偏振无关光环形器

光纤光学课后习题答案【篇一：光纤通信课后答案人民邮电出版社】ass=txt>第一章基本理论1、阶跃型折射率光纤的单模传输原理是什么？答：当归一化频率v小于二阶模lp11归一化截止频率，即0＜v＜2.40483时，此时管线中只有一种传输模式，即单模传输。

2、管线的损耗和色散对光纤通信系统有哪些影响？答：在光纤通信系统中，光纤损耗是限制无中继通信距离的重要因素之一，在很大程度上决定着传输系统的中继距离；光纤的色散引起传输信号的畸变，使通信质量下降，从而限制了通信容量和通信距离。

3、光纤中有哪几种色散？解释其含义。

答：（1）模式色散：在多模光纤中存在许多传输模式，不同模式沿光纤轴向的传输速度也不同，到达接收端所用的时间不同，而产生了模式色散。

（2）材料色散：由于光纤材料的折射率是波长的非线性函数，从而使光的传输速度随波长的变化而变化，由此引起的色散称为材料色散。

（3）波导色散：统一模式的相位常数随波长而变化，即群速度随波长而变化，由此引起的色散称为波导色散。

5、光纤非线性效应对光纤通信系统有什么影响？答：光纤中的非线性效应对于光纤通信系统有正反两方面的作用，一方面可引起传输信号的附加损耗，波分复用系统中信道之间的串话以及信号载波的移动等，另一方面又可以被利用来开发如放大器、调制器等新型器件。

6、单模光纤有哪几类？答：单模光纤分为四类：非色散位移单模光纤、色散位移单模光纤、截止波长位移单模光纤、非零色散位移单模光纤。

12、光缆由哪几部分组成？答：加强件、缆芯、外护层。

*、光纤优点：巨大带宽（200thz）、传输损耗小、体积小重量轻、抗电磁干扰、节约金属。

*、光纤损耗：光纤对光波产生的衰减作用。

引起光纤损耗的因素：本征损耗、制造损耗、附加损耗。

*、光纤色散：由于光纤所传输的信号是由不同频率成分和不同模式成分所携带的，不同频率成分和不同模式成分的传输速度不同，导致信号的畸变。

引起光纤色散的因素：光信号不是单色光、光纤对于光信号的色散作用。

光环形器光环行器是一种多端口非互易光学器件，它的典型结构有N（N大于等于3）个端口，如图1所示，当光由端口1输入时，光几乎毫无损失地由端口2输出，其它端口处几乎没有光输出；图1 光环形器示意图当光由端口2输入时，光几乎毫无损失地由端口3输出，其它端口处几乎没有光输出，以此类推。

这N个端口形成了一个连续的通道。

严格地讲，若端口N输入的光可以由端口1输出，称为环行器，若端口N输入的光不可以由端口1输出，称为准环行器；通常人们并不在名称上做严格区分，一般都称为环行器。

光环形器的非互易性使其成为双向通信中的重要器件，它可以完成正反向传输光的分离任务。

光环形器在光通信中单纤双向通信、上/下话路、合波/分波及色散补偿等领域有广泛的应用。

图2为光环形器用于单纤双向通信的例子。

图2 光纤环形器用于单纤双向通信示意图光环行器的实现方案很多，分透射式和反射式两大类，下面结合一种透射式光环行器介绍光环行器的原理。

图3为一种光环行器的结构示意图在两个正交平面上的投影。

这是一个有4个端口的光环行器，为了提高光的耦合效率，每个端口均有光纤准直器。

环行器由分束/合束镜1、偏振旋转镜1、光束变换器、偏振旋转镜2、分束/合束镜2组成。

（a）在x—z平面上的投影（b）在y—z平面上的投影图3 透射式光环形器结构示意图其中，分束/合束镜为双折射平行平板，它将任意状态的输入光分解成两束偏振方向垂直的偏振分量，如图4所示。

图4 分束/合束镜假设双折射平行平板的光轴平行于纸面，当一束任意偏振方向的光束照射在该平板上，其垂直于纸面的偏振分量将直接通过平板，平行于纸面的偏振分量将横向平移，通常将这两个分量光束所在的平面称为走离平面，将这两个光束的分离量称为走离量，将偏振方向平行于光轴的光束的位移方向称为走离方向。

