就是不含光能源的光功能的器件，是光纤通信设备的重要组成部分，也是其它光纤应用领域不可缺少的元器件。因其具有高回波损耗、低插入损耗、高可靠性、稳定性、机械耐磨性和抗腐蚀性、易于操作等特点，广泛应用于长距离通信、区域网络及光纤到户、视频传输、光纤感测等等领域。
光无源器件在光路中都要消耗能量，插入损耗是其主要性能指标。光无源器件包括光纤连接器、光开关、光衰减器、光纤耦合器、波分复用器、光调制器、光滤波器、光隔离器、光环行器等。它们在光路中分别可实现连接、能量衰减、反向隔离、分路或合路、信号调制、滤波等功能。
光无源器件有很多种，本文将讲述常用的几种—光纤衰减器、光纤环形器、光纤准直器、光纤隔离器、光纤传感器、光纤合束器和光纤起偏器。
光纤衰减器
是一种非常重要的纤维光学无源器件，是光纤CATV中的一个不可缺少的器件。从市场需求的角度看，一方面光衰减器正向着小型化、系列化、低价格方向发展。另一方面由于普通型光衰减器已相当成熟，光衰减器正向着高性能方向发展，如智能化光衰减器，高回损光衰减器等。到目前为止市场上已经形成了固定式、步进可调式、连续可调式及智能型光衰减器四种系列。
任何光纤系统传输数据的能力取决于接收器的光功率，如下图所示，其显示了接收光功率作用下的数据链路误码率。（误码率是信噪比的倒数，例如误码率越高表示信噪比的信号越低。）无论功率过高或者过低都会导致较高的误码率。
功率过高，接收放大器饱和，功率过低，可能会干扰信号产生噪音等问题。光纤衰减器主要用于调整光功率到所需标准。
光纤环形器
光纤环形器为非互易设备，只能沿单方向环行，反方向是隔离的。
光纤环形器除了有多个端口外,其工作原理与光纤隔离器类似,也是一种单项传输器件,主要用于单纤双向传输系统和光分插复用器中。
光纤准直器
光纤准直器由尾纤与自聚焦透镜精确定位而成。它可以将光纤内的传输光转变成准直
光(平行光)，或将外界平行(近似平行)光耦合至单模光纤内。适用于扩展以及校准光纤端的输出光束，或耦合两光纤光束的装置。其为含有光纤以及透镜的组件，且可产生平行光束。若已经制造出光纤准直器，则通过调节光纤以及透镜的位置，获得平行光束，且通常需要极其精密的调整。光纤准直器汇聚的能量越多，就可以形成来源并将此能源透射进光纤端。
光纤准直器可采用不同波长（850 nm, 980 nm, 1060 nm, 1310 nm, 1550 nm )或选用不同光纤类型（单模光纤, 多模光纤, PM 光纤, 以及LMA 光纤等）。
光纤隔离器
光隔离器是一种非互易光学元件，它只容许光束沿一个方向通过，对反射光有很强的阻挡作用。在CATV光传输系统中，由于光纤活动连接器，光纤熔接头，光学元件的存在和光纤本身的瑞利散射作用，总是存在反射光波，对系统性能产生有害的影响，因此就必须采用光隔离器消除反射波的影响，在光反射机，光放大器中都装有光隔离器。
隔离器由起偏器，旋光器和检偏器三部分组成。起偏器是一种光学器件，当光束入射到它上面时，其输出光束变成了某一方向的线性偏振光，该方向就是起偏器的偏振轴。当入射光的偏振方向与起偏器的偏振轴垂直时光不能通过，因此起偏器又可作检偏器用。旋光器由旋光性材料和套在外面的永久磁铁组成，借助磁光效应，使通过它的光的偏振方向发生一定程度的旋转。
在CATV系统中对光隔离器性能的要求是：正向损耗低、反向隔离度高、回波损耗高、器件体积小、环境性能好。由于光隔离器比较贵重，从成本考虑，一般应用在光源中，光纤线路中不用。如果光隔离器价格便宜，插入损耗又小，可以在线路中应用，以提高系统性能。
光纤传感器
光纤传感器的基本工作原理是将来自光源的光信号经过光纤送入调制器，使待测参数与进入调制区的光相互作用后，导致光的光学性质（如光的强度、波长、频率、相位、偏振态等）发生变化，成为被调制的信号源，在经过光纤送入光探测器，经解调后，获得被测参数。
传感器在朝着灵敏、精确、适应性强、小巧和智能化的方向发展，满足了各类控制装置及系统对信息的获取与传输提出的更高要求，使得各领域的自动化程度越来越高，
作为系统信息获取与传输核心器件的光纤传感器的研究非常重要。
光纤合束器
光纤合束器是在熔融拉锥光纤束（TFB）的基础上制备的光纤器件。它是将一束光纤剥去涂覆层，然后以一定方式排列在一起，在高温中加热使之熔化，同时向相反方向拉伸光纤束，光纤加热区域熔融成为熔锥光纤束。
根据使用功能分类，光纤合束器可以分为两大类：功率合束器和泵浦合束器。功率合束器就是将多路单模激光合束到一根光纤中输出，用来提高激光的输出功率（也称单模-多模光纤合束器）。泵浦合束器主要是将多路泵浦光合束到一根光纤中输出，主要用来提高泵浦功率（也称多模-多模光纤合束器）。
按照其构成方式也可以分成两类，不包含信号光纤的 Nx1 光纤合束器和包含信号光纤的（N+1）光纤合束器。
光纤起偏器
偏振光合束器/分束器（PBC/S）可以被用作偏振光合束器将两根PM输入光纤的光束集合至1根单输出光束, 或者偏振光分束器将一根输入光纤的光束分离至正交偏振状态的两根输出光纤。这种器件广泛应用于EDFA、耦合器、电信系统中，偏振模式的色散补偿器。
光纤在线起偏器（检偏器）设计用于通过线偏振光，阻止随机偏振光，也可用来增强偏振信号的消光比。工作波长范围最大可达50nm，较高的偏振消光比，极其适合用于光纤网络和偏振测量，特别是偏振分析、控制和监测，在保偏光纤放大器、保偏光纤激光器等产品中应用极广。
