相关的耦合器专称为波 分复用器/解复用器。
精品课件
TOSA
精品课件
(1) 在正常状态下，电子处于低能级E1，在入射光作 用下，它会吸收光子的能量跃迁到高能级E2上，这种跃迁称为 受激吸收。电子跃迁后，在低能级留下相同数目的空穴.
(2) 在高能级E2的电子是不稳定的，即使没有外界的 作用， 也会自动地跃迁到低能级E1上与空穴复合，释放的能 量转换为光子辐射出去，这种跃迁称为自发辐射。
精品课件
精品课件
精品课件
精品课件
精品课件
精品课件
精品课件
精品课件
精品课件
3.Passive devices
一个完整的光纤通信系统，除光纤、光源和光检测 器外， 还需要许多其它光器件，特别是无源器件。这些器件 对光纤通信系统的构成、功能的扩展或性能的提高，都是不 可缺少的。 虽然对各种器件的特性有不同的要求， 但是普 遍要求插入损耗小、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， 许多器件还要求便于集 成。本节主要介绍无源光器件的类型、原理和主要性能。
对中的套管、带有微孔的插针和端面的形状(图中画出平面的
端面)。 光纤固定在插针的微孔内，两支带光纤的插针用套
管对中实现连接。 要求光纤与微孔、插针与套管精密配合。
对低插入损耗的连接器，要求两根光纤之间的横向偏移在1
μm以内， 轴线倾角小于0.5°。普通的FC型连接器，光纤端
面为平面。 对于高反射损耗的连接器， 要求光纤端面为球
光无源器件主要有连接器、耦合器、波分 复用器、调制器、光开关和隔离器等，这些器件对光 纤通信系统的构成、功能的扩展和性能的提高都是不 可缺少的。
精品课件
光放大器
精品课件
精品课件
Basic parameters
• 1、插入损耗：IL---Insertion Loss • 2、回波损耗：RL---Return Loss
精品课件
一种常用的多纤连接器是用压模塑料形成的高精度套 管和矩形外壳，配合陶瓷插针构成的，这种方法可以做成2纤 或4纤连接器。另一种多纤连接器是把光纤固定在用硅晶片制 成的精密V形槽内，然后多片叠加并配合适当外壳。这种多纤 连接器配合高密度带状光缆， 适用于接入网或局域网的连接。
对于实现固定连接的接头，国内外大多借助专用自动 熔接机在现场进行热熔接，也可以用V形槽连接。热熔接的接 头平均损耗达0.05 dB/个。
(3) 在高能级E2的电子，受到入射光的作用，被迫跃 迁到低能级E1上与空穴复合，释放的能量产生光辐射，这种跃 迁称为受激辐射。
精品课件
精品课件
精品课件
精品课件
精品课件
精品课件
精品课件
精品课件
精品课件
Fra Baidu bibliotek
精品课件
精品课件
精品课件
精品课件
精品课件
精品课件
精品课件
ROSA
精品课件
• PDL定义如下： PDL=-10log〔Tmax/Tmin〕 其中Tmax和Tmin分别表示测试器件（DUT） 的最大传输和最小传输。
精品课件
• 7、温度依存损耗 • TDL:Temperature Dependent Loss • TDL(25℃~85℃)= TDL(85℃) -TDL(25℃) • TDL(25℃~-40℃)= TDL(-40℃) -TDL(25℃) • TDL(85℃~-40℃)= TDL(-40℃) -TDL(85℃)
面或斜面，实现物理接触(PC)型。套管和插针的材料一般可
以用铜或不锈钢， 但插针材料用ZrO2陶瓷最理想。ZrO2陶瓷 机械性能好、 耐磨， 热膨胀系数和光纤相近，使连接器的
寿命(插拔次数)和工作温度范围(插入损耗变化±0.1 dB)大
大改善。
精品课件
光纤 套管
插针 粘结剂
图 3.27
套管结构连接器简图
精品课件
• IL测量
精品课件
• RL测量
精品课件
• 3、方向性：DIR---Directivity • 4、过盈损耗：EL---Excess Loss
精品课件
• 5、损耗一致性：IL Uniformity:ILmax-ILmin
• 6、波长依存损耗：WDL:Wavelength Dependent