这两个分束/合束镜的走离方向相同，走离量相等。

偏振旋转镜沿光束走离方向分成两部分，将来自分束/合束镜的两束光变成偏振方向相同的光束，并将发往分束/合束镜的两束光变成偏振方向垂直的光束，偏振旋转镜的每一部分都为90°非互易旋转器，由45°法拉第旋转器和一个λ/2波片组成。

光环形器又名：optical circulator一种多端口的具有非互易特性的光器件。

光信号由任一端口输入时，都能按图示的数字顺序从下一端口以很小的损耗输出，而该端口通向所有其他端口的损耗都很大，成为不相通端口。

要求环行器相通端口间的插入损耗小（例如1至2dB），不相通端口间的隔离度大（例如3 0dB）。

中文名光环行器外文名opticalcirculator类别物理发明人刘志明;王石;李世芳;王文辉专利代理机构上海市华诚律师事务所应用学科光纤通信技术目录1 简介2 结构原理简介光环行器是一种多端口非互易光学器件，它的典型结构有N（N大于等于3）个端口，如图1所示，当光由端口1输入时，光几乎毫无损失地由端口2输出，其它端口处几乎没有光输出。

图1 光环行器示意图当光由端口2输入时，光几乎毫无损失地由端口3输出，其它端口处几乎没有光输出，以此类推。

这N个端口形成了一个连续的通道。

严格地讲，若端口N输入的光可以由端口1输出，称为环行器，若端口N输入的光不可以由端口1输出，称为准环行器；通常人们并不在名称上做严格区分，一般都称为环行器。

光环形器的非互易性使其成为双向通信中的重要器件，它可以完成正反向传输光的分离任务。

光环形器在光通信中单纤双向通信、上/下话路、合波/分波及色散补偿等领域有广泛的应用。

图2为光环形器用于单纤双向通信的例子。

光环行器的实现方案很多，分透射式和反射式两大类，下面结合一种透射式光环行器介绍光环行器的原理。

图2 光纤环行器用于单纤双向通信示意图图3为一种光环行器的结构示意图在两个正交平面上的投影。

这是一个有4个端口的光环行器，为了提高光的耦合效率，每个端口均有光纤准直器。

环行器由分束/合束镜1、偏振旋转镜1、光束变换器、偏振旋转镜2、分束/合束镜2组成。

图3 透射式光环行器结构示意图其中，分束/合束镜为双折射平行平板，它将任意状态的输入光分解成两束偏振方向垂直的偏振分量，如图4所示。

光隔离器——光网络中的重要无源器件刘金华B21014100 10级光信息摘要：目前光通信技术向高速、大容量方向发展，但是由于某些关器件，如LD及光放大器等对来自连接器、熔接点、滤波器等的反射光非常敏感，并导致性能恶化使光路中出现反射，从而影响到信息的准确传递。

由此出现了一种只允许光线沿光路正向传输的非互易性无源器件——光隔离器。

本文主要是介绍了不同种类的光隔离器的结构及其工作原理、在不同领域中应用和其未来的发展。

Direction of optical communication technology to high-speed, large-capacity development, but due to some switching devices, such as LD and optical amplifier light reflected from the connector, welding points, filters are very sensitive and cause performance deterioration of the optical pathin reflection, and thus affect the accurate transmission of information. Thereby which only allows the light along the optical path of the forward transmission non-reciprocity passive device - optical isolator. This paper introduces the structure and operating principle of the different types of optical isolator, in different areas of the application and its future development.关键词：种类结构工作原理前景引言:在光网络中，无源器件主要用于把光信号分类或解复用后再送到适当的输出端口。

