光纖光學無源器件課件

光纖光學光纖無源及有源器件技術及應用1.光纖光學光纖無源及有源器件技術及應用1.光纖器件

用途:

實現光纖中的信號連接、能量分路/合路、波長復用/解復用、光路轉換、能量衰減、方向阻隔、光-電-光轉換、光信號放大、光信號調制等功能，是構成光纖通信系統的必備元件。光器件是具有上述一種功能的元器件的總稱。

類型：無源(passive)、有源(active)2.光纖器件用途:2.光纖無源器件3.光纖無源器件3.光纖無源器件

光無源器件是一種能量消耗型器件，主要功能是對信號或能量進行連接、合成、分叉、轉換以及有目的的衰減等，在光纖通信系統以及各類光纖傳感系統中是必不可少的重要器件。連接功率耦合功率調節(jié)單向傳輸波長選擇交換、開關復用、解復用調制、解調編碼、解碼色散處理緩存、存儲邏輯處理光無源器件的功能：4.光纖無源器件光無源器件是一種能量消光纖無源器件光連接器Connector光衰減器Attenuator光耦合器Coupler復用器、解復用器Multiplexer/Demultiplexer光隔離器Isolator環(huán)行器Circulator光起偏器Polarizer偏振控制器PolarizationController濾波器Filter光開關Switches5.光纖無源器件光連接器Connector5.器件參數概念光纖無源器件插入損耗:(InsertionLoss)回波損耗:（ReturnLoss）隔離度(Isolation)6.器件參數概念光纖無源器件插入損耗:(Insertion光纖無源器件光連接器Connector光衰減器Attenuator光耦合器Coupler復用器、解復用器Multiplexer/Demultiplexer光隔離器Isolator環(huán)行器Circulator光起偏器Polarizer偏振控制器PolarizationController濾波器Filter光開關Switches7.光纖無源器件光連接器Connector7.光纖連接器（Connector）

光連接器件是把兩個光纖端面結合在一起，以實現光纖之間可拆卸（活動）連接的光無源器件，它還具有將光纖與有源器件、光纖與其它無源器件、光纖與系統和儀表進行活動連接的功能。影響連接損耗的因素：光纖連接時，由于光纖纖芯直徑、數值孔徑、折射率分布的差異以及橫向錯位、角度傾斜、端面間隙、端面形狀、端面光潔度等因素的影響，都會產生連接損耗。8.光纖連接器（Connector）光連接器件9.9.常用光纖接頭類型

“/”前面部分表示尾纖的連接器型號“/”后面部分表示截面處理工藝10.常用光纖接頭類型

10.“SC”接頭，

（SquareConnector/StandardConnector/SubscriberConnector）是標準方型接頭，采用工程塑料，具有耐高溫，不容易氧化優(yōu)點。傳輸設備側光接口一般用SC接頭“LC”（LucentConnector）接頭與SC接頭形狀相似，較SC接頭小一些。

“FC”接頭，（FerruleConnector）是金屬接頭，一般在ODF側采用，金屬接頭的可插拔次數比塑料要多“ST”（StraightTip）

卡接式圓型接頭，金屬接頭，連接器型號11.“SC”接頭，（SquareConnector/St截面處理工藝PC：（PhysicalContact）其接頭截面是平的回損：>40dBUPC:(UltraPolishedconnectors)，接頭是弧形的回損：50dB~55dBAPC:(AnglePolishedConnector)，

截面8度傾斜角接觸面回損：>60dB

12.截面處理工藝PC：（PhysicalContact）其>60APC型陶瓷-40~+80陶瓷-20~+70不銹鋼工作溫度/oC不銹鋼壽命（插拔次數）>40PC型反射損耗/dB互換性/dB重復性/dB0.2~0.3插入損耗/dB性能型號或材料項目光纖連接器一般性能13.>60APC型陶瓷-40~+80陶瓷-20~+70不銹鋼工作光纖無源器件光連接器Connector光衰減器Attenuator光耦合器Coupler復用器、解復用器Multiplexer/Demultiplexer光隔離器Isolator環(huán)行器Circulator光起偏器Polarizer偏振控制器PolarizationController濾波器Filter光開關Switches14.光纖無源器件光連接器Connector14.光衰減器（Attenuator）