常用光纤接头类型 FC型：金属双重配合螺旋终止型结构； ST型：金属圆型卡口式结构； SC型：矩形塑料插拔式结构，特点是容易拆装。多用于多根光纤与空间紧凑结构的法兰之间的连接。 以上是指接头与法兰之间的连接形式，这些结构主要任务是实现接头与法尘之间的坚固连接，并将两端光纤的轴线引导到一条线上。接头连接的损耗应该是越小越好，因此，对于活动接头的端面的要求标准比较高，以下是针对端面而制定的一些标准形式： PC型：端面呈球形，接触面集中在端面的中央部分，反射损耗35dB，多用于测量仪器； APC型：接触端的中央部分仍保持PC型的球面，介但端面的其它部分加工成斜面，使端面与光纤轴线的夹角小于90度，这样可以增加接触面积，使光耦合更加紧密。当端面与光纤轴线夹角为8度时，插入损耗小于0.5dB。广播电视光纤传输系统中常采用这种结构的接头； UPC型：越平面连接，加工精密，连接方便，反射损耗50dB，常用于广播电视传输网光纤系统中。 此外，光接头的抛光水平也很重要，APC斜面抛光型反射损耗可达68dB，UPC越精度抛光型反射损耗可达55dB。 各种活动连接器性能参数： 型号 FC SC ST 反射损耗(dB) 60-65 65 50 插入损耗(dB) 0.5 0.6 0.5 活动连接器的型号一般由两部分组成：结构形式/端面形式，如FC/APC表示连接结构是金属双重螺纹终止形式，端面采用斜面、球形连接。每一种光设备性能参数中都说明了该设备采用何种连接形式，在实际使用中一定要注意根据光设备说明书选购配套的连接器。
光纤跳线：光纤跳线是由一段经过加强外封装的光纤和两端已与光纤连接好的接头构成。两端接头的型号可以一样，也可以不一样。如FC/PC--FC/APC，使用于一头连接FC/PC接口法兰，另一头连接FC/APC接口法兰。 尾纤：尾纤指一端为接头，另一端为光纤的器件。将一根光纤跳线从中间剪断就成为两根尾纤了。 尾缆：将若干尾纤合在一起，加上外护套制作成一端为光纤另一端为若干个接头的器件。 尾纤、跳线通常用于室内的设备与设备、设备与光纤之间的连接。尾缆通常用于室外或室内多头并联的情况。由于尾缆具有防水、防晒、防尘、防风摇摆等功能，室外光接收机和室外光发射机等都采用尾缆实现连接。 防水尾缆 注：尾纤、跳线、尾缆有单模和多模之分，不能混用。单模一般用于有线电视或其它长距离传输， 多模一般用于网络，传输距离较短。 常用光纤连接器简介 光纤活动连接器，俗称活接头，一般称为光纤连接器，是用于连接两根光纤或光缆形成连续光通路的可以重复使用的无源器件，已经广泛应用在光纤传输线路、光纤配线架和光纤测试仪器、仪表中，是目前使用数量最多的光无源器件。 光纤连接器的一般结构 光纤连接器的主要用途是用以实现光纤的接续。现在已经广泛应用在光纤通信系统中的光纤连接器，其种类众多，结构各异。但细究起来，各种类型的光纤连接器的基本结构却是一致的，即绝 大多数的光纤连接器的一般采用高精密组件（由两个插针和一个耦合管共三个部分组成）实现光纤的对准连接。 这种方法是将光纤穿入并固定在插针中，并将插针表面进行抛光处理后，在耦合管中实现对准。插针的外组件采用金属或非金属的材料制作。插针的对接端必须进行研磨处理，另一端通常采用弯曲限制构件来支撑光纤或光纤软缆以释放应力。耦合管一般是由陶瓷、或青铜等材料制成的两半合成的、紧固的圆筒形构件做成，多配有金属或塑料的法兰盘，以便于连接器的安装固定。为尽量精确地对准光纤，对插针和耦合管的加工精度要求很高。
浅谈光纤通信有源器件与无源器件 任课教师 学院 班级 姓名 学号 日期2016年05月18日
目录 1 引言 (1) 2光有源器件 (1) 2.1 光有源器件简介 (1) 2.2 光纤激光器 (1) 2.3光纤放大器 (3) 2.4 全光波长变换器 (4) 2.5光检测器 (4) 3 光无源器件 (5) 3.1 光无源器件简介 (5) 3.2 光纤活动连接器 (6) 3.3 跳线 (6) 3.4 转换器 (7) 3.5 变换器 (8) 3.6光纤活动连接器的表征指标 (9) 3.6.1插入损耗 (9) 3.6.2回波损耗 (9) 3.6.3重复性 (10) 3.6.4互换性 (10) 3.7光分路器 (10) 3.8光衰减器 (12) 3.9光隔离器 (14) 3.10光开关 (15) 3.11波分复用器 (15) 3.12光接头盒、光配线箱、光终端盒 (15) 结语 (16) 参考文献 (16)
1引言 在光纤通讯行业，光纤系统中所用到的各种器件称为光器件。而光器件简单来说分为有源光器件与无源光器件两种。有源光器件也称光有源器件，无源光器件也称光无源器件。 光有源和无源器件都有如下产品： ●有源光器件：定义是在光通信系统中能产生或接收光信号的器件。可以简单的认为有源光器件是需要接上电源才能工作的。比如：光纤收发器（"纤亿通"自主生产），光接收机，光源，光端机，光功率计等。 ●无源光器件：定义是在光通信系统中不能产生或接收光信号的器件。可以简单的认为无源光器件是不需要接上电源就能够工作的。比如：光纤连接器，光纤适配器，光纤衰减器，光纤终结器，密集波分复用器（DWDM），粗波分复用器（CWDM），光纤耦合器，光开光，光纤准直器，光隔离器,平面波导光分路器（PLCS）等等。 2光有源器件 2.1光有源器件简介 光有源器件是光纤通信重要的核心器件之一，受到人们普遍的重视和关注。目前光纤通信领域应用的光有源器件主要有光源(量子阱激光器(QWLD)，垂直腔面发射激光器(VCSEI.),量子点激光器(QDI,D)、多波长激光器等)，光探测器(光电子二极管(PD)、雪崩光电二极管(APD)等)，光调制器(妮酸锉(LiNb03)调制器等。2.2光纤激光器 光纤通信中主要应用半导体激光器作为光源，近年来随着光纤及其相关技术的深人发展，光纤激光器(FI,)的研发正成为光电子技术等领域内一个热点。光纤激光器具有结构紧凑、转换效率高、设计简单、输出光束质量好、散热表面大、阂值低、高可靠性等优点。可以根据谐振腔结构、增益介质、输出波长、激光模式、掺杂元素、工作机制、光纤结构等加以分类。如果以泵浦抽运方式来分，可以分为纤芯端面泵浦（coreendpumping)(单包层结构)、包层端面泵浦(claddingendpumping)(双包层结构)和包层侧面泵浦(claddingsidepumping)(光纤结构)光纤激光器三大类。
