光纤耦合器发展和制作2012.9.3.pptVIP

光纤无源器件;光纤耦合器;一、光纤的发展;1、光纤的诞生;1、光纤的诞生;1、光纤的诞生;1、光纤的诞生; 1966年，英籍华裔学者高锟(C.K.Kao)和霍克哈姆(C.A.Hockham)发表了关于传输介质新概念的论文，指出了利用光纤(Optical Fiber)进行信息传输的可能性和技术途径，奠定了现代光通信——光纤通信的基础。;光纤通信发明家高锟(左)1998年在英国接受IEE授予的奖章;2、光纤标准;按照零色散波长将单模光纤分为6种;3、光纤的构造;纤芯：位于光纤中心部位，主要成分是高纯度的SiO2,纯度可达99.99999%，其余成份为掺入极少量掺杂剂，如P2O5和GeO2，掺杂剂的作用是提高纤芯的折射率。纤芯直径一般为2a＝3～100μm 包层：含有少量掺杂剂的高纯度SiO2,掺杂剂有氟或硼，其作用是降低包层折射率，包层直径2b＝125～140μm 一次涂层：厚度5～40μm，材料一般为环氧树脂或硅橡胶，可承受7kg拉力 缓冲层：厚度100μm 二次涂敷层：原料大都采用尼龙或聚乙烯;3、光纤的分类－1;光纤分类－2;b a 0 a b;a 双包层;光纤分类－3;光纤分类－4;3、 光纤的传光原理;4 光纤光缆制造技术;无源玻璃纤维;卤化物玻璃纤维;塑料光纤（POF）;4.2 光纤制造;直接熔化法：双坩埚法;光纤预制棒置备好之后进行光纤拉丝;汽相氧化法：外部汽相氧化法 (OVPO);汽相轴向沉积法 (VAD);改进的化学汽相沉积法 (MCVD);等离子体活性化学汽相沉积法 (PCVD);几点关键;4.3 光纤的机械和温度特性; 光纤的机械特性主要包括耐侧压力、抗拉强度、弯曲以及扭绞性能等，使用者最关心的是抗拉强度。 （1）光纤的抗拉强度 光纤的抗拉强度很大程度上反映了光纤的制造水平。 影响光纤抗拉强度的主要因素是光纤制造材料和制造工艺。 ① 预制棒的质量。 ② 拉丝炉的加温质量和环境污染。 ③ 涂覆技术对质量的影响。 ④ 机械损伤。 ; （2）光纤断裂分析 存在气泡、杂物的光纤，会在一定张力下断裂，如图所示。; （3）光纤的寿命 光纤的寿命，习惯称使用寿命，当光纤损耗加大以致系统开通困难时，称其已达到了使用寿命。从机械性能讲，寿命指断裂寿命。 （4）光纤的机械可靠性 一般来说，二氧化硅包层光纤的机械可靠性已经得到广泛的认可。为了提高光纤的机械可靠性，在光纤的外包层中掺入二氧化钛，从而增加网络的寿命。 ; 光纤的温度特性，是指在高、低温条件下对光纤损耗的影响，一般是损耗增大。如图所示。;4.4 成缆对光纤特性的影响;b.光缆特性;c. 成缆对光纤特性的影响;d. 光缆的典型结构 光缆的基本结构按缆芯组件的不同一般可以分为层绞式、骨架式、束管式和带状式四种。我国及欧亚各国用的较多的是传统结构的层绞式和骨架式两种。 ;光纤耦合器;二、光纤无源器件的蓬勃发展;二、光纤无源器件的蓬勃发展;无源器件;无源器件;无源器件;三、耦合器件种类及应用;三、耦合器件种类及应用;三、耦合器件种类及应用;耦合器实物图;三、耦合器件种类及应用;波分复用器;波分复用器;;波分复用器二类用途;三、耦合器件种类及应用;三、耦合器件种类及应用;三、耦合器件种类及应用;三、耦合器件种类及应用;四、光纤耦合器的制作-制作方法：;四、光纤耦合器的制作-制作方法：;四、光纤耦合器的制作-制作方法：;四、光纤耦合器的制作-熔融拉锥法;;熔融拉锥法-设备;四、光纤耦合器的制作-熔融拉锥法;四、光纤耦合器的制作-熔融拉锥法;熔融拉锥法-设备;四、光纤耦合器的制作-熔融拉锥法;四、光纤耦合器的制作-熔融拉锥法;四、光纤耦合器的制作-熔融拉锥法;四、光纤耦合器的制作-熔融拉锥法;四、光纤耦合器的制作-熔融拉锥法;四、光纤耦合器的制作-熔融拉锥法;四、光纤耦合器的制作-熔融拉锥法;四、光纤耦合器的制作-熔融拉锥法;四、光纤耦合器的制作-熔融拉锥法;四、光纤耦合器的制作-熔融拉锥法;四、光纤耦合器的制作-熔融拉锥法;三、耦合器件种类及应用;;图 光纤型波分解复用器原理 ;下表列出波长为1.31μm或(和)1.55μm单模光纤型耦合器和波分复用器/解复用器的一般性能。;耦合器的一般性能;光纤过耦合器制作与特性测试;由于采用FBT技术制作过耦合器的耦合区都非常细（微米量级），所以耦合区十分脆弱，极易断裂，需要采用与光纤材料相近的石英基板来保护（石英管与光纤的热膨胀系数极为接近）。现在的工作台有一套自动封装装置，它由封装架（Package）和二维马达构成，当熔融拉