四川腾光科技有限公司SiChuan Tengguang Electronics and Technology Co,. Ltd英语培训1:产品知识相关英语(包括产品名称,和相关技术指标) 2:车间仪器设备常用英语3:光纤通信常用缩写4:常用生产管理相关英语(产能,班别,质量,物流等相关英语)5:应被培训人员要求, 其他相关常用英语.制作及讲解：MS 范 2009年7月内部资料,妥善保管一:产品知识相关英语1-A 产品名称—About Fiber光纤----Optical Fiber,Fiber, fibre裸光纤---Bare Fiber(即250um 光纤)单模光纤----Single mode Fiber(9/125) SMF多模光纤----Multimode Fiber(50/125,62.5/125) MMF 保偏光纤----PM Fiber ( Polarization-Maintaining))光纤涂覆层----Fiber Cladding 纤芯------Core四川腾光科技有限公司 SiChuan Tengguang Electronics and Technology Co,. Ltd制作及讲解：MS 范 2009年7月内部资料,妥善保管一:产品知识相关英语1- 产品名称光缆---Optical Fiber Cable塑料光纤—Plastic Optical Fiber 玻璃光纤---Glass Optical Fiber 想学更多光纤知识（英语介绍），请访问四川腾光官网四川腾光科技有限公司 SiChuan Tengguang Electronics and Technology Co,. Ltd制作及讲解：MS 范 2009年7月内部资料,妥善保管一:光纤结构optical fiber constructionSiChuan Tengguang Electronics and Technology Co,. Ltd制作及讲解：MS 范 2009年7月内部资料,妥善保管一:SMF VS MMFSiChuan Tengguang Electronics and Technology Co,. Ltd制作及讲解：MS 范 2009年7月内部资料,妥善保管一:SMF VS MMFSiChuan Tengguang Electronics and Technology Co,. Ltd制作及讲解：MS 范 2009年7月内部资料,妥善保管一:Optical Fiber Cable光缆SiChuan Tengguang Electronics and Technology Co,. Ltd制作及讲解：MS 范 2009年7月内部资料,妥善保管一:Others about Optical fiber(引申系列）Simplex 单芯 缩写 SX Duplex 双芯 缩写 DX常见光缆或者光跳线描述为上述两种Multi core 多芯 (一般是四芯以上)Loose Tube 松套管Tight Buffer 紧套管Fan out 扇出型Water Proof cable 防水尾缆Ribbon Fiber 带状光纤12cores/Multi core cable 12芯束状尾缆Armored Cable 铠装光缆SiChuan Tengguang Electronics and Technology Co,. Ltd二:Patch cords and Connector光纤跳线-----Fiber optical Patch cord/ fiber optic jumper Fiber optic patch leadsFC,SC,LC,MU,DIN,D4，E2000，MTRJ,MPO,SMA905 ESCON 等PC/UPC 平面的/超平面的APC 斜八度铠装跳线----Armored patch cords LSZH-----低烟无卤OM3 Patch cord= 万兆跳线Loopback 回路跳线Pigtail 尾纤,如果应用于准直器(collimator)时,也有Pigtails ,我们称为毛细管.Connector 连接头(即跳线的一部份)SiChuan Tengguang Electronics and Technology Co,. Ltd制作及讲解：MS 范 2009年7月内部资料,妥善保管SiChuan Tengguang Electronics and Technology Co,. Ltd 二:Patch cords and Connector(Others)散件---Kits陶瓷插芯---Ceramic Ferrule套筒----SleeveFerrule with flange---插芯带尾柄快速连接头，或者称野外现场连接头FIC Connector(Fast Installation, Field installation)三:Adapter and AttenuatorAdapter 适配器,也称为法兰(也有个别国家称为Coupler)有多少种Connector/patch cords,就有多少适配器Converter/ Hybrid Adapter 转换型适配器 即两头不一样的适配器Male to Female hybrid adapter 阴阳转换型适配器常见有ST MALE TO SC FEMALE ADAPTERLC Quad Adapter Flangeless 不带耳朵的LC 4联适配器Metal SC Adapter 金属SC 适配器Bare fiber adapter裸光纤适配器SiChuan Tengguang Electronics and Technology Co,. Ltd制作及讲解：MS 范 2009年7月内部资料,妥善保管三:Adapter and Attenuator注意：适配器也分为单模/多模，单芯/双芯/四联，PC APC 等描述一个适配器：单模FCPC 单联适配器,但通常情况有人没有把单模/多模区分开来SiChuan Tengguang Electronics and Technology Co,. Ltd制作及讲解：MS 范 2009年7月内部资料,妥善保管三:Attenuator/ Fiber optics attenuator想学更多，参见四川腾光公司网站适配器型固定衰减器： Adapter Type Fixed attenuator 或者说bulkhead type如： SC APC fiber attenuator bulkhead type 20dB 阴阳式固定衰减器 Male to Female Plug In Attenuator 在线式衰减器 In Line Attenuator机械式可调衰减器 MVOA Mechanical Variable Attenuator 或者说Manual Variable Attenuator 手动可调式光衰减器Benchtop Attenuator 台式光衰减器SiChuan Tengguang Electronics and Technology Co,. Ltd制作及讲解：MS 范 2009年7月内部资料,妥善保管一:Male to Female Plug-In Type Attenuator2:Variable Attenuator3: In