光隔离器的基本原理 光隔离器又称光单向器, 是一种光非互易传输的光无源器件。在光纤通信系统中总是存在许多原因产生的反向光。光源所发出的信号光, 以活动连接器的形式耦合到光纤线路中去, 活动接头处的光纤端面间隙会使约4% 的反射光向着光源传输。 一．光隔离器的类型 1．1光隔离器按其外部结构可分为型、连接器端口型(也称在线安装型)和微型化型（自由空间隔离器）。前两种也称为在线型, 可直接插入光纤网络中。微型化光隔离器则常用于半导体激光器及其他器件中。 自由空间隔离器 1.2 .隔离器按其性能可分为偏振灵敏型( 也称偏振相关) 和偏振无关型。一般情况下, 偏振灵敏型的光隔离器常做成微型化的, 偏振无关型光隔离器则常做成在线型的。 1.3.偏振无相关光隔离器的结构包括空间型和光纤型。由于不论入射是否为偏振光, 经 过这种光隔离器后的出射光均为线偏振光, 因而称之为偏振无相关光隔离器, 主要用于DFB激光器中。 1.4.偏振无关光隔离器是一种对输入光偏振态依赖性很小( 典型值 0. 2dB) 的光隔离器。一般来说, 偏振无关光隔离器的典型结构、工作原理都更复杂一些。它采用有角度的分离光束的原理来制成, 可起到偏振无关的目的。 1.5 根据光纤类型分为保偏隔离器和普通隔离器。
由于通过偏振相关型光纤隔离器的光功率依赖于输入光的偏振态，因此要求使用保偏光纤作尾纤。这种光纤隔离器将主要用于相干光通信系统。目前光纤隔离器用的最多的仍然是偏振无关型的。 1.6 保偏光纤：保偏光纤传输线偏振光，偏振光在光纤中传输的时候，其偏振态在很长一端光纤内几乎保持不变的光纤。广泛用于航天、航空、航海、工业制造技术及通信等国民经济的各个领域。在以光学相干检测为基础的干涉型光纤传感器中，使用保偏光纤能够保证线偏振方向不变，提高相干信躁比，以实现对物理量的高精度测量。 保偏光纤的使用：保偏光纤作为一种特种光纤，主要应用于光纤陀螺，光纤水听器等传感器和DWDM、EDFA等光纤通信系统。由于光纤陀螺及光纤水听器等可用于军用惯导和声呐，属于高新科技产品，而保偏光纤又是其核心部件，因而保偏光纤一直被西方发达国家列入对我禁运的清单。 保偏光纤的类型：熊猫型、椭圆型、领结型和类矩形
S T S C F C L C光纤接头 区别 文档编制序号：[KKIDT-LLE0828-LLETD298-POI08]
ST、SC、FC、LC光纤接头区别 简介：ST、SC、FC光纤接头是早期不同企业开发形成的标准，使用效果一样，各有优缺点。 ST、SC连接器接头常用于一般网络。ST头插入后旋转半周有一卡口固定，缺点是容易折断；SC连接头直接插拔，使用很方便，缺点是容易 ... ST、SC、FC光纤接头是早期不同企业开发形成的标准，使用效果一样，各有优缺点。 ST、SC连接器接头常用于一般网络。ST头插入后旋转半周有一卡口固定，缺点是容易折断；SC连接头直接插拔，使用很方便，缺点是容易掉出来；FC连接头一般电信网络采用，有一螺帽拧到适配器上，优点是牢靠、防灰尘，缺点是安装时间稍长。 MTRJ 型光纤跳线由两个高精度塑胶成型的连接器和光缆组成。连接器外部件为精密塑胶件，包含推拉式插拔卡紧机构。适用于在电信和数据网络系统中的室内应用。 光纤接口连接器的种类 光纤连接器，也就是接入光模块的光纤接头，也有好多种，且相互之间不可以互用。不是经常接触光纤的人可能会误以为GBIC和SFP模块的光纤连接器是同一种，其实不是的。SFP模块接LC光纤连接器，而GBIC接的是SC 光纤光纤连接器。下面对网络工程中几种常用的光纤连接器进行详细的说明：
① FC型光纤连接器：外部加强方式是采用金属套，紧固方式为螺丝扣。一般在ODF侧采用(配线架上用的最多) ② SC型光纤连接器：连接GBIC光模块的连接器，它的外壳呈矩形，紧固方式是采用插拔销闩式，不须旋转。(路由器交换机上用的最多) ③ ST型光纤连接器：常用于光纤配线架，外壳呈圆形，紧固方式为螺丝扣。（对于10Base-F连接来说，连接器通常是ST类型。常用于光纤配线架） ④ LC型光纤连接器：连接SFP模块的连接器，它采用操作方便的模块化插孔(RJ)闩锁机理制成。（路由器常用） ⑤ MT-RJ：收发一体的方形光纤连接器，一头双纤收发一体 常见的几种光纤线 光纤接口大全 各种光纤接口类型介绍 光纤接头 FC 圆型带螺纹(配线架上用的最多) ST 卡接式圆型
就是不含光能源的光功能的器件，是光纤通信设备的重要组成部分，也是其它光纤应用领域不可缺少的元器件。因其具有高回波损耗、低插入损耗、高可靠性、稳定性、机械耐磨性和抗腐蚀性、易于操作等特点，广泛应用于长距离通信、区域网络及光纤到户、视频传输、光纤感测等等领域。 光无源器件在光路中都要消耗能量，插入损耗是其主要性能指标。光无源器件包括光纤连接器、光开关、光衰减器、光纤耦合器、波分复用器、光调制器、光滤波器、光隔离器、光环行器等。它们在光路中分别可实现连接、能量衰减、反向隔离、分路或合路、信号调制、滤波等功能。 光无源器件有很多种，本文将讲述常用的几种—光纤衰减器、光纤环形器、光纤准直器、光纤隔离器、光纤传感器、光纤合束器和光纤起偏器。 光纤衰减器 是一种非常重要的纤维光学无源器件，是光纤CATV中的一个不可缺少的器件。从市场需求的角度看，一方面光衰减器正向着小型化、系列化、低价格方向发展。