1、情境情境3 3 光無源器件光無源器件3.1 3.1 光纖連接器和適配器光纖連接器和適配器3.2 3.2 光纖耦合器光纖耦合器3.3 3.3 光衰減器光衰減器3.4 3.4 光隔離器和光環(huán)行器光隔離器和光環(huán)行器3.5 3.5 光纖光柵光纖光柵3.6 3.6 波分復用器波分復用器 3.7 3.7 光開關(guān)光開關(guān) 通信用光器件通信用光器件：實現(xiàn)系統(tǒng)各組成間信道的互通、分路：實現(xiàn)系統(tǒng)各組成間信道的互通、分路/和路、和路、復用復用/解復用、光路轉(zhuǎn)接、波長解復用、光路轉(zhuǎn)接、波長/頻率選擇、頻率選擇、功率控制、噪聲濾除、反向隔離、偏振選功率控制、噪聲濾除、反向隔離、偏振選擇控制等。擇控制等。光有源器件：需要外

2、加能源驅(qū)動工作的光器件光有源器件：需要外加能源驅(qū)動工作的光器件光無源器件：不需要外加能源驅(qū)動工作的光器件光無源器件：不需要外加能源驅(qū)動工作的光器件光器件與電器件的類比光器件與電器件的類比v 光纖連接器和適配器光纖連接器和適配器v 光纖耦合器光纖耦合器v 光波分復用解復用器光波分復用解復用器v 光衰減器光衰減器v 光隔離器光隔離器v 光環(huán)行器光環(huán)行器v 光開關(guān)光開關(guān) 光無源器件包括：光無源器件包括：對光無源器件的普遍要求：對光無源器件的普遍要求：v 插入損耗小、反射損耗大插入損耗小、反射損耗大v 工作溫度范圍寬工作溫度范圍寬v 性能穩(wěn)定、壽命長性能穩(wěn)定、壽命長v 體積小體積小v 價格便宜價格便宜

3、v 便于集成便于集成v 光纖固定連接器光纖固定連接器 中繼段之間進行固定連接，固定接頭的方法有熔接法、中繼段之間進行固定連接，固定接頭的方法有熔接法、V V形槽法、套管法等形槽法、套管法等v 光纖活動連接器光纖活動連接器 俗稱活接頭，一般稱為光纖連接器，是光纖線路與設(shè)備俗稱活接頭，一般稱為光纖連接器，是光纖線路與設(shè)備之間的可拆卸連接。之間的可拆卸連接。v 光纖適配器光纖適配器 俗稱法蘭盤，是實現(xiàn)光纖端面精密對接的器件，是連接俗稱法蘭盤，是實現(xiàn)光纖端面精密對接的器件，是連接器連接的橋梁。器連接的橋梁。3.1 3.1 光纖連接器和適配器光纖連接器和適配器光纖連接器光纖連接器: : 用于光纖線路與光

4、端機用于光纖線路與光端機(光發(fā)射機光發(fā)射機, 光接收光接收) 或其他或其他之間的連接的器件之間的連接的器件,是可以插拔的是可以插拔的,有時也叫光纖活動連接器。有時也叫光纖活動連接器。1.連接器連接器(Connectors)連接器連接器插頭插頭插座插座1.1. 1.1. 光纖連接器基本原理光纖連接器基本原理光纖連接器（光纖連接器（Optical LinkerOptical Linker）的基本原理是采用某種）的基本原理是采用某種機械和光學結(jié)構(gòu)，利用適配器將光纖的兩個端面精密對接起機械和光學結(jié)構(gòu)，利用適配器將光纖的兩個端面精密對接起來，實現(xiàn)光纖端面物理接觸，以使發(fā)射光纖輸出的光能量能來，實現(xiàn)光纖端

5、面物理接觸，以使發(fā)射光纖輸出的光能量能最大限度地耦合到接收光纖中去。最大限度地耦合到接收光纖中去。一般的，要求光纖連接器體積小、接入損耗小、可重復一般的，要求光纖連接器體積小、接入損耗小、可重復拆卸、可靠性高、壽命長、價格便宜等。拆卸、可靠性高、壽命長、價格便宜等。按功能分類按功能分類: :連接器插頭連接器插頭(Plug Connector)(Plug Connector)適配器適配器(Adapter) (Adapter) 轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換器(Converter)(Converter)光纜跳線光纜跳線(Cable Jumper)(Cable Jumper)裸光纖轉(zhuǎn)換器裸光纖轉(zhuǎn)換器(Bare Fibe

6、r Adapter)(Bare Fiber Adapter)連接器的種類連接器的種類基本結(jié)構(gòu)及工作原理基本結(jié)構(gòu)及工作原理光纖插針光纖插針的端面有的端面有:平面、球面平面、球面(PC, Physical Contact)或斜面或斜面(APC, Angled Physical Contact)。APC8o o三種常見的物理接觸三種常見的物理接觸芯芯包皮包皮凸球面凸球面平面平面斜面斜面PCv 陶瓷插芯（陶瓷插芯（FerruleFerrule）v 陶瓷套筒（陶瓷套筒（SleeveSleeve）2. 2. 光纖連接器關(guān)鍵部件光纖連接器關(guān)鍵部件3. 3. 光纖連接器和適配器的結(jié)構(gòu)分類（以光纖連接器和適配器

7、的結(jié)構(gòu)分類（以FC/PCFC/PC型光纖連接器型光纖連接器和和FC/PCFC/PC為例）為例）（1 1）連接器按結(jié)構(gòu)可以分為三部分）連接器按結(jié)構(gòu)可以分為三部分u 陶瓷插芯陶瓷插芯u 連接結(jié)構(gòu)（組成散件）連接結(jié)構(gòu)（組成散件）u 光纖光纜光纖光纜（2 2）適配器按結(jié)構(gòu)可以分為兩部分）適配器按結(jié)構(gòu)可以分為兩部分u 組成散件組成散件u 陶瓷套筒陶瓷套筒光纖連接器4. 4. 光纖連接器的基本結(jié)構(gòu)光纖連接器的基本結(jié)構(gòu)對于活動連接，光纖固定在插針的微孔內(nèi)，兩支帶光纖對于活動連接，光纖固定在插針的微孔內(nèi)，兩支帶光纖的插針用套管對中實現(xiàn)連接。的插針用套管對中實現(xiàn)連接。LC/PCLC/PC連接器組裝結(jié)構(gòu)連接器組裝

8、結(jié)構(gòu)組裝前組裝前組裝后組裝后 5. 5. 光纖連接器的主要性能指標光纖連接器的主要性能指標v 插入損耗插入損耗v 回波損耗回波損耗v 互換性和重復性等互換性和重復性等 連接器的損耗連接器的損耗固有損耗固有損耗: :數(shù)值孔徑失配數(shù)值孔徑失配纖芯不同心纖芯不同心折射率分布失配折射率分布失配纖芯尺寸失配纖芯尺寸失配外部損耗外部損耗: :軸向傾角軸向傾角q q菲涅爾反射菲涅爾反射端面粗糙端面粗糙橫向偏移橫向偏移x端面間隙端面間隙d（1 1）插入損耗（）插入損耗（Insertion LossInsertion Loss）所謂插入損耗，是指光信號通過光纖連接器時，光纖連接所謂插入損耗，是指光信號通過光纖連

