第三章无源光器件概述.ppt

一、 光纤的接头及熔接 2. 光纤熔接引起损耗的原因 光纤熔接机 光纤自动熔接以后的液晶显示界面 二、光纤连接器 2. 光纤连接器的插损机理 4. 光纤连接器的损耗表达式 5. 光纤连接器的组成 6. 光插头的组成 7. 光纤连接器的技术指标 8. 光纤连接器的分类 9. 光纤连接器的形状 三、光纤接续子 1. 光纤耦合器的性能参数 2. 光纤耦合器的特性 (1) 光传输的方向性 (4) 光纤耦合器的波长选择性 3. 光纤耦合器的分类 二、光隔离器的工作原理图 三、光隔离器的性能参数要求 消除偏振损耗的隔离器结构图： 器件说明： 六、实物结构图 楔角型商用化光隔离器 双级光隔离器 封装的光隔离器 一、光纤的光敏性-FBG 二、什么是光纤光栅 三、光纤光栅的工作原理 2. 长周期光纤光栅(LPG)的工作原理 长周期光纤光栅的光谱特点 一、WDM系统 二、信道间隔(信道密度) 三、 波长路由 波长敏感光纤耦合器分离两个波长： 波长敏感光纤耦合器，不同波长在光纤之间转换的光能量取决于耦合区的长度，经过一定的特征长度后，光从一根光纤完全转移到另一根光纤。 四、WDM的种类 3. 干涉滤波器 线通滤波器、带通滤波器、截止滤波器： 4. 基于各种技术的波分复用器 (1) 干涉滤波器型WDM 低通、高通滤波器组合使用，将光信道分成组，然后再将每组分成单独的信道。 为什么要进行光信道分组，然后再将每组分成单独的信道呢？ (2) 光纤光栅型WDM (3) 基于熔融光纤耦合器的WDM (4) 基于马赫-曾德尔(M-Z)干涉仪的WDM 干涉仪两臂的出射光的相对相位决定了输出耦合器端口的分束比。 因此，熔融型光纤马赫-曾德尔干涉仪可以解复用一系列均匀间隔信道的光信号。 Interleaver采用多级结构来分离或合并光信道。 (5) 体衍射光栅型WDM 从底部的光纤中输入三个波长的光信号λ1、λ2、λ3，自聚焦透镜在后端面将输入光聚焦到衍射光栅上光栅呈一定角度以便以适当的角度反射光信号。光栅以不同的角度反射不同的波长，然后自聚焦透镜将每个波长聚焦到对应的光纤输出。 这种简单的体衍射光栅解复用器对分离几个间隔比较大的波长时工作效果很好，但是他们不能为紧密间隔的波长提供较高的信道隔离度。 多波长光信号从右下方的输入耦合器输入，然后由该耦合器将信号分离到输入耦合器与输出耦合器之间的弯曲波导阵列。和M-Z干涉仪的干涉臂一样，这些波导长度不同，它们在输出耦合器混合产生干涉效应。 五、构建复用器和解复用器 二、光环行器的主要应用 b 回波损耗: 从输出端口返回到输入端口的光功率与输入端输入的光功率的比值，以分贝表示。 e. 串扰 串扰是指光开关的接通端口的输出光功率与串入另一端口的输出光功率的比值。 f. 消光比 消光比是两个端口处于导通和非导通状态的插入损耗之差。 各种类型的光开关 光开关器件中，准直和会聚光器件分别在输入端和输出端将光束进行准直以便控制以及会聚聚焦到输出光纤。 (2) 电光/磁光/声光光开关 (3) 热光光开关 设定温度为T0时，两条干涉臂产生的相位差为0，对于3端口来说，光信号产生干涉加强输出，而4端口干涉相消没有光能量输出；当温度为(T0 +ΔT)时，3端口和4端口正好反过来，4端口产生干涉加强输出光信号，而3端口没有光能量输出，达到3端口和4端口切换光路的目的。 数字式热光光开关的原理和结构比较简单，一般是通过模式重组来实现光路切换的动作，通过加热光路分支的折射率，从而控制光路的改变。 为了实现模式选择的绝热状态，要求分支角很小，一般在零点几度或者零点零几度。通常采用热光系数高的聚合物制作波导。 气泡光开关技术是利用气泡和波导之间的全反射来达到光路切换的目的。 每个沟道中填充有与波导相同折射率的匹配液，中部有一个微电阻，HP的喷墨技术控制微电阻，使其发热产生气泡，并使气泡移动到交叉点，光信号在气泡界面发生全反射，此时光信号处于关的状态，切换到另一条光路传输，否则光路处于开的状态。 (5) 液晶光开关 (6) 全息光开关 MEMS (Micro-Electro-Mechanical System)是指将微型机械、微型执行器、信号处理和控制电路等集于一体的可批量制作的微型器件或系统。而MOEMS (Micro-Opto-Electro-Mechanical System) 把微光学应用到微机电系统中，这是微机电系统在光纤通信中的重要应用。 MEMS光开关的控制原理 光衰减器 (1) 位移型光衰减器 相对于第二根光纤纤芯，入射光束的模场分布发生了变化，带来了由于模场失配产生的能量损失。忽略光纤的轴向间隙，横向位移引起的光能量损耗为: 轴向位移型光衰减器 (2) 直接镀膜型光衰减器 衰减