集成光学（全套课件136P）下.pptxVIP

第四章 集成光无源器件第四章 集成光无源器件集成光无源器件概述典型的集成光无源器件√波导透镜√Y分支、定向耦合器、多模干涉耦合器√MZ干涉仪√环形谐振腔√阵列波导光栅光隔离器与环形器第四章 集成光无源器件集成光无源器件概述典型的集成光无源器件√波导透镜√Y分支、定向耦合器、多模干涉耦合器√MZ干涉仪√环形谐振腔√阵列波导光栅光隔离器与环形器光子产业光电子产业：以光技术为核心，结合微电子与半导体技术，形成的各类器件、组件、设备、服务等应用市场 的总和。广泛应用于信息、能 源、材料、航空航天、生命科 学、环境科学和国防军事等领 域。绿色光电子产业：以节能、环保、健康、安全为特征的光电子技术，是现代光电产业发展的新趋势，是可持续发展的必然要求。光电子成为“绿色”的五个关键要素（美国光电子产业发展协会）：√ 能够清洁可持续地产生或节约能量√ 为环境创造可持续的发展√ 降低温室效应气体的排放量√ 减少污染√ 改善公众健康广东的光电子产业光电子产业是广东省最重要的支柱性产业之一。广东拥有全国最大光电子企业集群跨国企业 国内领军企业美国、欧洲、日本等国际跨国光电子企业落户广东 (科锐、欧士朗、光联等)一批世界知名、国内一流的民族企业，引领国内同行（华为、中兴、莱宝、大族等）广东已形成明显的光电子产业带：广州、深圳、惠州、东莞、佛山、珠海和中山地区。广东光电子技术和产业发展水平总体上代表着国家 参与国际光电子领域竞争的综合实力与核心竞争力。光通信产业包括： 1、各种规格的光纤和光缆，包括各种掺杂光纤、特殊结构光纤（保偏光纤、色散渐变光纤、色散补偿光纤、大孔径光纤等）、光子晶体光纤和塑料光纤； 2、各种有源器件（激光器、发光管、探测器、放大器、发射模块、接收模块等）和无源器件（耦合器、滤波器、衰减器、隔离器、环形器、连接器、光互联、光分叉复用、光波分复用以及包含这些功能的各种集成光子器件等； 3、各种光通信测试仪器（功率计、波长计、光纤光谱分析仪、宽带 放大器、反射信号测试仪、信号发生器、通信信号分析仪等）与光纤 加工设备（光纤拉制机、光纤熔接机、光纤熔融拉锥机、光纤刻蚀机、光纤抛磨机） 4、光通信系统（时分复用、波分复用）和光网络系统（远程网、城域网、接入网）光纤通信用光电子器件波分复用放大器光开关发射隔离器分路耦合器泵浦激光器增益平坦器件光衰减器掺铒光纤放大器拉曼放大器半导体光放大器光交换开关耦合器上下路模块薄膜滤波器光纤光栅阵列波导光栅环行器波长交换器激光器调制器波长锁定接收器探测器收发模块光器件与电器件的类比光有源和无源器件光电子器件类型（通信）按是否需要外加能源驱动工作分：光有源器件光无源器件光有源器件定义：需要外加能源驱动工作的光电子器件–半导体光源(LD,LED,DFB,QW,SQW,VCSEL)–半导体光探测器(PIN,APD）–光纤激光器（OFL:单波长、多波长）–光放大器(SOA,EDFA)–光波长转换器(XGM,XPM,FWM)–光调制器（EA）–光开关/路由器光无源器件定义：不需要外加能源驱动工作的光电子器件–光纤连接器（固定、活动,FC/PC,FC/APC）–光纤定向耦合器/分支器–光分插复用器（OADM)–光波分/密集波分复用器（WDM/DWDM)–光衰减器（固定、连续）–光滤波器（带通、带阻）–光纤隔离器与环行器（偏振有关、无关）–光偏振态控制器、光纤延迟线、光纤光栅光无源器件 光无源器件是一种不必借助外部的任何光或电的能量，由自身能够完成某种光学功能的光学元器件。 其工作原理遵守几何光学和物理光学基本 理论，各项技术指标、各种计算公式和各种 测试方法与光纤光学 和集成光学息息相关。光功分器波分复用器光无源器件的分类光纤型熔融拉锥功分器、光纤光栅微器件型透镜、反射镜、棱镜等分立光学元件集成型采用类似于半导体集成电路的方法，把光学元件集成到同一块芯片上的集成光路集成光无源器件体积小、重量轻、集成度高机械性能以及环境稳定性好容易精确控制、重复性好 制作工艺与集成电路工艺相兼容，可以方便与其它光电子集成器件集成于一个衬底上，实现单片集成的目的虽然前期投入较大，但是在工艺成熟后很容易大批量生产，从而大大降低单个器件的成本。密集波分技术容量超大，光纤的巨大带宽资源数据透明，与信号的速率和调制方式无关扩容方便，波长的复用成本低廉，节约大量光纤光传输的划时代革命光器件： 光通信网络的基础光通信的发展现状 经历了本世纪初的光通信泡沫沉寂多年后，光通 信近年来呈现出新一轮的发展。不同于以往的盲 目扩张，这次的迅速发展动力来自于是实实在在 的市场需求，也就是“带宽”。随着交互式网络 电视IPTV、网络游戏等高带宽业务的出现，人们 对带宽的需求急剧增加，光纤从光网络的干线网 络、城域网络向接入网延伸。作为“最后一公里”的解决方法，光纤到