9、接器時，光纖連接器的器的輸出光功率輸出光功率P Po o與與輸入光功率輸入光功率P Pi i之比的分貝數(shù)的負數(shù)之比的分貝數(shù)的負數(shù)插入損耗是光纖連接器的主要性能指標，其值越小性能越插入損耗是光纖連接器的主要性能指標，其值越小性能越好。目前，單模光纖連接器的插入損耗一般低于好。目前，單模光纖連接器的插入損耗一般低于1 dB1 dB。iocPPlg10（2 2）回波損耗（）回波損耗（Reflection LossReflection Loss）回波損耗又稱為后向反射損耗，是指光纖連接處，回波損耗又稱為后向反射損耗，是指光纖連接處，輸入輸入光功率光功率Pi與與后向發(fā)射光功率后向發(fā)射光功率Pr之比的分貝

10、數(shù)的負數(shù)之比的分貝數(shù)的負數(shù)回波損耗回波損耗是度量光纖連接器對鏈路光功率反射的抑制能是度量光纖連接器對鏈路光功率反射的抑制能力。力?；夭〒p耗越大，對光源和光放大器等設(shè)備的影響越小，回波損耗越大，對光源和光放大器等設(shè)備的影響越小，系統(tǒng)性能越好。系統(tǒng)性能越好。 irrPPlg10不同端面的光纖連接器的回波損耗存在很大差異。不同端面的光纖連接器的回波損耗存在很大差異。FCFC型連接器，光纖端面為平面。型連接器，光纖端面為平面。PCPC型連接器，光纖端面為球面或斜面。型連接器，光纖端面為球面或斜面。v面對面連接面對面連接FCFC型連接器的回波損耗較小，為型連接器的回波損耗較小，為25 dB25 dB左右

11、左右 v物理接觸連接物理接觸連接PCPC型連接器的回波損耗較大，一般為型連接器的回波損耗較大，一般為35 dB35 dB左右左右 v改進的物理接觸連接改進的物理接觸連接APCAPC連接器，兩光纖端面的傾斜角設(shè)計連接器，兩光纖端面的傾斜角設(shè)計在在8 8左右，其回波損耗可達到左右，其回波損耗可達到50 dB50 dB左右左右（3 3）重復性和互換性）重復性和互換性重復性是指光纖連接器多次插拔后插入損耗的變化量，一重復性是指光纖連接器多次插拔后插入損耗的變化量，一般為般為0.1dB0.1dB?；Q性是指光纖連接器部件更換時，插入損耗的變化量，互換性是指光纖連接器部件更換時，插入損耗的變化量，一般也為

12、一般也為0.1dB0.1dB。這兩項指標用來考核光纖連接器結(jié)構(gòu)設(shè)計和加工工藝的合這兩項指標用來考核光纖連接器結(jié)構(gòu)設(shè)計和加工工藝的合理性，是表征其實用化的重要指標。理性，是表征其實用化的重要指標。 6. 6. 光纖連接器的種類光纖連接器的種類常見的結(jié)構(gòu)有常見的結(jié)構(gòu)有螺絲卡口螺絲卡口、卡銷固定卡銷固定、推拉式推拉式三種結(jié)構(gòu)。三種結(jié)構(gòu)。對準設(shè)計常采用有直套筒和錐形套筒結(jié)構(gòu)。對準設(shè)計常采用有直套筒和錐形套筒結(jié)構(gòu)。 套管結(jié)構(gòu)、雙錐結(jié)構(gòu)、套管結(jié)構(gòu)、雙錐結(jié)構(gòu)、V形槽結(jié)構(gòu)或透鏡耦合結(jié)構(gòu)。形槽結(jié)構(gòu)或透鏡耦合結(jié)構(gòu)。對中對中可以采用可以采用:雙錐結(jié)構(gòu)雙錐結(jié)構(gòu)V形槽結(jié)構(gòu)形槽結(jié)構(gòu)球面定心結(jié)構(gòu)球面定心結(jié)構(gòu)透鏡耦合結(jié)構(gòu)透鏡

13、耦合結(jié)構(gòu)光纖連接器的結(jié)構(gòu)種類很多，光纖連接器的結(jié)構(gòu)種類很多，F(xiàn)CFC型型連接器是在我國使用連接器是在我國使用最多的光纖連接器，它是干線系統(tǒng)中采用的常見型號；最多的光纖連接器，它是干線系統(tǒng)中采用的常見型號；SCSC型型連接器是光纖局域網(wǎng)、連接器是光纖局域網(wǎng)、CATVCATV和光纖接入網(wǎng)的主要型號；此外，和光纖接入網(wǎng)的主要型號；此外，STST型連接器和型連接器和LCLC型連接器也有一定量的應用。型連接器也有一定量的應用。 按連接方式及外形分類按連接方式及外形分類: :連接器的種類連接器的種類ST (Spring Tension)：有有FC型、型、SC型和型和ST型型FC (Ferrule Conn

14、ector) ：SC (Square/Subscriber Connector):表示用螺紋連接表示用螺紋連接表示軸向插拔矩形外殼結(jié)構(gòu)表示軸向插拔矩形外殼結(jié)構(gòu)表示彈簧帶鍵卡口結(jié)構(gòu)。表示彈簧帶鍵卡口結(jié)構(gòu)。FCSCST連接器的種類連接器的種類如如 FC/PC、FC/APC、SC/PC、SC/APC和和 ST/PC 轉(zhuǎn)接器的通常表示轉(zhuǎn)接器的通常表示連接器的類型連接器的類型/光纖插針端面結(jié)構(gòu)光纖插針端面結(jié)構(gòu) 在表示尾纖接頭的標注中，我們常能見到在表示尾纖接頭的標注中，我們常能見到“FC/PCFC/PC”、“SC/PCSC/PC”等，其含義如下：等，其含義如下： “/ /”前面部分表示尾纖的連接器型號。

15、前面部分表示尾纖的連接器型號。 “/ /”后面表示光纖接頭截面工藝，即研磨方式。后面表示光纖接頭截面工藝，即研磨方式。 光纖連光纖連接器端面接觸方式有接器端面接觸方式有PCPC、UPCUPC、APCAPC型三種。型三種。 v PCPC：在電信運營商的設(shè)備中應用得最為廣泛，微凸球面研：在電信運營商的設(shè)備中應用得最為廣泛，微凸球面研磨拋光，磨拋光，其接頭截面是平的。其接頭截面是平的。v UPCUPC：衰耗比：衰耗比PCPC小，一般用于有特殊需求的設(shè)備，一些廠小，一般用于有特殊需求的設(shè)備，一些廠家光連接設(shè)備內(nèi)部跳線用的就是家光連接設(shè)備內(nèi)部跳線用的就是FC/UPCFC/UPC，主要是為提高設(shè)，主要是為