lineAttenuator四川腾光科技有限公司SiChuan Tengguang Electronics and Technology Co,. Ltd四:Coupler/Splitter & CirculatorCoupler FBT Coupler, FBT Splitter （Fused Biconical Taper ）熔融拉锥型分路器/耦合器Single mode standard coupler 单模标准耦合器Single mode wide band coupler 单模宽带耦合器C-Band Coupler C 波段耦合器（1525~1565nm ）L-Band Coupler L 波段耦合器(1565~1625nm)Single window coupler 单窗耦合器Dual window Coupler 双窗耦合器Three window/Triplex Coupler 三窗耦合器1XN serials Coupler 1XN 系列耦合器 1分几系列Tree/Star Coupler 树型或者星型耦合器2X2 coupler 2分2耦合器Multimode 多模耦合器Large core Coupler 大芯径耦合器1x4 Monolithic Three-Window Coupler (TWC) 四川腾光科技有限公司 SiChuan Tengguang Electronics and Technology Co,. Ltd制作及讲解：MS 范 2009年7月内部资料,妥善保管四:Coupler/Splitter & CirculatorCoupler 的相关材料 Material of Coupler1: Fiber 光纤2: Substrate 基板(quartz glass 石英玻璃)3: stainless steel tube 钢管4: Adhesive/Epoxy 胶水相关参数详细见指标说明书测试数据 Test Data四川腾光科技有限公司 SiChuan Tengguang Electronics and Technology Co,. Ltd制作及讲解：MS 范 2009年7月内部资料,妥善保管四:Coupler/Splitter & CirculatorHave A Test! 测试一下吧!如何形容一个耦合器 How to describe one Coupler 1 Mode 模式 Single mode or Multi mode 2 operate wavelength 3 Port Configuration 4 Split ratio (Even or not)5 Fiber type6 Package dimension7. fiber length8. Connector 举例:单模双窗(1310/1550nm),1分2,均分,900um 松套管, ￠3X54mm 钢管封装,纤长1米,带SC/PC 头四川腾光科技有限公司 SiChuan Tengguang Electronics and Technology Co,. Ltd制作及讲解：MS 范 2009年7月内部资料,妥善保管四: Fiber optic Circulator---光环形器3 ports Circulator 三端口环形器3 ports Polarization insensitive circulator 三端口偏振无关光环形器4 ports Circulator 四端口环形器如何形容一个环形器 How to describe one Circulator1 端口构造三端口或者四端口环形器大部份单模,也有多模2 operate wavelength 1310,1550 或者 C+L5 Fiber type6 Package dimension7. fiber length8. Connector举例:三端口偏振无关光环形器,1310nm,900um松套管, Ø5.5 x 四川腾光科技有限公司SiChuan Tengguang Electronics and Technology Co,. Ltd制作及讲解：MS范2009年7月内部资料,妥善保管四: Fiber optic Circulator---光环形器3 ports Circulator 三端口环形器3 ports Polarization insensitive circulator 三端口偏振无关光环形器4 ports Circulator 四端口环形器大部份三端口环形器 套管颜色为Port 1 Red 红色Port 2 Blue 蓝色Port 3 white 白色四端口 环形器则为Port 1,port 2 相同Port 3 可能为 white or green Port 4 black 黑色Attention 注意Port 1,port 3 在一边,Port 2/port 4在另一边四川腾光科技有限公司 SiChuan Tengguang Electronics and Technology Co,. Ltd制作及讲解：MS 范 2009年7月内部资料,妥善保管四: PLC Splitter—Planar Lightwave Circuit平面光波导分路器PLC Splitter related materials 1: PLC Chip PLC 芯片2: Substrate 基本3: base 底坐 4:Lid 盖板5: Fiber Array 光纤陈列6: 1channel FA 单通道FA （即输入端）Ribbon fiber 带状光纤Steel tube 钢管Rubber boot 橡胶尾套/护套Package type 封装形式A ：Bare fiber PLC Splitter/ plc splitter device 裸器件B ：Micro modular PLC Splitter 小型/微型封装PLC C ：ABS BOX/Metal box Package 塑料盒/金属盒封装D ：LGX BOX LGX 盒子封装E ：19’’ 1U Rack Mount 19寸机箱封装 四川腾光科技有限公司SiChuan Tengguang Electronics and Technology Co,. Ltd四: PLC Splitter—Planar Lightwave Circuit四川腾光科技有限公司SiChuan Tengguang Electronics and Technology Co,. Ltd五: 其他产品WDM 波分复用器 FWDM Filter WDM 滤波片式WDMCWDM(Coarse Wavelength Division Multiplexing) 稀疏波分复用器，也称粗波分复用器DWDM(Dense Wavelength Division Multiplexing) 密集波分复用器Isolator 隔离器 Free Space Isolator 自由空间隔离器 In Line Isolator 在线式隔离器Splitter 或coupler 分路器 或 耦合器 FBT Splitter: 拉锥式耦合器/分路器PLC Splitter 平面光波导分路器 PLC Splitter Module 平面光波导分路器模块Fiber optic Patch cord/Patch lead/Jumper 