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b. 薄膜起偏分束器 (SWP) c. 线栅起偏器 d. 玻璃起偏器 2.4.2 光隔离器的结构和工作原理 1. 偏振相关型光隔离器. 2. 偏振无关型光隔离器. Wedge 型偏振无关型光隔离器结构. 偏振无关型光隔离器结构二. 偏振无关型光隔离器结构三. 2.4.3 光隔离器的技术参数 1. 插入损耗( ≤ 1.0dB ) 2. 反向隔离度( ≥ 35dB ) 表征隔离器对反向传输光的衰减能力。. 3 . 回波损耗( ≥ 50dB ) 在隔离器输入端测得的返回光功率与输入光功率的比值。
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b. 薄膜起偏分束器(SWP) c. 线栅起偏器 d. 玻璃起偏器 2.4.2 光隔离器的结构和工作原理 1. 偏振相关型光隔离器
2. 偏振无关型光隔离器 Wedge型偏振无关型光隔离器结构
2.4.3 光隔离器的技术参数 1. 插入损耗(≤1.0dB) 2. 反向隔离度(≥35dB) 表征隔离器对反向传输光的衰减能力。
3. 回波损耗(≥50dB) 在隔离器输入端测得的返回光功率与输入光功率的比值。 4. 偏振相关损耗(PDL)(≤0.2dB) 5. 30dB隔离度带宽(≥±20nm)
反射棱镜 2.5 光环行器 光环行器是一种三端口的非互易磁性器件,在光网络中用于信号的上、下载。 1 2 3 光环行器原理和结构示意图
光环行器的性能指标:插入损耗0.5~1.5dB,回波损耗≥50dB光环行器的性能指标:插入损耗0.5~1.5dB,回波损耗≥50dB 2 2 光发射机1 3 光接收机2 1 3 1 光接收机1 光发射机2 光环行器用于双向传输系统
Pom Pi Pon 2.6 光开关 光开关是一种具有一个或多个可选择的传输窗口,可对光传输线路中的光信号进行相互转换或逻辑操作的器件。 机械式光开关:插入损耗低;隔离度高;不受偏振和波长影响;开关时间长(ms),重复性较差。 固体光开关:开关时间短(s);体积小;便于集成;插入损耗大;隔离度低。
2.6.1 光开关的技术参数 1. 插入损耗 2. 回波损耗 从输入端返回的光功率与输入光功率的比值。
Pom Pi Pon 3. 隔离度 两个相隔离的输出端口光功率的比值。 4. 串扰 输入光功率与从非导通端口输出的光功率的比值。
5. 消光比 端口处于导通和非导通状态的插入损耗(dB)之差。 ER=IL-ILo 6. 开关时间 开关端口从某一初状态转为通或者断所需的时间。从在开关上施加或撤去能量的时刻算起。
2.6.2 光开关的工作原理 1. 机械式光开关 (1) 移动光纤式光开关 导杆定位 V型槽定位 金属簧片定位 压电陶瓷定位
(3) 移动透镜型光开关 (4) 移动反射镜型光开关 反射型光开关示意图
(5) 移动棱镜型光开关 (6) 移动自聚焦透镜型光开关 2. 固体光开关 固体光开关是利用一些材料具有电光、声光、热光、磁光效应,采用波导结构制成的光开关。也有利用液晶的电致旋光效应制成的光开关。
M-Z干涉仪型光开关 (1) 电光开关 电光开关的原理一般是利用材料的电光效应或电吸收效应,在电场作用下改变材料的折射率和光的相位,再利用光的干涉或偏振等使光强突变或光路转变。
波导臂上产生的折射率变化 对于对称型M-Z干涉仪,L1=L2=L,两臂的相位差为 令=时的电压为半波电压 则
设①端输入光的振幅为A1,从③、④端输出的信号的振幅为A3 、A4,利用耦合器的传输方程,可得 ③、④端的透过率为 不加电压时,V=0,T3=0,T4=1;加半波电压V时,T3=1,T4=0,实现了开关作用。 (2.6.10) (2.6.11)
(2) 热光开关 (3) 声光开关 声光开关工作原理
(4) 液晶光开关 液晶光开关工作原理
(5) 磁光效应光开关 磁光效应光开关工作原理
(6) 气泡光开关 气泡光开关结构图
2.7 光滤波器 光滤波器是光选择器件。按滤波特性分有带通滤波器、带阻滤波器、低通滤波器、高通滤波器等;按调节作用分有可调滤波器、固定滤波器;按结构类型分有光纤光栅滤波器、薄膜干涉滤波器、平面波导滤波器、F-P腔滤波器等。
光纤光栅 均匀周期光纤光栅结构图
布喇格光栅(FBG: fiber Bragg grating) • 长周期光栅(LPG: long period grating) • 啁啾光栅(CFBG: chirped fiber Bragg grating) • 取样光栅(SFBG: sampled fiber Bragg grating)
T T/R Bragg光栅 长周期光栅 T/R T 啁啾光栅 取样光栅
光纤光栅的制作方法 • 全息法 • 逐点写入法 • 振幅掩膜法 • 相位掩膜法
2.8.1 WDM中心频率 2.8 光复用/解复用器件 • 国际标准(C波段):基于参考频率为193.1THz (1552.52nm)、最小间隔为100GHz (0.8nm)的频率(波长)间隔系列。 • DWDM(dense WDM) • CWDM(coarse WDM)
2.8.2 复用器和解复用器 光波分复用通信技术原理图
分类 角色散型 干涉型 WDM器件 全光纤型
1. 角色散型 光栅型解复用器的两种结构