文档介绍：第9章光路无源器件
光纤活动连接器
光衰减器
光隔离器与光环行器
光纤耦合器
光波分复用器
光开关
光纤活动连接器
光纤活动连接器的主要用途是用于光纤与光端机的连接。单根光纤连接器有两种类型,即双锥形连接器和套管式连接器。前者是贝尔公司专用,是美国采用的。后者流行于日本和欧洲, 我国目前也采用此类型。
双锥形连接器由两部分构成,即两个可移动的铸模插塞和一个双锥形套筒(用塑料制成)。光纤铸在塑料插塞的中央。。
图 双锥形连接器
。(a)是连接插座部分, 中间有一个套筒, (b)与光纤相连,其中心为插针。插针用白铜或陶瓷(FC型)或不锈钢(PC)型制成。插针的中心有一个微孔,微孔内有一根石英玻璃毛细管,光纤则胶固在此玻璃毛细管中。这种连接器的特点是在插针中心的光纤与插针的外表面处于同心圆状态。因此,两端的插针插入在插座的套筒并旋紧后, 两根光纤即可完全对接。
图 套管式连接器
(a) 连接插座; (b) 连接插针
FC型和PC型的区别在于前者的插针是平整的, 而后者是球面形的。PC型插针端面成球面形的优点是可使两根光纤紧接触,从而连接器的菲涅耳反射小,利于在高速大容量系统中使用,可减少模分配噪声的影响。为了保持球面接触的机械强度和可靠性,其插针用不锈钢制成,从而也增加了其加工的难度。
光纤活动连接器的主要技术指标是插入损耗。被连接的两根光纤,其芯径、数值孔径和折射率指数等的失配,都要引起一定的损耗,称为内耗, dB。另外,被对接的二光纤,要产生横向位移和纵向分离,它们也要引起额外的损耗。外损耗的大小与位移量有关, 所示。通常, dB。这样,光纤活动连接器的总插入损耗应为1 dB。另外, 活动连接器要经常拆卸。为此,要求它具有良好的重复性和互换性以及长的寿命。
图 外损耗与位移的关系
光衰减器
图 固定式光衰减器
在工作波长λ=~ μm的范围内,固定式光衰减器的规格有(3±) dB,(5±) dB, (10±) dB, (20±) dB, (30±) dB, dB。上述的衰减量, 已包含衰减器两端光纤活动连接器的损耗在内。
步进式光衰减器的工作原理与固定式一样。在结构上,其衰减部分由装有光衰减片的多窗口转盘构成,以便随时改变其衰减量。
光隔离器与光环行器
隔离器是一种非互易器件,其主要作用是只允许光波往一个方向上传输,阻止光波往其它方向特别是反方向传输。隔离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该器件致使器件性能变坏。插入损耗和隔离度是隔离器的两个主要参数,对正向入射光的插入损耗值越小越好, 对反向反射光的隔离度的值越大越好, 目前插入损耗的典型值约为1 dB, 隔离度的典型值的大致范围为40~50 dB。