另一方面由于普通型光衰减器已相当成熟，光衰减器正向着高性能方向发展，如智能化光衰减器，高回损光衰减器等。到目前为止市场上已经形成了固定式、步进可调式、连续可调式及智能型光衰减器四种系列。 任何光纤系统传输数据的能力取决于接收器的光功率，如下图所示，其显示了接收光功率作用下的数据链路误码率。（误码率是信噪比的倒数，例如误码率越高表示信噪比的信号越低。）无论功率过高或者过低都会导致较高的误码率。 功率过高，接收放大器饱和，功率过低，可能会干扰信号产生噪音等问题。光纤衰减器主要用于调整光功率到所需标准。 光纤环形器 光纤环形器为非互易设备，只能沿单方向环行，反方向是隔离的。 光纤环形器除了有多个端口外,其工作原理与光纤隔离器类似,也是一种单项传输器件,主要用于单纤双向传输系统和光分插复用器中。 光纤准直器 光纤准直器由尾纤与自聚焦透镜精确定位而成。它可以将光纤内的传输光转变成准直
十常见光无源器件制作工艺 光无源器件，也被称为光波导器件或光学器件，是光通信领域中至关 重要的组成部分。光无源器件主要包括光纤、光耦合器、分束器、滤波器、波长分复用器等。这些器件在光通信系统中起到了传输、分配、滤波等关 键作用。下面将介绍光无源器件制作的一般工艺流程。 1.光纤制作工艺 光纤是光通信系统中最基础的无源器件。光纤的制作工艺主要包括： 预制棒拉制法、外气流法、内气流法和PCVD法。其中，最常用的方法是PCVD法（Plasma Chemical Vapor Deposition），即等离子体化学气相 沉积法。PCVD法利用预制的石英玻璃作为基材，将基材放入反应室中， 在高温下加入反应气体，通过化学反应和热反应生成二氧化硅，从而在玻 璃表面形成纳米级别的光纤芯。然后通过拉伸和涂覆等工艺，制作出具有 高纯度、低损耗的光纤。 2.光耦合器制作工艺 光耦合器用于将光信号从一个光波导传输到另一个光波导，是光通信 系统中常见的无源器件。光耦合器的制作工艺主要包括：硅基法、焕射损 耗法和金属/微透镜法等。其中，硅基法是最常见的制作工艺。硅基法利 用硅基材料作为基底，通过刻蚀技术制作出光波导结构，再利用电子束光 刻技术和离子束刻蚀技术进行微结构的制作。通过这些工艺步骤，可以实 现光耦合器的制作。 3.分束器制作工艺 分束器是将入射的光信号等比例地分离到不同的输出通道中的器件。 分束器的制作工艺主要包括：多模段法、多波长法、光纤法等。其中，多
模段法是最常用的制作工艺。多模段法利用光波导的多模特性，通过调整 光波导的宽度和长度等参数，实现光信号的分束效果。此外，多波长法则 是利用不同波长的光信号在光波导中的传输特性差异，实现光信号的分束。 4.滤波器制作工艺 滤波器用于选择性地传输特定波长的光信号，常用于光通信系统中的 波分复用和波长切换。滤波器的制作工艺主要包括：干涉滤波器法、光波 导滤波器法等。干涉滤波器法利用光的干涉效应，通过将不同波长的光信 号引入波导滤波器中，通过干涉效应来实现波长选择性的滤波。光波导滤 波器法则是通过在光波导中引入特定结构，利用光的传输性质选择性地传 输特定波长的光信号。 5.波长分复用器制作工艺 波长分复用器用于将多个不同波长的光信号合并到一个光纤中进行传输，是光通信领域中重要的组件之一、波长分复用器的制作工艺主要包括：星形耦合器法、多插入波导法等。星形耦合器法是一种常用的制作工艺， 它通过在光波导中引入星形结构，将不同波长的光信号耦合到一个输出波 导中。多插入波导法则是通过在光波导中引入多个插入波导，每个插入波 导负责传输一个特定波长的光信号，从而实现波长分复用的功能。 总之，光无源器件的制作工艺是光通信系统中关键的一步，在器件的 设计、加工和测试过程中，需要采用相应的工艺步骤和设备，以保证器件 的性能和可靠性。随着光通信技术的不断发展，光无源器件的制作工艺也 在不断改进和创新，以满足不断变化的市场需求和技术挑战。
光无源器件介绍分析 无源器件是指在其工作过程中不需要外部能量输入的电子器件，主要 包括电阻、电容、电感和二极管等。这些器件在电路中起到关键的作用， 扮演着信号处理、能量转换和存储等重要角色。下面将对这些无源器件进 行详细介绍和分析。 首先，电阻是最常见的无源器件之一、它通过阻碍电流的流动，将电 能转化为热能。电阻可以用来限制电流大小，稳定电路的工作，消耗多余 的能量等。根据其材料和结构的不同，电阻可以分为固定电阻和可变电阻。固定电阻具有固定的电阻值，常用于稳定电路中。而可变电阻的电阻值可 以通过手动或电子方式调节，常用于音量调节、亮度调节等应用中。 电容是另一种重要的无源器件。它可以将电能以电场的形式存储，并 在需要时释放出来。电容的电容值反映了它存储电能的能力，单位为法拉（F）。电容器由两个导体板和之间的绝缘介质组成。当电容器两端有电 压时，正极板上会存储正电荷，而负极板上存储负电荷，形成电场。电容 在电路中广泛应用于滤波、积分、微分等功能。 电感是另一种无源器件，它可以将电能以磁场的形式存储，并在需要 时释放出来。电感器由导线绕成线圈形状，当电流通过线圈时会产生磁场。电感的大小通过自感系数（或称为电感系数）来表示，单位为亨利（H）。电感器可以用于存储能量、滤波、压变型微动开关等应用中。 二极管也是一种重要的无源器件。它由半导体材料制成，具有只允许 电流在一个方向上通过的特性。当二极管处于正向偏置（正向电压）时， 电流可以顺利通过，此时二极管具有低电阻。而当二极管处于反向偏置