16、提高設(shè)備自身的指標。備自身的指標。 v APCAPC：多用在廣電和早期的：多用在廣電和早期的CATVCATV系統(tǒng)中，因為采用了帶傾系統(tǒng)中，因為采用了帶傾角的端面（呈角的端面（呈 8 8 度角并作微凸球面研磨拋光），可以改度角并作微凸球面研磨拋光），可以改善電視信號的質(zhì)量。善電視信號的質(zhì)量。（1 1）FCFC型光纖連接器型光纖連接器v FCFC連接器是一種螺紋連接式光纖連接器連接器是一種螺紋連接式光纖連接器 v 外部加強方式是采用金屬套，緊固方式為螺絲扣，插針體采外部加強方式是采用金屬套，緊固方式為螺絲扣，插針體采用外徑用外徑2.5 mm2.5 mm的精密陶瓷插針的精密陶瓷插針 v 一般電信網(wǎng)絡

17、采用，有一螺帽擰到適配器上，優(yōu)點是牢靠、一般電信網(wǎng)絡采用，有一螺帽擰到適配器上，優(yōu)點是牢靠、防灰塵，缺點是安裝時間稍長防灰塵，缺點是安裝時間稍長（2 2）SCSC型光纖連接器型光纖連接器v SCSC型連接器是一種矩型插拔式光纖連接器型連接器是一種矩型插拔式光纖連接器v 外殼呈矩形，采用的插針與耦合套筒的結(jié)構(gòu)尺寸與外殼呈矩形，采用的插針與耦合套筒的結(jié)構(gòu)尺寸與FCFC型完全型完全相同，其插針的端面多采用球面接觸的相同，其插針的端面多采用球面接觸的PCPC或斜球面接觸的或斜球面接觸的APCAPC型研磨方式型研磨方式v 緊固方式是采用插拔銷閂式，不須旋轉(zhuǎn)直接插拔，使用很方緊固方式是采用插拔銷閂式，不須

18、旋轉(zhuǎn)直接插拔，使用很方便，缺點是容易掉出來便，缺點是容易掉出來v 連接器插拔操作方便，插入損耗波動小，抗壓強度較高，安連接器插拔操作方便，插入損耗波動小，抗壓強度較高，安裝密度高，裝密度高，廣泛用于光纖用戶網(wǎng)中廣泛用于光纖用戶網(wǎng)中（3 3）STST型光纖連接器型光纖連接器v STST連接器為圓形卡口式，外殼呈圓形，緊固方式為螺絲扣，連接器為圓形卡口式，外殼呈圓形，緊固方式為螺絲扣，插入后旋轉(zhuǎn)半周有一卡口固定，缺點是容易折斷插入后旋轉(zhuǎn)半周有一卡口固定，缺點是容易折斷v 插針體為外徑插針體為外徑2.5 mm2.5 mm的精密陶瓷插針，插針的端面形狀通常的精密陶瓷插針，插針的端面形狀通常為為PCPC

19、面面v STST連接器插拔操作方便，插入損耗波動小，抗壓強度較高連接器插拔操作方便，插入損耗波動小，抗壓強度較高（4 4）LCLC型光纖連接器型光纖連接器v LCLC型光纖連接器采用操作方便的模塊化插孔閂鎖機理制成型光纖連接器采用操作方便的模塊化插孔閂鎖機理制成v LCLC型連接器所采用的插針和套筒的尺寸是普通型連接器所采用的插針和套筒的尺寸是普通SCSC、FCFC等所用等所用尺寸的一半，為尺寸的一半，為1.25 mm1.25 mm，提高了光配線架中連接器的密度，提高了光配線架中連接器的密度v 目前，在單模光纖方面，目前，在單模光纖方面，LCLC類型的連接器實際已經(jīng)占據(jù)了主類型的連接器實際已經(jīng)

20、占據(jù)了主導地位導地位 v 連接器是以目前使用最多的連接器是以目前使用最多的SCSC型連接器為基礎(chǔ)，由型連接器為基礎(chǔ)，由NTTNTT研制研制開發(fā)出來的世界上最小的單芯光纖連接器開發(fā)出來的世界上最小的單芯光纖連接器v 連接器采用連接器采用1.25mm1.25mm直徑的陶瓷插針和自保持機構(gòu)，其優(yōu)勢直徑的陶瓷插針和自保持機構(gòu)，其優(yōu)勢在于能實現(xiàn)高密度安裝在于能實現(xiàn)高密度安裝v 隨著光纖網(wǎng)絡向更大帶寬更大容量方向的迅速發(fā)展和隨著光纖網(wǎng)絡向更大帶寬更大容量方向的迅速發(fā)展和DWDMDWDM技術(shù)的廣泛應用，對技術(shù)的廣泛應用，對MUMU型連接器的需求也將迅速增長型連接器的需求也將迅速增長（5 5）MUMU型光纖連

21、接器型光纖連接器各種單模光纖連接器的結(jié)構(gòu)特點和性能指標各種單模光纖連接器的結(jié)構(gòu)特點和性能指標7 7光纖適配器分類光纖適配器分類v 按外形結(jié)構(gòu)分：按外形結(jié)構(gòu)分：FCFC、SCSC、STST、MUMU、LCLC等等v 按端面分：按端面分： PCPC、APCAPC等等光纖熔接機、尾纖光纖熔接機、尾纖光耦合器光耦合器: 將光信號進行分路和合路的器件將光信號進行分路和合路的器件.3.2 光耦合器光耦合器(Optical Coupler)光耦合器連接三個或三個以上點光耦合器連接三個或三個以上點光信號必須在多個輸出端口分配光信號必須在多個輸出端口分配,信號強度降低信號強度降低v 光纖耦合器光纖耦合器光纖耦合

22、是對同一波長的光功率進行分路或合路。光纖耦合器光纖耦合是對同一波長的光功率進行分路或合路。光纖耦合器是具有多個輸入端和多個輸出端的光纖匯接器件。是具有多個輸入端和多個輸出端的光纖匯接器件。 v 將一個端口輸入的光信號分配給多個端口輸出（光分路）將一個端口輸入的光信號分配給多個端口輸出（光分路）v 或把多個輸入的光信號組合成一個輸出（光合路）或把多個輸入的光信號組合成一個輸出（光合路）光分路光分路光合路光合路2. 工作原理工作原理3光耦合器分類光耦合器分類光功率耦合器光功率耦合器光波長光波長(合合/分波）耦合器分波）耦合器從功能上從功能上: :從端口形式上從端口形式上: :X 形形(2 2)Y