光纤跳线 Loopback Jumper 回路跳线Fiber Optic Switch 光开关 Mechanical optical switch 机械式光开关四川腾光科技有限公司 SiChuan Tengguang Electronics and Technology Co,. Ltd制作及讲解：MS 范2009年7月内部资料,妥善保管五: 常用参数Part Number P/N 料号 型号 Model Number 型号 Serial Number(S/N) 序列号Bandwidth 带宽 Insertion Loss(IL) 插入损耗 Return Loss(RL) 回波损耗Polarzation Dependent Loss(PDL) 偏振相关损耗 Directivity 方向性Isolation 隔离度 Adjacent 相邻的 Non_Adjacent 非相邻的 Uniformity 均匀性Excess loss 附加损耗 Coupling ratio 耦合分光比Dual Window 双窗(双波长1310/1550nm) Triplex Window 三窗(三波长1310/1490/1550nm)Fiber Type 光纤种类 Fiber length 光纤长度Connector 连接头Operating Temperature 操作/工作温度 Operating Wavelength 工作波长Package Dimension 包装尺寸 Length*Width*Height 长*宽*高Common 公共端 Reflect 反射端 Pass/Transmit 透射端四川腾光科技有限公司 SiChuan Tengguang Electronics and Technology Co,. Ltd制作及讲解：MS 范2009年7月内部资料,妥善保管五: 光通信常用设备及物料 Equipment and Materials Fiber Stripper 光纤剥线钳 Oven 烤箱/烘箱 T/C Chamber 高低温循环箱Curing oven 烤胶炉 WestOver 400x Fiber Inspection Scope Westover 四百倍端面检查仪Polish machine 研磨机 Fixture 夹具 Polish film 研磨片Assembly 装配 Final Test 最终测试 Re_Polishing 返磨 Rework 返工Light Source 光源 Optical Power Meter 光功率计 Optical Out 光源输出Laser Power 激光光源 AC Power ON/OFF 电源开/关 Attenuation 衰减Units 单位(db/dbm/w) Zero 光路系统归零 Storef 设定参考值(即常用的归零)Auto(自动) Preset(复位) ON/OFF 开/关 CH A 通道ARef 设定参考值(即”归零”)Fiber Fusion Splicer 光纤熔接机Fiber cleaver 光纤切割刀 Red laser fault locator 红光源/故障定位仪Tissue Paper 无尘纸 taper 胶纸 double side tape 双面胶Scissors 剪刀 Marker Pen 记号笔 Foam/Spong 海棉 PE Foam 珍珠棉四川腾光科技有限公司SiChuan Tengguang Electronics and Technology Co,. Ltd六: 你不得不知的常见缩写FO fiber optical 光纤 T/C Temperature Cycle 温度循环FOC fiber optic cable 光缆 W/O without 不带/不含FIC Fast Installation connector 快速连接头DX Duplex 双芯SX Simplex 单芯SMF Single mode fiber 单模光纤MMF Multi mode fiber 多模光纤PMF Polarization-Maintaining Fiber 保偏光纤IL insertion Loss 插入损耗RL Return Loss 回波损耗PDL Palarization Dependant Loss 偏振相关损耗ISO isolation/isolator 隔离度/ 隔离器PLC Planar Lightwave circuit 平面光波导FBT Fused Biconical Taper 拉锥式分路器四川腾光科技有限公司 SiChuan Tengguang Electronics and Technology Co,. Ltd 制作及讲解：MS 范2009年7月内部资料,妥善保管六: 生产管理日常用语Operator 操作员 leader 组长/领班/拉长 Supervisor 主管Manager 经理 Director 总监 Vice President 副总GM 总经理Daily report 日报表 Weekly Report 周报表 Monthly Report 月报表Production Line 生产线 Shift 班别 Facility 厂房 Cleanroom 无尘室Warning 警告 Remark 标识 Limited 限制 Control 控制Raw Material 原料 Consumer 消耗品/辅料 Checking 检查JIT just in Time 即时管理 Incoming 来料Area 区域 Space 空间 Station 工位 Working Area 工作区域Test 测试 Pre_test 预测试 Final Test 最终测试 Surface 表面Polish 研磨 Assembly 装配 Master Jumper 标准线Capacity 产能 Skill 技能 Performance 绩效/表现Quantity 数量 the production capability 生产量 Yield 产量/ 合格率Input 投入 Output 产出 Failure 不良的 reject 不合格品 Pass 合格品/通过Marginal 边缘品(接近不合格) kitting 待料 Pending 待处理品四川腾光科技有限公司 SiChuan Tengguang Electronics and Technology Co,. Ltd制作及讲解：MS 范2009年7月内部资料,妥善保管六: 生产管理日常用语QA Quality Assures 品管/品质QC quality Control/Checking 来料检验(IQC Incoming quality checking)IPQC In Process quality Control 现场品质控制Management by Walking Around (MBWA ) 走动式管理Lean Production LP 精益生产 或者称为 JIT Just In time 即时生产FA Failure Analysis 不良品分析退运(RMA) Planner 计划员MRB(来料不良) Material Review Board 材料审查会议MRB 包括进料检验，过程检验，出货检验以及客户退回的产品。