（反向电压）时，电流几乎无法通过，此时二极管具有高电阻。由于这种 特性，二极管广泛应用于整流、开关、保护电路等领域。 无源器件在电路中起到了非常关键的作用。例如，在放大器电路中， 电阻可以用来调节放大倍数；在滤波器电路中，电容和电感可以用来选择 特定的频率范围；在电源电路中，二极管可以用来保护其他器件免受反向 电压的损害。 除了以上介绍的无源器件外，还有其他一些无源器件也值得一提，比 如变压器、电源变压器等。变压器是一种将电能从一个电路传递到另一个 电路的器件，主要用于变换电压、提高或降低电压等；电源变压器则是一 种用于将交流电转换成直流电的器件。 综上所述，无源器件在电子领域中扮演着非常重要的角色。它们通过 电流、电场和磁场的相互作用，实现了信号处理、能量转换和存储等功能。对于电子工程师来说，熟悉无源器件的特性和应用场景，能够更好地设计 和调试电子电路。
光无源器件的技术分析 光无源器件是光通信系统中的重要组成部分，主要用于光信号的传输和调制。它是指光电转换过程中没有能量输入的器件，也就是没有外部电源的驱动。 1. 光传输技术：光无源器件中最基本的技术就是光传输技术。光传输技术是指通过光纤等传输介质将光信号从一个地方传输到另一个地方。目前广泛应用的光纤传输技术主要包括多模光纤传输和单模光纤传输两种。多模光纤传输适用于短距离传输，而单模光纤传输适用于长距离传输。 2. 光调制技术：光调制技术是指通过改变光信号的某些参数来传输信息的技术。主要有强度调制、相位调制和频率调制等几种方式。强度调制是最常用的一种方式，利用光源的亮度进行调制。相位调制则是通过改变光信号的相位来进行调制，频率调制则是通过改变光信号的频率来进行调制。 3. 光转换技术：光无源器件还需要将光信号转换为电信号或者其他形式的信号。光转换技术包括光电转换和光声转换等，主要是通过光电二极管、光电倍增管等光电器件来实现。 4. 光谱分析技术：光谱分析技术是光无源器件中的重要技术之一。光谱分析用于研究光的频率、波长和强度等参数，以及光之间的相互作用和传输等。光谱分析技术可以通过光谱仪等仪器来实现。 5. 光学隔离技术：光无源器件中常常需要采用光学隔离技术来实现对光信号的分离和隔离。光学隔离技术可以在不同波长光之间实现光学耦合和隔离，同时能显著降低光学噪声和交叉干扰。 光无源器件的技术分析主要包括光传输技术、光调制技术、光转换技术、光谱分析技术和光学隔离技术等方面。这些技术在光通信系统中起到关键的作用，能够实现光信号的传输和调制，并将光信号转换为电信号或其他形式的信号。
无源光器件（Optical Passive Devices）简介: 又称为光无源器件，是光纤通信设备的重要组成部分，也是其它光纤应用领域不可缺少的元器件。具有高回波损耗、低插入损耗、高可靠性、稳定性、机械耐磨性和抗腐蚀性、易于操作等特点，广泛应用于长距离通信、区域网络及光纤到户、视频传输、光纤感测等等。其结构图如下： 无源光器件原理、作用、种类以及应用简介 光无源器件是光纤通信设备的重要组成部分。它是一种光学元器件，其工艺原理遵守光学的基本规律及光线理论和电磁波理论、各项技术指标、多种计算公式和各种测试方法，与纤维光学、集成光学息息相关；因此它与电无源器件有本质的区别。 无源光器件的种类繁多，功能及形式各异，但在光纤通信网络里是一种使用性很强的不可缺少的器件，而在光纤有线电视中，起着连接、分配、隔离、滤波等作用。作用概括起来主要是：连接光波导或光路；控制光的传播方向；控制光功率的分配；控制光波导之间、器件之间和光波导与器件之间的光耦合；以及合波和分波等作用。光无源器件有很多种，分别是：光纤准直器（Fiber
Collimators）光纤连接器（Connector），光耦合器件（Coupler），光衰减器（Attenuator），光隔离器（Isolator），光波分复用器（WDM），偏振光合波器（PBC）、光开关(Switch)，光环形器（Circulator）；在此只介绍几种常见的无源光器件，其余的不再一一介绍。 1、光纤连接器：又称光纤活动连接器，俗称活动接头，用于设备与光纤之间的连接。光纤连接器的作用是将需要连接起来的单根或多根光纤芯线的断面对准、贴紧，并能多次使用。 2、光纤分路器及耦合器：光纤耦合器，将不同方向的光信号耦合 (光纤flash\光纤耦合器SWF )送入一根光纤中传输，或者相反。常用的三极管光耦合器结构图如下： 3、光合波器、光分波器：光合波器和光分波器是用于波分复用等传输方式中的无源光器件.可将不同波长的多个光信号合并在一起耦合到一根光纤中传输，或者反过来说，将从一根光纤传输来的不同波长的复合光信号，按不同光波长分开。前者称为合波器，后者称为光分波器。光合波器和光分波器可分为衍射光栅型，棱镜型,波导型等几种类，下图为衍射光栅型器件的结构原理图：
光纤连接器结构类型简介 1．引言 在安装任何光纤系统时，都必须考虑以低损耗的方法把光纤或光缆相互连接起来，以实现光链路的接续。光纤链路的接续，又可以分为永久性的和活动性的两种。永久性的接续，大多采用熔接法、粘接法或固定连接器来实现；活动性的接续，一般采用活动连接器来实现。本文将对活动连接器做一简单的介绍。 光纤活动连接器，俗称活接头，一般称为光纤连接器，是用于连接两根光纤或光缆形成连续光通路的可以重复使用的无源器件，已经广泛应用在光纤传输线路、光纤配线架和光纤测试仪器、仪表中，是目前使用数量最多的光无源器件。 2．光纤连接器的一般结构 光纤连接器的主要用途是用以实现光纤的接续。现在已经广泛应用在光纤通信系统中的光纤连接器，其种类众多，结构各异。但细究起来，各种类型的光纤连接器的基本结构却是一致的，即绝大多数的光纤连接器的一般采用高精密组件（由两个插针和一个耦合管共三个部分组成）实现光纤的对准连接。 这种方法是将光纤穿入并固定在插针中，并将插针表面进行抛光处理后，在耦合管中实现对准。