23、形形(1 2 )星形星形 (M N, N2)樹形樹形 (1 N, N2)T 形形(1 2 )分類分類3. 3. 光纖耦合器類型光纖耦合器類型v T T 型光耦合器型光耦合器v 星型光耦合器星型光耦合器v 定向光耦合器定向光耦合器v 波分復用器波分復用器/解復用器解復用器星形星形 (M N )X 形定向耦合器形定向耦合器(2 2)l l1l l2l lNl l1l l2l lN樹形樹形(1 N )波分復用器波分復用器/解復用器解復用器(即合波器即合波器/分波器分波器)NN1N光纖耦合器光纖耦合器耦合器的每個輸入端的光功率耦合器的每個輸入端的光功率被分配到所有輸出端口被分配到所有輸出端口（1 1）

24、T T 型耦合器型耦合器v 2 22 2的三端耦合器，是簡單的基本器件，通用結(jié)構(gòu)是熔融拉的三端耦合器，是簡單的基本器件，通用結(jié)構(gòu)是熔融拉錐型光纖耦合器錐型光纖耦合器v 功能：把一根光纖輸入的光信號按一定比例分配給兩根光纖，功能：把一根光纖輸入的光信號按一定比例分配給兩根光纖，或把兩根光纖輸入的光信號組合在一起，輸入一根光纖。或把兩根光纖輸入的光信號組合在一起，輸入一根光纖。v 用作不同分路比的功率分配器或功率組合器。用作不同分路比的功率分配器或功率組合器。v T T 型光纖耦合器制作過程型光纖耦合器制作過程 將兩根去除涂覆層的光纖以一定的方式靠攏將兩根去除涂覆層的光纖以一定的方式靠攏 在高溫加

25、熱下熔融，同時向兩側(cè)拉伸在高溫加熱下熔融，同時向兩側(cè)拉伸 最終在加熱區(qū)形成雙錐體形式的特殊波導結(jié)構(gòu)最終在加熱區(qū)形成雙錐體形式的特殊波導結(jié)構(gòu) 通過控制光纖扭轉(zhuǎn)的角度和拉伸的長度，可得到不同分通過控制光纖扭轉(zhuǎn)的角度和拉伸的長度，可得到不同分光比的光纖耦合器光比的光纖耦合器 （2 2）星型耦合器）星型耦合器v m mn n耦合器耦合器v 功能：把功能：把 m m 根光纖輸入的光功率組合在一起，均勻地分配根光纖輸入的光功率組合在一起，均勻地分配給給 n n 根光纖根光纖v 常用作多端功率分配器常用作多端功率分配器v 制作星型耦合器也可以采用熔融光纖法，或者光柵、微光技制作星型耦合器也可以采用熔融光纖法

26、，或者光柵、微光技術(shù)等其它光學方案術(shù)等其它光學方案 88星形耦合器星形耦合器 123456789101112N N星形耦合器星形耦合器N N星形耦合器的功能是把星形耦合器的功能是把 N 根光纖輸入的光功率組合根光纖輸入的光功率組合在一起，并均勻分配給在一起，并均勻分配給 N 根輸出光纖。這種耦合器可以根輸出光纖。這種耦合器可以用作多端功率分路器或功率組合器。用作多端功率分路器或功率組合器。2 22 2耦合器組成的星形耦合器耦合器組成的星形耦合器v 星型耦合器制作星型耦合器制作 光纖熔融技術(shù)是制作光纖熔融技術(shù)是制作N NN N耦合器的最常用的方法耦合器的最常用的方法 例如將例如將8 8根光纖按照

27、上述的熔融拉錐過程可以得到一個根光纖按照上述的熔融拉錐過程可以得到一個8 88 8的光纖耦合器的光纖耦合器 但是，由于加熱和拉伸過程中眾多光纖間耦合響應控制但是，由于加熱和拉伸過程中眾多光纖間耦合響應控制的難度，限制了的難度，限制了N N 2 2耦合器的大規(guī)模制作耦合器的大規(guī)模制作 一定要打結(jié)一定要打結(jié)v 星型耦合器也可以采用星型耦合器也可以采用2 22 2耦合器級聯(lián)的方式構(gòu)造耦合器級聯(lián)的方式構(gòu)造v 1212個個2 22 2耦合器級聯(lián)成一個耦合器級聯(lián)成一個8 88 8耦合器耦合器1234567891011121234567812345678（3 3）定向耦合器）定向耦合器v 2 22 2的的3

28、 3端或端或4 4端耦合器端耦合器v 功能：分別取出光纖中向不同方向傳輸?shù)墓庑盘枴＠纾汗δ埽悍謩e取出光纖中向不同方向傳輸?shù)墓庑盘?。例如：光信號從端光信號從? 1傳輸?shù)蕉藗鬏數(shù)蕉? 2，一部分由端，一部分由端3 3輸出，端輸出，端4 4無輸出無輸出v 可用作分路器，不能用作合路器可用作分路器，不能用作合路器22定向光纖耦合器是構(gòu)成其它光學元件的基礎(chǔ)，定向光纖耦合器是構(gòu)成其它光學元件的基礎(chǔ)，它它的功能是把一根光纖輸入的光功率分配給的功能是把一根光纖輸入的光功率分配給 2 根光纖，根光纖，可以用作不同分路比的功率分路器或功率組合器可以用作不同分路比的功率分路器或功率組合器12341-2和和3-4

29、 為直通臂為直通臂1-3和和2-4 為耦合臂為耦合臂如如1端輸入端輸入,則則2和和3端輸出端輸出, 4端無輸出端無輸出2222定向光纖耦合器定向光纖耦合器4.4.光耦合器的基本結(jié)構(gòu)光耦合器的基本結(jié)構(gòu)v光纖型光纖型v微器件型微器件型v波導型波導型（1 1）光纖型）光纖型 把兩根或多根光纖排列，用熔拉雙錐技術(shù)制作各種器件。把兩根或多根光纖排列，用熔拉雙錐技術(shù)制作各種器件。定向耦合器定向耦合器8 88 8星型耦合器星型耦合器（2 2）微器件型）微器件型用自聚焦透鏡和分光片、濾光片或光柵等微光學器件構(gòu)成。用自聚焦透鏡和分光片、濾光片或光柵等微光學器件構(gòu)成。T T型耦合器型耦合器定向耦合器定向耦合器（3

30、 3）波導型）波導型 在一片平板襯底上制作所需形狀的光波導，襯底作支撐在一片平板襯底上制作所需形狀的光波導，襯底作支撐體，又作波導包層。體，又作波導包層。T T型耦合器型耦合器定向耦合器定向耦合器5. 5. 光纖耦合器對線路影響：光纖耦合器對線路影響： 帶來附加插入損耗、發(fā)射、串擾噪聲帶來附加插入損耗、發(fā)射、串擾噪聲注：注：光耦合器大多與波長光耦合器大多與波長無關(guān)，與波長有關(guān)的耦合無關(guān)，與波長有關(guān)的耦合器，專稱為波分復用解器，專稱為波分復用解復用器。復用器。 光復用器可以把不同光復用器可以把不同波長的信號復合注入到一波長的信號復合注入到一根光纖中；相反地，解復根光纖中；相反地，解復用器則把復合

