常见光无源器件
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光无源器件—光纤活动连接器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。
光无源器件主要有光纤活动连接器、光耦合器、光衰减器、光隔离器、波分复用/解复用器、光开关等。
这类器件通过消耗光信号的能量来实现光路连接、控制光的传输方向、控制光功率的分配、实现器件与器件之间、器件与光纤之间的光耦合、合波及分波、光路转换等功能。
其中,光纤活动连接器是应用最广泛的基础元件之一。
随着制造技术和加工精度的提高,目前广泛应用的光纤活动链接器的通信损耗已降到0.1dB,通过改变插针端面的几何形状,回波损耗也提高到70dB以上。
光纤活动连接器,俗称活接头,国际电信联盟(ITU)建议将其定义为“用以稳定地,但并不是永久地连接两根或多根光纤的无源组件”(CCITT第VI研究组1992年3月于日内瓦通过)。
是用于光纤与光纤之间进行可拆卸(活动)连接的器件.它是把光纤的两个端面精密对接起来,以使发射光纤输出的光能量能最大限度地耦合到接收光纤中去,并使由于其介入光链路而对系统造成的影响减到最小。
光纤活动连接器是实现光纤之间活动连接的无源光器件,它还有将光纤与有源器件、光纤与其它无源器件、光纤与系统和仪表进行连接的功能。
活动连接器伴随着光通信的发展而发展,现在已形成门类齐全、品种繁多的系统产品。
光纤活动连接器根据传输的媒介不同分为单模光纤活动连接器和多模光纤活动连接器;按结构的不同可分为FC、SC、ST、MU、LC等各种形式;按连接器的端面形状可分为FC、UPC和APC;按光纤芯数可分为单芯、多芯型光纤活动连接器。
光纤活动连接器种类虽然很多,但现在使用最多的是非调心型对接耦合式活动连接器,如平面对接模式(FC型)、直接接触模式(PC型)和矩形模式(SC型)活动连接器等。
主要光电子器件介绍【内容摘要】光自身固有的优点注定了它在人类历史上充当不可忽略的角色,本文从几种常见的光电子器件的介绍来展示光纤通信技术的发展。
【关键词】光纤通信光电子器件【正文】光自身固有的优点注定了它在人类历史上充当不可忽略的角色,随着人类技术的发展,其应用越来越广泛,优点也越来越突出。
将优点突出的光纤通信真正应用到人类生活中去,和很多技术一样,都需要一个发展的过程。
从宏观上来看,光纤通信主要包括光纤光缆、光电子器件及光通信系统设备等三个部分,本文主要介绍几种常见的光电子器件。
1、光有源器件1)光检测器常见的光检测器包括:PN光电二极管、PIN光电二极管和雪崩光电二极管(APD)。
目前的光检测器基本能满足了光纤传输的要求,在实际的光接收机中,光纤传来的信号及其微弱,有时只有1mW左右。
为了得到较大的信号电流,人们希望灵敏度尽可能的高。
光电检测器工作时,电信号完全不延迟是不可能的,但是必须限制在一个范围之内,否则光电检测器将不能工作。
随着光纤通信系统的传输速率不断提高,超高速的传输对光电检测器的响应速度的要求越来越高,对其制造技术提出了更高的要求。
由于光电检测器是在极其微弱的信号条件下工作的,而且它又处于光接收机的最前端,如果在光电变换过程中引入的噪声过大,则会使信噪比降低,影响重现原来的信号。
因此,光电检测器的噪声要求很小。
另外,要求检测器的主要性能尽可能不受或者少受外界温度变化和环境变化的影响。
2)光放大器光放大器的出现使得我们可以省去传统的长途光纤传输系统中不可缺少的光-电-光的转换过程,使得电路变得比较简单,可靠性也变高。
早在1960年激光器发明不久,人们就开始了对光放大器的研究,但是真正开始实用化的研究是在1980年以后。
随着半导体激光器特性的改善,首先出现了法布里-泊罗型半导体激光放大器,接着开始了对行波式半导体激光放大器的研究。
另一方面,随着光纤技术的发展,出现了光纤拉曼放大器。
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。