插针的外组件采用金属或非金属的材料制作。插针的对接端必须进行研磨处理，另一端通常采用弯曲限制构件来支撑光纤或光纤软缆以释放应力。耦合管一般是由陶瓷、或青铜等材料制成的两半合成的、紧固的圆筒形构件做成，多配有金属或塑料的法兰盘，以便于连接器的安装固定。为尽量精确地对准光纤，对插针和耦合管的加工精度要求很高。 3．光纤连接器的性能 光纤连接器的性能，首先是光学性能，此外还要考虑光纤连接器的互换性、重复性、抗拉强度、温度和插拔次数等。 （1）光学性能：对于光纤连接器的光性能方面的要求，主要是插入损耗和回波损耗这两个最基本的参数。 插入损耗（Insertion Loss）即连接损耗，是指因连接器的导入而引起的链路有效光功率的损耗。插入损耗越小越好，一般要求应不大于0.5dB。 回波损耗（Return Loss, Reflection Loss）是指连接器对链路光功率反射的抑制能力，其典型值应不小于25dB。实际应用的连接器，插针表面经过了专门的抛光处理，可以使回波损耗更大，一般不低于45dB。 （2）互换性、重复性 光纤连接器是通用的无源器件，对于同一类型的光纤连接器，一般都可以任意组合使用、并可以重复多次使用，由此而导入的附加损耗一般都在小于0.2dB的范围内。 （3）抗拉强度
光器件基础知识 目录 一、光纤通信基础错误!未指定书签。 1、光纤通信的概念错误!未指定书签。 2、光纤通信的优点错误!未指定书签。 二、光纤基础知识错误!未指定书签。 1、光纤的结构错误!未指定书签。 2、光纤的工作波长错误!未指定书签。 3、光纤的分类错误!未指定书签。 3.1按照光纤的模式分类................... 错误!未指定书签。 3.2按照光纤的材料分类................... 错误!未指定书签。 3.3按照光纤的折射率分类 ................. 错误!未指定书签。 4、光纤的尺寸错误!未指定书签。 5、光纤接头类型错误!未指定书签。 6、光功率的换算错误!未指定书签。 7、光纤损耗错误!未指定书签。 三、常用光器件介绍错误!未指定书签。 3.1法兰盘错误!未指定书签。 3.2光衰减器错误!未指定书签。 3.3光模块错误!未指定书签。 2、光模块的主要参数错误!未指定书签。 3、光模块的种类错误!未指定书签。 四、光器件的工程应用错误!未指定书签。
1、单收光模块的使用错误!未指定书签。 2、双纤双向模块的使用错误!未指定书签。 3、长距离高灵敏度模块的使用错误!未指定书签。 4、QSFP+MPO模块的使用错误!未指定书签。 5、万兆高速电缆的使用错误!未指定书签。 六、光模块和光纤使用注意事项错误!未指定书签。 七、光模块和光纤的故障排查方法错误!未指定书签。 八、光功率计的使用错误!未指定书签。 一、光纤通信基础 1、光纤通信的概念 所谓光纤通信就是利用光纤来传输携带信息的光波以达到通信的目的。一般由数据源、光发射端、光纤、光接收端组成。 2、光纤通信的优点 1）通信容量大，比传统的电缆、微波等高出几千乃至几十万倍的通信容量。 2）传输距离远，光纤具有极低的衰耗系数，传输距离可达一千公里以上。 3）保密性能好，光信号不具备向外辐射的特点，不易被侦听。 4）适应能力强，具有不怕外界强电磁场的干扰、耐腐蚀等优点。 5）体积小、重量轻。原材料丰富、价格低廉。 二、光纤基础知识 1、光纤的结构 如上图所示，光纤呈圆柱形，主要由纤芯和包层和保护套三部分组成。 1、纤芯：位于光纤的中心部位，成分为高纯度的二氧化硅，掺有极少量杂质，折射率较高， 用来传送光。 2、包层：位于纤芯的周围，其成分也是含有极少量掺杂质的高纯度二氧化硅，折射率较低， 与纤芯一起形成全反射条件。 3、涂覆层：光纤的最外层，由丙烯酸酯、硅橡胶和尼龙组成，强度大，能承受较大冲击，起 到保护光纤的作用。
光器件基础知识 ProfileBasicparameters1、插入损耗：IL---InsertionLoss2、回波损耗：RL---Retur nLossIL测量RL测量3、方向性：DIR---Directivity4、过盈损耗：EL---ExcessLoss 5、损耗一致性：ILUniformity:ILmax-ILmin 6、波长依存损耗：WDL:WavelengthDepende ntLossPDL是光器件或系统在所有偏振状态下的最大传输差值。它是光设备在所有偏振状态下最大传输和最小传输的比率。 PDL定义如下：PDL=-10log〔Tmax/Tmin〕其中Tmax和Tmin 分别表示测试器件（DUT）的最大传输和最小传 输。7、温度依存损耗TDL:TemperatureDependentLossTDL(25℃~85℃)=TDL(85℃)-TDL(25℃)TDL(25℃~-40℃)=TDL(-40℃)- TDL(25℃)TDL(85℃~-40℃)=TDL (-40℃)-TDL(85℃)3.Passivedevices End,Thanks!一个 完整的光纤通信系统，除光纤、光源和光检测器外，还需要许多其它光器件，特别是无源器件。这些器件对光纤通信系统的构成、功能的扩展或性 能的提高，都是不可缺少的。虽然对各种器件的特性有不同的要求，但是普遍要求插入损耗小、反射损耗大、工作温度范围宽、性能稳定、寿命 长、体积小、价格便宜，许多器件还要求便于集成。本节主要介绍无源光器件的类型、原理和主要性能。3.1连接器和 接头连接器是实现光纤与光纤之间可拆卸(活动)连接的器件，主要用于光纤线路与光发射机输出或光接收机输入之间，或 光纤线路与其他光无源器件之间的连接。表3.5给出光纤连接器的一般性能。接头是实现光纤与光纤之间的永久性(固定)连接，主要用于光纤