31、的多波長信用器則把復合的多波長信號解復用，把不同波長的號解復用，把不同波長的信號分離出來。信號分離出來。 6. 6. 光纖耦合器的主要性能指標光纖耦合器的主要性能指標v附加損耗附加損耗v插入損耗插入損耗v分光比分光比v隔離度等隔離度等（1 1）附加損耗（）附加損耗（Excess LossExcess Loss）附加損耗附加損耗L Le e是由散射、吸收和器件缺陷產(chǎn)生的損耗，是指是由散射、吸收和器件缺陷產(chǎn)生的損耗，是指所有輸出端口的光功率總和所有輸出端口的光功率總和Pot相對于全部輸入光功率相對于全部輸入光功率Pit的的比比值，用分貝（值，用分貝（dBdB）表示）表示例：例：2 22 2型光纖耦

32、合器光功率從端口型光纖耦合器光功率從端口1 1輸入輸入P P1 1，端口，端口2 2、3 3輸出，則附加損耗等于：輸出，則附加損耗等于： itotePPLlg10132lg10PPPLe23141P4P2P3Pv在理想狀態(tài)下，輸出功率之和應該等于輸入功率在理想狀態(tài)下，輸出功率之和應該等于輸入功率v附加損耗定量給出了實際情況和理想狀態(tài)的差別附加損耗定量給出了實際情況和理想狀態(tài)的差別v附加損耗是體現(xiàn)器件制造工藝質(zhì)量的指標，反映的是器附加損耗是體現(xiàn)器件制造工藝質(zhì)量的指標，反映的是器件制作過程的固有損耗件制作過程的固有損耗v光耦合器附加損耗越小越好，是制作質(zhì)量優(yōu)劣的考核指光耦合器附加損耗越小越好，是制

33、作質(zhì)量優(yōu)劣的考核指標標 （2 2）插入損耗（）插入損耗（Insertin LossInsertin Loss）插入損耗插入損耗L Li i是：一個指定輸入端的光功率是：一個指定輸入端的光功率P Pi i和一個指定輸和一個指定輸出端的光功率出端的光功率P Poutiouti的比值，用分貝的比值，用分貝(dB)(dB)表示表示例：例：如從端口如從端口1 1輸入，端口輸入，端口3 3輸出，則它們之間的插入損耗輸出，則它們之間的插入損耗等于等于itoutiiPPLlg1013lg10PPLiv插入損耗所表示的是各個輸出端口的輸出功率狀況插入損耗所表示的是各個輸出端口的輸出功率狀況v不僅有固有損耗的因素

34、，更考慮了分光比的影響不僅有固有損耗的因素，更考慮了分光比的影響v產(chǎn)生插入損耗的主要原因是器件中光的漏泄、輻射、散射產(chǎn)生插入損耗的主要原因是器件中光的漏泄、輻射、散射和像差等和像差等v不同的光纖耦合器，插入損耗的差異并不能反映器件制作不同的光纖耦合器，插入損耗的差異并不能反映器件制作質(zhì)量的優(yōu)劣質(zhì)量的優(yōu)劣 （3 3）分光比（）分光比（Coupling RatioCoupling Ratio）分光比是光耦合器所特有的技術(shù)術(shù)語，它是指光纖耦合器分光比是光耦合器所特有的技術(shù)術(shù)語，它是指光纖耦合器各輸出端口的輸出功率相對輸出總功率的百分比。各輸出端口的輸出功率相對輸出總功率的百分比。在應用中，分光比是根

35、據(jù)實際系統(tǒng)光節(jié)點所需的光功率的在應用中，分光比是根據(jù)實際系統(tǒng)光節(jié)點所需的光功率的多少而確定合適的分光比（平均分配的除外）。多少而確定合適的分光比（平均分配的除外）。光分路器的分光比與傳輸光的波長有關(guān)。光分路器的分光比與傳輸光的波長有關(guān)。 %100.ioutioutiPPRC以以2 2定向耦合器為例定向耦合器為例分光比分光比(Splitting Ratio) or 耦合比耦合比(Coupling Ratio): CR23141P4P2P3P1) 兩個輸出端口的光功率之比，如從端兩個輸出端口的光功率之比，如從端1輸入光功率，輸入光功率， 則則端端2和端和端3分光比分光比: CR=P2/P3, 一般

36、為一般為1:11:10%100322PPPCR2)一個輸出端的光功率和全部輸出端的光功率總和的比一個輸出端的光功率和全部輸出端的光功率總和的比（4 4）隔離度）隔離度隔離度是指某一光路對其他光路中的信號的隔離能力，有隔離度是指某一光路對其他光路中的信號的隔離能力，有時也稱為方向性。時也稱為方向性。隔離度用一個輸入端的光功率隔離度用一個輸入端的光功率P Pi i和由耦合器反射到其它端和由耦合器反射到其它端的光功率的光功率P Pr r的比值表示。的比值表示。隔離度高，也就意味著線路之間的隔離度高，也就意味著線路之間的“串話串話”小。小。riPPIlg10以以2 2定向耦合器為例定向耦合器為例隔離度

37、隔離度(Degree of Isolation): or 串話串話(音音)干擾干擾(Crosstalk)由端由端1輸入的光功率輸入的光功率P1應從端應從端2和端和端3輸出，端輸出，端4理論上應無理論上應無光功率輸出光功率輸出. 但實際上端但實際上端4還是有少量光功率輸出還是有少量光功率輸出P4, 其大小其大小就表示了就表示了1、4兩個端口的隔離程度。隔離度兩個端口的隔離程度。隔離度A表示為表示為)(log10144, 1dBPPA23141P4P2P3P一般要求：一般要求：A20dBv以上各個指標中，隔離度對于光分路器的意義更為重大以上各個指標中，隔離度對于光分路器的意義更為重大v在實際應用中

38、，往往要求光耦合器的隔離度達到在實際應用中，往往要求光耦合器的隔離度達到40 dB40 dB以以上，否則將影響整個系統(tǒng)的性能上，否則將影響整個系統(tǒng)的性能v另外，光耦合器的穩(wěn)定性也是一個重要的指標另外，光耦合器的穩(wěn)定性也是一個重要的指標v所謂穩(wěn)定性是指在外界溫度變化或其它器件的工作狀態(tài)發(fā)所謂穩(wěn)定性是指在外界溫度變化或其它器件的工作狀態(tài)發(fā)生變化時，光耦合器的性能指標都應基本保持不變生變化時，光耦合器的性能指標都應基本保持不變v實際上光耦合器的穩(wěn)定性完全取決于廠家的工藝水平，不實際上光耦合器的穩(wěn)定性完全取決于廠家的工藝水平，不同廠家的產(chǎn)品質(zhì)量差別相當大同廠家的產(chǎn)品質(zhì)量差別相當大 光纖耦合器的性能指標