光隔离器的插入损耗、反向隔离度、回波损耗的测试一．实验目的和任务1．了解光隔离器的工作原理和主要功能。

2．了解光隔离器各参数的测量方法。

3．测量光隔离器的插入损耗、反向隔离度、回波损耗参数。

二．实验原理光隔离器又称为光单向器，是一种光非互易传输无源器件，该器件用来消除或抑制光纤信道中产生的反向光，由于这类反向光的存在，导致光路系统间将产生自耦合效应，使激光器的工作变得不稳定和产生系统反射噪声，使光纤链路上的光放大器发生变化和产生自激励，造成整个光纤通信系统无法正常工作。

若在半导体激光器输出端和光放大器输入或输出端连接上光隔离器，减小反射光对LD的影响，因此，光隔离器是高码速光纤通信系统、精密光纤传感器等高技术领域必不可少的元器件之一。

光隔离器是利用了磁光晶体的法拉第效应，其组成元件有：光纤准直器（Optical Fiber Collimator）、法拉第旋转器（Faraday Rotator）和偏振器（Polarizator）。

隔离器按照偏振特性来分，有偏振相关型和偏振无关型。

它们的原理图如图1.1和图1.2所示：图1.1 偏振相关的光隔离器图1.2 偏振无关的光隔离器对于偏振相关光隔离器，光通过法拉第旋转器时，在磁场作用下，光偏振方向旋转角为FHL =φ，式中H 为磁场强度，L 为法拉第材料长度，F 为材料的贾尔德系数。

