光纖與器件-長飛光纖 | 智慧聯接??美好生活-工業電器網

光纖與器件-長飛光纖|智慧聯接??美好生活

日期：2023-05-08 22:32:49

光纖器件有兩個基本參數，即插入損耗和隔離度。光纖傳輸系統要求插入損耗小、隔離度大。插入損耗光纖器件插入光纖傳輸系統所引起的光功率損耗。通常用器件輸出功率與輸入功率PI之比的對數值來表示，即對于多端輸出的器件，應是各輸出端功率之和。產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。插入損耗通常采用截斷法、臨時接點法（或兩點法）來測量，測量在穩態模式分布的條件下進行。隔離度某些光纖元件插入光纖傳輸系統后，引起光從一個光路漏泄到另一個光路，常稱串音。通常用漏泄到另一個光路的功率P1與主光路輸入功率PI之比的對數值來表示：產生串音的主要原因是器件中光纖端面的菲涅爾反射、各光路之間的包層厚度不當以及對漏泄和輻射模的吸收性能不佳等。光纖器件有光纖型、棒透鏡型和平面型等結構。光纖型器件是光纖經過研磨拋光、熱熔拉錐或鍍膜等工藝制成的。加工較為簡便，無需特殊材料，因而成本較低。棒透鏡型器件是用棒透鏡或配以必要的其他微光學元件制成。棒透鏡是橫斷面折射率呈拋物型分布、對傳輸光束有自聚焦作用的圓柱形透鏡，又稱自聚焦透鏡（圖1）。這種透鏡的特點是焦距小、數值孔徑大、像差小、加工和連接方便、調準容易。由兩根長度為1/4節距的棒透鏡所構成的準直-聚焦平行光路適用于多種光纖器件。平面型器件以鈮酸鋰等作襯底材料，用集成電路工藝制成。其特點是體積小、抗外界干擾性能好，是集成光學器件的一種初級形式，又稱薄膜光波導無源器件。光定向耦合器使光路之間按比例實現能量耦合,且分光路線與傳輸方向有關，可作成三端口或四端口器件。根據結構和工藝的不同，可分為拼接式、拉錐式、棱鏡式、平面式等（圖3）。光星形耦合器使一個或幾個光路中的光能耦合到同一邊(或另一邊)一個或幾個光路中的近似星形器件。將能量耦合到同一邊光路的稱為反射式星形耦合器；將能量耦合到另一邊光路的稱非反射式星形耦合器。按其對稱性又可分為1×N型和N×N型等。按結構與工藝的不同，星形耦合器可分為拉錐式、攪模棒式等（圖4）。星形耦合器的主要參數與光定向耦合器相同。它主要用于星形光纖網絡。使光路之間按比例實現能量耦合,且分光路線與傳輸方向有關，可作成三端口或四端口器件。根據結構和工藝的不同，可分為拼接式、拉錐式、棱鏡式、平面式等（圖3）。光定向耦合器的主要參數是插入損耗、分光比和隔離度。主要用于單線雙向傳輸及數據網等。使一個或幾個光路中的光能耦合到同一邊(或另一邊)一個或幾個光路中的近似星形器件。將能量耦合到同一邊光路的稱為反射式星形耦合器；將能量耦合到另一邊光路的稱非反射式星形耦合器。按其對稱性又可分為1×型和型等。按結構與工藝的不同，星形耦合器可分為拉錐式、攪模棒式等（圖4）。星形耦合器的主要參數與光定向耦合器相同。它主要用于星形光纖網絡。T形耦合器使兩個端機接到一個主傳輸線路上去的器件。主要結構和參數與星形耦合器相同，主要用于母線網絡。光開關使一個或幾個光路中的光能接通、切斷或轉換到另一個或幾個光路中去的器件。按轉換型式可分為1×N型和N×N型（矩陣開關）；按轉換機理可分為機械式和折射率式（圖5）。光開關的主要參數是插入損耗、隔離度、重復性、轉換時間和壽命。它主要用于光路的切換。波分復用器使兩個或兩個以上不同波長的光載波共用一個光路的器件。按色散元件分有棱鏡式、光柵式和干涉模式等。其主要參數是插入損耗、隔離度等。它主要用于單線雙向傳輸和光纖網絡傳輸。