39、光纖耦合器的性能指標1. 1. 光衰減器（光衰減器（Optical AttenuatorOptical Attenuator）光衰減器是插入光鏈路中控制光能衰耗的一種無源器件，光衰減器是插入光鏈路中控制光能衰耗的一種無源器件，它是光纖通信系統(tǒng)和光纖測試鏈路中不可或缺的一類光器件。它是光纖通信系統(tǒng)和光纖測試鏈路中不可或缺的一類光器件。光衰減器常用于在系統(tǒng)中吸收或反射掉光功率余量、評估光衰減器常用于在系統(tǒng)中吸收或反射掉光功率余量、評估系統(tǒng)的損耗以及各類測試中。系統(tǒng)的損耗以及各類測試中。光衰減器可以按照用戶的要求將光信號進行預期的衰減，光衰減器可以按照用戶的要求將光信號進行預期的衰減，類型，以滿足用

40、戶的各種要求。類型，以滿足用戶的各種要求。3.3 3.3 光衰減器光衰減器光衰減器光衰減器2. 2. 光衰減器的分類光衰減器的分類v 按工作原理，光衰減器可分為按工作原理，光衰減器可分為 位移型（可分為橫位移型（可分為橫向位移型和軸向位移型向位移型和軸向位移型） 衰減片型衰減片型 智能型等智能型等v 按其衰減量的變化方式不同，可分為按其衰減量的變化方式不同，可分為 固定式光衰減器固定式光衰減器 可變式光衰減器可變式光衰減器 （1 1）位移型光衰減器）位移型光衰減器位移型光衰減器是光纖的纖芯在對接時，有意產(chǎn)生一定錯位移型光衰減器是光纖的纖芯在對接時，有意產(chǎn)生一定錯位，使光能量損失一些，從而達到控

41、制衰減量的目的。位，使光能量損失一些，從而達到控制衰減量的目的。v 橫向位移型光衰減器橫向位移型光衰減器 不同的橫向位移，引起不同的損耗，一般位移數(shù)量級在不同的橫向位移，引起不同的損耗，一般位移數(shù)量級在微米級微米級 一般用于制作固定衰減值的衰減器一般用于制作固定衰減值的衰減器 一般采用機械定位方式予以實現(xiàn)，采用熔接或粘接法一般采用機械定位方式予以實現(xiàn)，采用熔接或粘接法 優(yōu)點：優(yōu)點：回波損耗高，通常大于回波損耗高，通常大于60dB60dB 缺點：缺點：機械結(jié)構(gòu)相對復雜，工藝難度較大機械結(jié)構(gòu)相對復雜，工藝難度較大v 軸向位移型光衰減器軸向位移型光衰減器 通過精密的機械結(jié)構(gòu)，將兩根光纖拉開一定距離后

42、進行通過精密的機械結(jié)構(gòu)，將兩根光纖拉開一定距離后進行對中，就可實現(xiàn)衰減的目的對中，就可實現(xiàn)衰減的目的 主要用于制作固定光衰減器和一些小型可變光衰減器主要用于制作固定光衰減器和一些小型可變光衰減器 該結(jié)構(gòu)可以看成一個損耗大的光纖連接器。設(shè)計時，通該結(jié)構(gòu)可以看成一個損耗大的光纖連接器。設(shè)計時，通常與連接器的結(jié)構(gòu)結(jié)合起來考慮，并由此形成了兩種具常與連接器的結(jié)構(gòu)結(jié)合起來考慮，并由此形成了兩種具有特色的光衰減器系列有特色的光衰減器系列轉(zhuǎn)換器式光意味著器和變換器轉(zhuǎn)換器式光意味著器和變換器式光衰減器。式光衰減器。（2 2）衰減片型光衰減器）衰減片型光衰減器衰減片型光衰減器是直接將具有吸收特性的衰減片型光衰減

43、器是直接將具有吸收特性的衰減片衰減片固定固定在在光纖端面光纖端面上或上或光路光路中，達到衰減光信號目的。中，達到衰減光信號目的。衰減片采用吸收型玻璃片或在玻璃基片上鍍吸收膜的方衰減片采用吸收型玻璃片或在玻璃基片上鍍吸收膜的方法來制作。法來制作。此方法可以制作固定此方法可以制作固定光衰減器和可變光衰減器。光衰減器和可變光衰減器。（3 3）智能型光衰減器）智能型光衰減器通過電路控制微型電機，帶動齒條，使濾光片平移，再將通過電路控制微型電機，帶動齒條，使濾光片平移，再將數(shù)據(jù)編碼盤檢測到的實際衰減量信號反饋到電路中進行修正，數(shù)據(jù)編碼盤檢測到的實際衰減量信號反饋到電路中進行修正，從而達到自動驅(qū)動、自動檢

44、測和顯示光衰減量的目的。從而達到自動驅(qū)動、自動檢測和顯示光衰減量的目的。3.4 3.4 光隔離器與光環(huán)行器光隔離器與光環(huán)行器1. 1. 光隔離器（光隔離器（Optical IsolatorOptical Isolator）光隔離器主要是解決光路中光的反射問題，它是只允許光隔離器主要是解決光路中光的反射問題，它是只允許光線沿光路正向傳輸?shù)姆腔ヒ仔詿o源器件。光線沿光路正向傳輸?shù)姆腔ヒ仔詿o源器件。隔離器主要用在激光器或光放大器的后面，以避免反射隔離器主要用在激光器或光放大器的后面，以避免反射光返回到該器件，致使器件性能變壞。光返回到該器件，致使器件性能變壞。 2. 2. 光隔離器的工作原理光隔離器的

45、工作原理（1 1）由于入射光偏振方向與第一個偏振器透振方向相同，）由于入射光偏振方向與第一個偏振器透振方向相同，因此輸入光能夠通過第一個偏振器。因此輸入光能夠通過第一個偏振器。（2 2）法拉弟旋轉(zhuǎn)器能使光的偏振態(tài)旋轉(zhuǎn)一定角度（例如）法拉弟旋轉(zhuǎn)器能使光的偏振態(tài)旋轉(zhuǎn)一定角度（例如4545）。）。（3 3）第二個偏振器的透振方向在）第二個偏振器的透振方向在4545方向上，因此經(jīng)過方向上，因此經(jīng)過法拉弟旋轉(zhuǎn)器的光能夠順利地通過第二個偏振器。法拉弟旋轉(zhuǎn)器的光能夠順利地通過第二個偏振器。（4 4）當反射光通過法拉弟旋轉(zhuǎn)器時再繼續(xù)旋轉(zhuǎn)）當反射光通過法拉弟旋轉(zhuǎn)器時再繼續(xù)旋轉(zhuǎn)4545，變，變成了水平偏振光。成了