产品知识介绍 一、光纤活动连接器简介： 1、介绍：在安装任何光纤系统时，都必须考虑以低损耗的方法把光纤或光缆相互连接起来，以实现光链路的 接续。光纤链路的接续,可以分为永久性和活动性的两种。永久性的接续,大多采用熔接法；活动性的接续，一般采用活动连接器来实现。 2、定义：俗称活接头，一般称为光纤连接器, 是用于连接两根光纤或光缆形成光通路的可以重复使用的无源器 件，已经广泛应用在光纤传输线路、光纤配线架和光纤测试仪器、仪表中，是目前使用数量最多的光无源器件 3、构成：两个接头和一个连接两个接头的适配器 二、光纤、光缆 1、光纤成成分：主要是玻璃，易折断 2、光纤的结构 光纤结构纤芯（俗称光斑）包层涂覆层 光纤外径μm 单模9 125 250 多模50 50 125 250 多模62.5 62.5 125 250 多模50 OM3 50 125 250 3、光缆的结构：光纤+保护层 保护层：一种只有套管，另一种是套管、纺纶、外皮。 ①套管：一般为PVC材料，在涂覆层外面 ②纺纶：英文为“Aramid Yarns”，起保护和抗拉作用 ③外皮：一般为PVC、PA、LSZH（LSOH）材料，我公司使用的是低烟无卤的LSZH（LSOH）材料。 4、光缆的种类： 3.1根据光缆的外径，我公司常用产品分为两大类 ①直径为1.6mm以上的，有芳纶和外皮，用来做跳线。分为单芯和双芯及带外护套三种 ②直径为0.9 mm，无纺纶和外皮，只有0.9mm套管（俗称900um），用来作尾线。 3.2根据光纤与套管间的松紧程度分为松套与紧套两类，主要体现在，光纤与900 um套管是否粘接，若粘接 住，即光纤不能在套管内活动，则为紧套结构光缆，若不粘接，即光纤能在套管内活动，则为松套结构光缆。 套管结构松套紧套 套管外径 mm 0.9 0.9 0.6 一次性可剥离长度≥1.5m ≥5cm ≥3cm
光无源器件的原理及应用 概述 光无源器件是指在光通信系统中不需要能量供给而能够实现光信号的传输和处理的器件。这些器件主要包括光纤、光耦合器、光分路器和光合器等。本文将介绍光无源器件的原理和应用。 光纤 光纤是光通信系统的核心组成部分。它通过将光信号以光的全内反射方式在高纯度的玻璃/塑料纤维中传输。光纤有着很低的损耗和高的带宽能力，也是目前最主要的传输媒介之一。 光纤的原理 光纤的工作原理基于光的光束泄漏现象，即当光束从一种介质射入另一种折射率较低的介质中时，光束会不断发生反射并沿着光纤内部进行传输。光纤的核心由折射率较高的材料组成，以便在传输过程中最小化信号的损耗。 光纤的应用 光纤广泛应用于长距离通信和局域网等领域。其高带宽和低损耗的特点使得它成为传输大量数据的理想选择。此外，光纤还应用于医疗设备、光纤传感器和光纤显示等领域。 光耦合器 光耦合器是一种用于将光信号从一个光纤耦合到另一个光纤的器件。它广泛应用于光通信系统中，可以实现信号的分配、处理和路由等功能。 光耦合器的原理 光耦合器的原理基于波导模式之间的耦合。当光信号从一个波导模式传输到另一个波导模式时，通过适当设计导波结构，可以实现高效的能量转移。光耦合器的设计可以根据具体的应用需求进行调整，以实现不同的功能。 光耦合器的应用 光耦合器广泛应用于光网络中的信号分配和路由。在光通信系统中，光耦合器可以用于将信号从主干光纤耦合到分支光纤或从分支光纤耦合到接收器等。此外，光耦合器还可以应用于光传感器和光存储等领域。
光分路器 光分路器是一种可以将入射光信号分为两个或多个输出通道的器件。它常用于光网络中的信号分配和选择。 光分路器的原理 光分路器的原理基于多模干涉。当光信号通过光分路器时，不同波长的光信号会按照特定的光学路径进行干涉，从而实现光的分路。根据光分路器的设计，可以实现不同的分路比例和带宽。 光分路器的应用 光分路器广泛应用于光通信系统中的信号分配和选择。光分路器可以将光信号分为不同的通道，实现多路复用和分布式传输。此外，光分路器还可以应用于光交换机和光传感器等领域。 光合器 光合器是一种将多个光信号合并为一个输出通道的器件。它常用于光通信系统中的信号合并和选择。 光合器的原理 光合器的原理与光分路器类似，都基于多模干涉。不同的是，光合器将多个光信号通过不同的光学路径合并为一个输出通道。根据光合器的设计，可以实现不同的合并比例和带宽。 光合器的应用 光合器广泛应用于光通信系统中的信号合并和选择。光合器可以将多个光信号合并为一个输出通道，实现多路复用和集中传输。此外，光合器还可以应用于光放大器和光传感器等领域。 总结 光无源器件在光通信系统中起着关键的作用。光纤作为传输媒介，提供了低损耗和高带宽的能力。光耦合器、光分路器和光合器等器件则实现了信号的分配、处理和选择等功能。这些无源器件的应用将推动光通信技术的发展，提供更高效和可靠的通信解决方案。
光无源器件的技术分析 光无源器件是指在光通信系统中不需要外接电源供给，利用光子在光波导、光纤、半 导体等材料中传播的器件。光无源器件在光通信和光网络中扮演着重要的角色，包括光分 路器、光耦合器、光功率分配器、光滤波器等，为光通信系统的稳定和高效运行提供了关 键支持。本文将从原理、类型、技术发展和应用等方面对光无源器件进行详细的技术分 析。 一、光无源器件的原理 光无源器件是通过光学材料的特性和结构设计实现对光信号的处理和管理的器件。其 工作原理主要基于光波导和光学作用。光无源器件中最常用的材料包括玻璃、硅、二氧化 硅等。在这些材料中，光子的传输和调控可以通过全反射、衍射、干涉等光学效应来实现。通过优化器件的结构和材料的特性，可以实现光信号的分路、合路、滤波、耦合等功能。 1. 光分路器：光分路器是指将输入的光信号按照一定的比例分配到不同输出端口的 器件。