如图 1.1，当输入光通过垂直偏振起偏器后，成为垂直偏振光，经过法拉第旋转器旋转了045，而检偏器偏振方向和起偏器偏振方向成045角，使得光线顺利通过，而反射回来的偏振光经过检偏器、法拉第旋转器以后，继续沿同一方向旋转045，即偏振方向刚好与起偏器偏振方向垂直，则光无法反向通过。

由于只有垂直偏振的光能通过光隔离器，因此称为偏振相关光隔离器。

偏振无关光隔离器如图1.2所示，图1.2(a)为光隔离器正向输入。

当包含两个正交偏振的输入光波被一个偏振分束器分离，变为垂直偏振光和平行偏振光。

光环形器opticalcirculator光环形器又名：opticalcirculator一种多端口的具有非互易特性的光器件。

光信号由任一端口输入时，都能按图示的数字顺序从下一端口以很小的损耗输出，而该端口通向所有其他端口的损耗都很大，成为不相通端口。

要求环行器相通端口间的插入损耗小（例如1至2dB），不相通端口间的隔离度大（例如3 0dB）。

中文名光环行器外文名opticalcirculator类别物理发明人刘志明;王石;李世芳;王文辉专利代理机构上海市华诚律师事务所应用学科光纤通信技术目录1 简介2 结构原理简介光环行器是一种多端口非互易光学器件，它的典型结构有N（N 大于等于3）个端口，如图1所示，当光由端口1输入时，光几乎毫无损失地由端口2输出，其它端口处几乎没有光输出。

图1 光环行器示意图当光由端口2输入时，光几乎毫无损失地由端口3输出，其它端口处几乎没有光输出，以此类推。

这N个端口形成了一个连续的通道。

严格地讲，若端口N输入的光可以由端口1输出，称为环行器，若端口N输入的光不可以由端口1输出，称为准环行器；通常人们并不在名称上做严格区分，一般都称为环行器。

光环形器的非互易性使其成为双向通信中的重要器件，它可以完成正反向传输光的分离任务。

光环形器在光通信中单纤双向通信、上/下话路、合波/分波及色散补偿等领域有广泛的应用。

图2为光环形器用于单纤双向通信的例子。

光环行器的实现方案很多，分透射式和反射式两大类，下面结合一种透射式光环行器介绍光环行器的原理。

图2 光纤环行器用于单纤双向通信示意图图3为一种光环行器的结构示意图在两个正交平面上的投影。

这是一个有4个端口的光环行器，为了提高光的耦合效率，每个端口均有光纤准直器。

环行器由分束/合束镜1、偏振旋转镜1、光束变换器、偏振旋转镜2、分束/合束镜2组成。

图3 透射式光环行器结构示意图其中，分束/合束镜为双折射平行平板，它将任意状态的输入光分解成两束偏振方向垂直的偏振分量，如图4所示。

偏振无关型光隔离器的工作原理
1 偏振无关型光隔离器
偏振（polarization）无关型光隔离器是一种专门用于激光应用的特殊光学元件，它可以有效的执行阻断和调节光束的调制、衍射和聚焦等激光光学技术操作。

偏振无关型光隔离器由正交滤色片和特殊的涂层组件组成，对偏振方向无要求，因此可以用来过滤颜色无关的频率，使激光输出的单一波长成为可能。

2 工作原理
偏振无关型光隔离器是一种特殊的滤色片，它把未经偏振处理的光信号过滤，只允许一种特定波长透过，其他波长被滤掉。

它是一个正交滤色片，其中包含有特殊的涂层组件，这个涂层实现了色散对偏振正交，只允许特定波长的光通过，其他波长的光被滤掉。

由于这种组合，偏振无关型隔离器只会滤出指定的波长的光，而且它的滤波效果不会受偏振方向的影响。

3 应用
偏振无关型光隔离器除了在激光技术应用中应用以外，也广泛用于液晶显示器的色彩过滤、数码仪表表面色彩过滤、传感仪表色彩识别、光学探测、医学研究材料校准测试等领域。

因为它具有宽温度范围、尺寸可调节、体积小、可用于空间应用、使用寿命长等优点，使它在各类光学应用中产生了无与伦比的使用价值。