46、水平偏振光。（5 5）但是水平偏振光不能通過左面第一個偏振器，于是）但是水平偏振光不能通過左面第一個偏振器，于是達到光隔離效果。達到光隔離效果。自聚焦透鏡自聚焦透鏡（起偏振器）（起偏振器）（檢偏振器）（檢偏振器） 法拉 法拉第旋轉(zhuǎn)器第旋轉(zhuǎn)器45450 0C C永磁鐵永磁鐵方解石方解石方解石方解石Gd：YIG膜Gd：YIG膜GRINGRIN透鏡透鏡GRINGRIN透鏡透鏡起偏振器起偏振器檢偏振器檢偏振器法拉第法拉第旋轉(zhuǎn)器旋轉(zhuǎn)器磁場磁場0 0o oo o45459090o o入射光入射光反射光反射光出射光出射光反射光反射光PAv 光通信用的隔離器幾乎都用法拉第磁光效應原理制成;v 當平面偏振光沿著

47、磁場方向入射到非旋光材料時，光偏振面將旋轉(zhuǎn)角度q ;v 如果反射光再一次通過法拉第介質(zhì)，則旋轉(zhuǎn)角度增加到2q 。磁光塊狀光隔離器磁光塊狀光隔離器自然光、偏振光與偏振片自然光、偏振光與偏振片自然光為自然光為橫波橫波 其振動態(tài)為其振動態(tài)為 各向均勻振動各向均勻振動偏振片：偏振片： 只允許與光軸平行振動態(tài)光通過只允許與光軸平行振動態(tài)光通過 典型的偏振相關(guān)型隔離器由光纖準直器、兩個偏振片和典型的偏振相關(guān)型隔離器由光纖準直器、兩個偏振片和一個法拉第旋轉(zhuǎn)器一個法拉第旋轉(zhuǎn)器FRFR組成，兩偏振片的通光方向成組成，兩偏振片的通光方向成45453.3.光隔離器的性能指標光隔離器的性能指標v 插入損耗插入損耗v

48、反向隔離度反向隔離度v 回波損耗等回波損耗等 （1 1）插入損耗（）插入損耗（1.0dB1.0dB）v 光隔離器的插入損耗光隔離器的插入損耗L L，是指在光路中插入光隔離器時，引，是指在光路中插入光隔離器時，引起正向光信號功率的降低值，以分貝（起正向光信號功率的降低值，以分貝（dBdB）表示）表示v 光隔離器的插入損耗來源于偏振器、法拉第旋轉(zhuǎn)器和光纖準光隔離器的插入損耗來源于偏振器、法拉第旋轉(zhuǎn)器和光纖準直器，與各分立元件的透射比及裝配精度有密切關(guān)系直器，與各分立元件的透射比及裝配精度有密切關(guān)系v 插入損耗一般為插入損耗一般為0.4dB0.4dB，插入損耗最大為，插入損耗最大為0.6dB0.6d

49、BioPPLlg10（2 2）反向隔離度（）反向隔離度（35dB35dB）v 反向隔離度反向隔離度表征隔離器對反向傳輸光的衰減能力。表征隔離器對反向傳輸光的衰減能力。以分貝以分貝（dBdB）表示表示oiPPIlg10（3 3）回波損耗（）回波損耗（50dB50dB）v 回波損耗是在隔離器輸入端測得的返回光功率與輸入光功回波損耗是在隔離器輸入端測得的返回光功率與輸入光功率的比值。率的比值。v 其典型值為其典型值為60 dB60 dBv 由各元件和空氣折射率失配并形成反射引起，其主要來源由各元件和空氣折射率失配并形成反射引起，其主要來源是入射光的準直光路部分是入射光的準直光路部分v 采用斜面耦合工

50、藝和端面鍍制增透膜可有效提高整個器件采用斜面耦合工藝和端面鍍制增透膜可有效提高整個器件的回波損耗的回波損耗 4.光環(huán)形器光環(huán)形器(Optical Circulator)光環(huán)行器光環(huán)行器除了有多個端口外，其工作原理與光隔離器類似，除了有多個端口外，其工作原理與光隔離器類似，是一種單向傳輸器件是一種單向傳輸器件, 主要用于單纖雙向傳輸系統(tǒng)和光分插主要用于單纖雙向傳輸系統(tǒng)和光分插復用器中復用器中.端口端口 1 輸入輸入端口端口 2 輸出輸出; 端口端口 2 輸入輸入端口端口 3 輸出輸出光發(fā)光發(fā)射機射機1 1光發(fā)光發(fā)射機射機2 2光接光接收機收機1 1光環(huán)光環(huán)形器形器光環(huán)光環(huán)形器形器光接光接收機收機

51、2 21 12 23 31 12 23 3光纖光纖4. 4. 光環(huán)行器（光環(huán)行器（Optical CirculatorOptical Circulator）光環(huán)行器是一種多端口輸入輸出的非互易性器件，其作光環(huán)行器是一種多端口輸入輸出的非互易性器件，其作用是用是使光信號只能沿規(guī)定的端口順序傳輸使光信號只能沿規(guī)定的端口順序傳輸，防止光信號沿錯，防止光信號沿錯誤的方向傳播而引起不必要的串擾。誤的方向傳播而引起不必要的串擾。整個環(huán)行器的原理類似于一個公路上的環(huán)島，光信號就整個環(huán)行器的原理類似于一個公路上的環(huán)島，光信號就像經(jīng)過環(huán)島的汽車，只能沿一個固定的方向行駛。像經(jīng)過環(huán)島的汽車，只能沿一個固定的方向行

52、駛。 典型的環(huán)行器一般有三個或四個端口典型的環(huán)行器一般有三個或四個端口121223233 3111212232334344141光環(huán)光環(huán)行行器的基本原理和結(jié)構(gòu)比較簡單，器的基本原理和結(jié)構(gòu)比較簡單，與光隔離器的工作原理相似。與光隔離器的工作原理相似。基本結(jié)構(gòu)由偏振分束器（基本結(jié)構(gòu)由偏振分束器（PBSPBS）、法拉）、法拉第旋轉(zhuǎn)器、半波片、棱鏡和準直器組成。第旋轉(zhuǎn)器、半波片、棱鏡和準直器組成。1. 1. 定義定義光纖光柵（光纖光柵（FGFG，F(xiàn)iber GratingFiber Grating）是在光纖）是在光纖纖芯纖芯中形成的中形成的光柵，折射率沿光纖的軸向呈現(xiàn)周期性的分布，從而產(chǎn)生了諧光柵，折

