第三章 光器件.pptVIP

(1)光传输的方向性(2)定向耦合器:对所通过的光的方向敏感，虽然不是单行道，但是却趋向于使光沿相同的方向传输。1243(3)非定向耦合器：对所通过的光的方向敏感度很低或不敏感，这种耦合器将所有的入射光混合在一起并传输到所有的端口－包括入射的端口。§3-2光纤耦合器*第29页，共79页，星期日，2025年，2月5日(4)光纤耦合器的波长选择性波长选择性是指耦合器分、合光的机制在某种程度上依赖于所有传输光的波长。(5)波长不敏感耦合器：这种耦合器在它们的工作范围内耦合器的特性几乎不随波长变化，应用在对不同波长应该同等处理的场合。(6)波长选择耦合器：这种耦合器有意地将不同波长的光送到不同的方向，根据波长分配信号，可以用来分离不同波长间隔的多波长光信号。§3-2光纤耦合器*第30页，共79页，星期日，2025年，2月5日3.光纤耦合器的分类按结构分：Y型光纤耦合器树型光纤耦合器熔融型光纤耦合器n×m按制作方法分：平面波导光纤耦合器星型光纤耦合器微型光器件型光纤耦合器§3-2光纤耦合器*第31页，共79页，星期日，2025年，2月5日光隔离器是只沿一个方向传输的光器件，阻止了后向反射和散射的光到达敏感器件，比如激光器和光放大器，是一种光学单行道器件。光隔离器是内部工作机制依赖于偏振。一、光隔离器的基本组成一对线偏振器:偏振面放置成450角；法拉第旋转器:将偏振光的振动方向旋转450角，法拉第旋转器对光的偏振面旋转具有互异性，与磁场方向有关，与光的传播方向没有关系。§3-3光隔离器*第32页，共79页，星期日，2025年，2月5日二、光隔离器的工作原理图偏振器1偏振器2法拉第旋转器光光光被透射光被正交偏振器挡住YVO4或LiNO3晶体。§3-3光隔离器*第33页，共79页，星期日，2025年，2月5日三、光隔离器的性能参数要求(1)隔离度大，单芯隔离器的典型值是40dB;(2)插入损耗小，单芯隔离器的典型值是0.2dB。这种简单的设计带来了偏振器的3dB损耗，阻挡了入射光信号中非垂直偏振部分。设计器件时可以将入射光信号分成两束，一束垂直偏振，另一束水平偏振，垂直偏正光按照原理图所示工作，水平偏振光可以先被旋转900，然后通过相同的隔离器。四、光隔离器的优化设计§3-3光隔离器*第34页，共79页，星期日，2025年，2月5日消除偏振损耗的隔离器结构图：SWPSWP法拉第旋转片光纤输入光纤输出波片SWPSWP法拉第旋转片光纤输入光纤输出波片§3-3光隔离器*第35页，共79页，星期日，2025年，2月5日器件说明：SWP(SpatialWalk-offPolarizer):空间分离偏振器(或偏振敏感的光束位移器)，由强双折射晶体制成，将不同偏振的光沿有微小差别的方向偏折，即非偏振光入射到该晶体后分成两束，一束垂直偏振，另一束水平偏振，两束偏振光在SWP的不同位置出射。法拉第旋转片:一束光在其中通过一个来回，其偏振方向将旋转900，这是使光隔离器工作的一个本质特征。§3-3光隔离器*第36页，共79页，星期日，2025年，2月5日波片:波片的工作方式与法拉第旋转片不同，没有互异性，当光从一个方向入射时，将偏振方向旋转450，而光从另一个方向进入时，将偏振方向旋转-450，或者说方向+450。即，光在波片中往返一次，偏振方向的总旋转为00，因此在波片中往返一次后的光束具有与初始状态相同的偏振方向。五、光隔离器的应用场合光隔离器主要应用在激光器或者是光放大器的输出端，以防止光纤线路中的后向反射光造成激光器或光放大器的工作不稳定性。§3-3光隔离器*第37页，共79页，星期日，2025年，2月5日六、实物结构图法拉第旋转片磁环YVO4或LiNO3楔角片自聚焦透镜(径向：同渐变折射率)光纤头光纤准直器光纤准直器§3-3光隔离器*第38页，共79页，星期日，2025年，2月5日楔角型商用化光隔离器§3-3光隔离器*第39页，共79页，星期日，2025年，2月5日双级光隔离器§3-3光隔离器正向光在第一级和第二级中分别为o光和e光，两级产生的PMD相互补偿，缺点是对装配精度要求非常高，否则隔离度指标比单级光隔离器还差。*第40页，共79页，星期日，2025年，2月5日封装的光隔离器§3-3光隔离器*第41页，共79页，星期日，2025年，2月5日§3-3光隔离器光隔离器中的光路传输*第42页，共79页，星期日，