常见的有3dB、1x2、1x4、1x8等不同规格的光分路器，用于实现光信号的分光或合波。 2. 光耦合器：光耦合器用于实现不同波导之间的光能耦合和传输，包括耦合衰减器、耦合波导、耦合光栅等。 3. 光功率分配器：光功率分配器用于将输入端的光功率分配到多个输出端口，常见 有1xN、2xN等不同规格的光功率分配器。 4. 光滤波器：光滤波器用于实现对光信号的波长选择、滤波和频谱整形等功能，包 括准直器、光栅、光纤布拉格光栅等。 5. 光隔离器：光隔离器用于实现单向光传输，将输入端的光信号进行隔离并输出， 主要应用于光网络的光路保护和光信号的干扰管理等方面。 6. 光偏振器：光偏振器用于实现对光信号的偏振状态选择和转换，保证光信号在波 导中的稳定传输和处理。 随着光通信和光网络技术的不断发展，光无源器件的技术也在不断创新和完善。主要 体现在材料、结构和工艺等方面。 1. 材料方面：目前光无源器件主要采用的材料包括硅基材料和玻璃基材料。硅基材 料由于其兼容性强、集成度高以及制作工艺成熟等优势，被广泛应用于光通信芯片和器件中。而玻璃基材料则具有低损耗、低色散等优势，在长距离和高速光通信系统中得到了广 泛应用。
光无源器件的技术分析 光无源器件是指不能对光信号进行增强、放大、调制等操作的器件。光无源器件包括 分光器、耦合器、衰减器、反射镜、吸收器等。这些器件在光通信、光传感和光学成像等 方面具有重要作用。 分光器是将一束入射光根据波长或调制方式分成不同光路的光学器件。在通讯领域中，光纤的直径只有几个微米，但每根光纤可同时传输数十个波长，这需要利用分光器将信号 进行分离和合成。分光器的制作方法主要有基于波导结构的压缩和拉伸工艺、叠层压缩和 分子束外延等。 耦合器用于将两条或更多条光纤相互连接，将光信号从一条光纤耦合到另一条光纤。 耦合器的制造方法主要有基于双曲形结构和波导交汇结构的技术。利用双曲形结构制造的 耦合器具有高耦合效率和低损耗，而波导交汇结构的耦合器可以实现高效、紧凑和集成 化。 衰减器是能够减弱入射信号强度的器件，用于调整光纤中的信号强度以及在实验室实 现不同功率的光源。衰减器的制作方法主要有基于杆状结构的烧蚀和双曲形结构的耦合器 结构等。 反射镜是利用反射作用来将入射光束改变方向的光学器件。对于公共开放空间的光通 信系统，反射镜可以将信号从一个发射器中转向其他发射器，起到信号的传递作用。同时，在复杂环境下，反射镜还可以用于减少干扰和增强信号强度。 吸收器是一种能够吸收光能的材料，可以用于遏制光呈现的噪声和干扰。吸收器的制 作需要材料具有高吸收率和低反射率。具有强吸收性能的材料有石墨烯、金属钙锆锂等。 综上所述，光无源器件在通讯、光传感和光学成像等领域中发挥着重要作用。其制造 技术主要有压缩和拉伸工艺、叠层压缩、分子束外延和波导交汇结构等。这些方法都需要 具有高精度和稳定性的加工和测量工具，如亚微米级的光刻和显微镜。未来，随着技术的 发展和需求的增加，光无源器件将会得到进一步的研究和应用。
光器件：分为有源器件和无源器件，简单地讲就是需能（电）源的器件叫有源器件Active Device，无需能（电）源的器件就是无源器件Passive Device。 有源器件一般用来信号放大、变换等，无源器件用来进行信号传输，或者通过方向性进行“信号放大”。容、阻、感都是无源器件，IC、模块等都是有源器件。（通俗的说就是需要电源才能显示其特性的就是有源元件，如三极管。而不用电源就能显示其特性的就叫无源元件） 无源器件的定义如果电子元器件工作时，其内部没有任何形式的电源，则这种器件叫做无源器件。从电路性质上看，无源器件有两个基本特点： （1）自身或消耗电能，或把电能转变为不同形式的其他能量。 （2）只需输入信号，不需要外加电源就能正常工作。 有源器件的定义如果电子元器件工作时，其内部有电源存在，则这种器件叫做有源器件。从电路性质上看，有源器件有两个基本特点： （1）自身也消耗电能。 （2）除了输入信号外，还必须要有外加电源才可以正常工作。 光有源器件是光通信系统中需要外加能源驱动工作的可以将电信号转换成光信号或将光信号转换成电信号的光电子器件，是光传输系统的心脏。 光纤放大器成为光有源器件的新秀，当前大量应用的是掺铒光纤放大器（EDFA），正在研究并很有应用前景的是拉曼光放大器。 无源器件： 电路器件：蜂鸣器（Buzzer）、电容（Capacitor）、理想二极管（Diode）、电阻器（Resistor）、电感（Inductor）、按键（Key）、无源滤波器（Passive Filter）、排阻（Resistor Arrays）、继电器（Relay）、变压器（Transformer）、扬声器（Speaker）、开关（Switch）等。 连接器件：连接器（Connector）、电线电缆（Wire）、光纤（Optical Fiber）、印刷电路板（PCB）、插座（Socket）等。 有源器件： 分立器件：LED二极管（LED）、三极管（Transistor）、场效应管（Field Effective Transistor，FET）、可控硅（SCR）等。 模拟集成电路：模拟乘法器（Analog multiplier）、模拟除法器（Analog divider）、模拟开关（Analog Switches）、比较器（Comparator）、控制电源（Controlled Power）、指数放大器（Index Amplifier）、集成运放（Integrated Operational Amplifier）、对数放大器（Logarithmic Amplifier）、稳压器（Regulators）、功率放