53、射率沿光纖的軸向呈現(xiàn)周期性的分布，從而產(chǎn)生了諧振效應。當光學波長等于諧振波長時，該波長光波被強烈反射振效應。當光學波長等于諧振波長時，該波長光波被強烈反射（BraggBragg光柵）或損耗（長周期光柵）光柵）或損耗（長周期光柵）光纖光柵是典型的折射率型光柵。光纖光柵是典型的折射率型光柵。光纖光柵按工作原理，可分為光纖光纖光柵按工作原理，可分為光纖BraggBragg（布拉格）光柵（布拉格）光柵和長周期光纖光柵（和長周期光纖光柵（LPGLPG）。）。3.5 3.5 光纖光柵光纖光柵2. 2. 光纖光纖BraggBragg光柵光柵光纖光纖BraggBragg光柵就是利用紫外光柵就是利用紫外光（峰值

54、波長為光（峰值波長為240 nm240 nm的光波）的光波）通過相位掩模板（或適當光路）通過相位掩模板（或適當光路）對光敏光纖曝光，在光纖中產(chǎn)生對光敏光纖曝光，在光纖中產(chǎn)生折射率的周期分布，形成光柵。折射率的周期分布，形成光柵。它的周期一般在它的周期一般在1m1m以下，也稱為以下，也稱為短周期光纖光柵短周期光纖光柵。光纖光纖BraggBragg光柵能夠把某個方向傳輸?shù)男灸Ｄ芰狂詈辖o光柵能夠把某個方向傳輸?shù)男灸Ｄ芰狂詈辖o反方向傳輸?shù)男灸?，形成在諧振波長附近一定帶寬的能量反反方向傳輸?shù)男灸＃纬稍谥C振波長附近一定帶寬的能量反射。射。不同波長在光纖里具有不同折射率，因此具有不同傳播速度不同波長在光纖

55、里具有不同折射率，因此具有不同傳播速度在光纖里長波和短波哪個傳得快？在光纖里長波和短波哪個傳得快？短波長折射率更大，由此短波長折射率更大，由此思考在光纖中長波和短波思考在光纖中長波和短波哪個傳得更快？哪個傳得更快？若若BraggBragg光柵的節(jié)距或柵距是線性改變的，稱為啁啾光柵的節(jié)距或柵距是線性改變的，稱為啁啾BraggBragg光柵。光柵。在這種光柵中，由于節(jié)距線性改變，入射光的各個波長在在這種光柵中，由于節(jié)距線性改變，入射光的各個波長在光柵的不同深度被反射回來，因而補償了各個波長在傳輸時間光柵的不同深度被反射回來，因而補償了各個波長在傳輸時間上的變化，可應用于色散補償。上的變化，可應用于

56、色散補償。啁啾啁啾BraggBragg光柵光柵v 由啁啾光柵和環(huán)形器組成的色散補償光路由啁啾光柵和環(huán)形器組成的色散補償光路v 長波長信號在光柵周期大的地方先反射長波長信號在光柵周期大的地方先反射v 短波長的信號在光柵周期小的地方后反射短波長的信號在光柵周期小的地方后反射3. 3. 長周期光纖光柵長周期光纖光柵長周期光纖光柵（長周期光纖光柵（LPGLPG）是利用紫外光通過振幅模板直接）是利用紫外光通過振幅模板直接照在光敏光纖上，在光纖中產(chǎn)生折射率的周期性分布。照在光敏光纖上，在光纖中產(chǎn)生折射率的周期性分布。它是一種基于纖芯基模和同向傳輸?shù)陌鼘幽Ｖg耦合的它是一種基于纖芯基模和同向傳輸?shù)陌鼘幽Ｖg

57、耦合的光柵，它的光柵周期較長，在幾十至幾百微米。光柵，它的光柵周期較長，在幾十至幾百微米。長周期光纖光柵與光纖長周期光纖光柵與光纖BraggBragg光柵相比具有背向反射率低，光柵相比具有背向反射率低，帶寬寬，對溫度、應力、折射率變化的響應靈敏度和易于批帶寬寬，對溫度、應力、折射率變化的響應靈敏度和易于批量制作等優(yōu)點，可以被運用于摻鉺光纖放大器的增益平坦、量制作等優(yōu)點，可以被運用于摻鉺光纖放大器的增益平坦、放大器自發(fā)輻射噪聲的抵制以及測量中的光纖傳感。放大器自發(fā)輻射噪聲的抵制以及測量中的光纖傳感。光纖光柵光纖光柵光纖布拉格光柵光纖布拉格光柵光柵周期光柵周期1m1m以下以下前向模和后向模之間的耦

58、合前向模和后向模之間的耦合長周期光纖光柵長周期光纖光柵光柵周期光柵周期100m100m纖芯模和包層模之間的耦合纖芯模和包層模之間的耦合3.6 3.6 波分復用器波分復用器1. 1. 什么是波分復用（什么是波分復用（WDMWDM）技術(shù)）技術(shù)光波分復用技術(shù)是光波分復用技術(shù)是在一根光纖上能同時傳送多波長光信號在一根光纖上能同時傳送多波長光信號的一項技術(shù)的一項技術(shù)。它是在發(fā)送端將不同波長的光信號組合起來（復用），并它是在發(fā)送端將不同波長的光信號組合起來（復用），并耦合到光纜線路上的同一根光纖中進行傳輸，在接收端又將組耦合到光纜線路上的同一根光纖中進行傳輸，在接收端又將組合波長的光信號分開（解復用）并作

59、進一步處理，恢復出原信合波長的光信號分開（解復用）并作進一步處理，恢復出原信號送入不同的終端。因此，此項技術(shù)稱為光波長分割復用，簡號送入不同的終端。因此，此項技術(shù)稱為光波長分割復用，簡稱光波分復用（稱光波分復用（WDMWDM）技術(shù)。）技術(shù)。波分復用技術(shù)波分復用技術(shù)2. 2. 波分復（波分復（/ /解）用器解）用器波分復用器解復用器是一種波長選擇型耦合器，其波分復用器解復用器是一種波長選擇型耦合器，其功能就是把多個不同波長的光波復合后，注入到同一根光纖功能就是把多個不同波長的光波復合后，注入到同一根光纖中傳輸，或把輸入光口的多個不同波長的光波分開，輸出到中傳輸，或把輸入光口的多個不同波長的光波分

60、開，輸出到不同的光端口輸出。不同的光端口輸出。 波分復用器解復用器又稱為合波器或分波器波分復用器解復用器又稱為合波器或分波器 3. 3. 波分復用器的性能指標波分復用器的性能指標光波分復用器解復用器性能的優(yōu)劣對于光波分復用器解復用器性能的優(yōu)劣對于WDMWDM系統(tǒng)的傳系統(tǒng)的傳輸質(zhì)量有決定性的影響。輸質(zhì)量有決定性的影響。WDMWDM系統(tǒng)對光波分復用器解復用器的特性要求是插入系統(tǒng)對光波分復用器解復用器的特性要求是插入損耗小，信道間的串擾小，通帶損耗平坦等。損耗小，信道間的串擾小，通帶損耗平坦等。（1 1）插入損耗）插入損耗插入損耗是指對于某一特定通道，輸出端標稱波長信號插入損耗是指對于某一特定通道，