光衰減器主要用于光纖通信系統的特性測試和其他測試中，是對光功率有一定衰減量的器件。根據衰減量是否變化，可以分為固定衰減器和可變衰減器。

15.光衰減器（Attenuator）光衰減器主要16.16.固定衰減器輸入光纖輸出光纖光纖連接器光纖連接器透鏡透鏡衰減部分

固定衰減器對光功率衰減量固定不變，主要用于調整光纖傳輸線路的光損耗。17.固定衰減器輸入光纖輸出光纖光纖連接器光纖連接器透鏡透鏡衰減部

可變衰減器

可變衰減器的衰減量可在一定范圍內變化，用于測量光接收機靈敏度和動態(tài)范圍。(a)光路和結構(b)連續(xù)衰減片厚薄18.可變衰減器可變衰減器的衰減量可在光纖無源器件光連接器Connector光衰減器Attenuator光耦合器Coupler復用器、解復用器Multiplexer/Demultiplexer光隔離器Isolator環(huán)行器Circulator光起偏器Polarizer偏振控制器PolarizationController濾波器Filter光開關Switches19.光纖無源器件光連接器Connector19.光纖耦合器（Coupler）

光耦合器（Coupler）是一類能使傳輸中的光信號在特殊結構的耦合區(qū)發(fā)生耦合，并進行再分配的器件。從端口形式上劃分，它包括X型(2×2)耦合器、Y形（1×2）耦合器、星形（N×N，N>2）耦合器以及樹形耦合器等。20.光纖耦合器（Coupler）光耦合器（Cou1α1-αα：耦合分束比，3dBcoupler

α=0.5

熔錐形光纖耦合器示意圖光纖耦合器示意圖光纖耦合器（Coupler）21.1α1-αα：耦合分束比，3dBcoupler

熔融拉錐法是將兩根（或兩根以上）除去涂覆層的光纖以一定方式靠攏，在高溫下熔融，同時向兩側拉伸，最終在加熱區(qū)形成雙錐體形式的特殊波導結構，實現傳輸光功率耦合的一種方法。熔融拉錐系統示意圖22.熔融拉錐法是將兩根（或兩根以上）除去涂覆層的光纖耦合器的技術參數（1）插入損耗（定義同前）（2）附加損耗

附加損耗(ExcessLoss，EL)定義為所有輸出端口的光功率總和相對于全部輸入光功率的減小值。該值以分貝(dB)表示的數學表達式為：式中：Pouti為第i個輸出口的輸出功率；Pin為輸入光功率。23.光纖耦合器的技術參數（1）插入損耗（定義同前）23.（3）分光比（CouplingRatio）分光比(CouplingRatio，CR)是光耦合器所特有的技術術語，它定義為耦合器各輸出端口的輸出功率相對輸出總功率的百分比，在具體應用中常用數學表達式表示為：

例如對于標準X形耦合器，1∶1或50∶50代表了同樣的分光比，即輸出為均分的器件，通常稱為3dB耦合器。光纖耦合器的技術參數24.（3）分光比（CouplingRatio）

（4）方向性（串擾）方向性也是光耦合器所特有的一個技術術語，它是衡量器件定向傳輸性的參數。以標準X形耦合器為例，方向性定義為在耦合器正常工作時，輸入端非注入光端口的輸出光功率與總注入光功率的比值，以分貝(dB)為單位的數學表達式為：

式中：Pin1代表總注入光功率；Pin2代表輸入端非注入光端口的輸出光功率。光纖耦合器的技術參數25. （4）方向性（串擾） 式中：Pin1代表總注入光功率；Pi

(5)偏振相關損耗

偏振相關損耗(PolarizationDependentLoss，PDL)是衡量器件性能對于傳輸光信號的偏振態(tài)的敏感程度的參量。它是指當傳輸光信號的偏振態(tài)發(fā)生360°變化時，器件各輸出端口輸出光功率的最大變化量：

在實際應用中，光信號偏振態(tài)的變化是經常發(fā)生的，因此，為了不影響器件的使用效果往往要求器件的偏振相關損耗足夠小。光纖耦合器的技術參數(6)工作波長范圍

工作波長范圍是指無源器件能夠按照規(guī)定的性能要求下工作的波長范圍(λmin到λmax)。26. 在實際應用中，光信號偏振態(tài)的變化是經常發(fā)生的，因2×2光纖耦合器內的光功率分布k

是耦合系數50:5027.2×2光纖耦合器內的光功率分布k是耦合系數50:502-40~+70工作溫度/oC0.8~2.0穩(wěn)定性/dB40~55方向性/dB3.45.6/1.810.8/0.7插入損耗/dB分光比0.5/0.50.3/0.70.1/0.91.31或1.55工作波長/2×2型耦合器耦合器的性能參數28.-40~+70工作溫度/oC0.8~2.0穩(wěn)定性/dB40~例2×2雙錐形光纖耦合器的輸入光功率為P0=200mW，另外三個端口的輸出功率分別為P1=90mW，P2=85mW，P3=6.3nW，求耦合比，附加損耗，插入損耗（0口到1口），插入損耗（0口到2口），以及串擾。P0P1P2P329.例2×2雙錐形光纖耦合器的輸入光功率為P0=200例2×2雙錐形光纖耦合器的輸入光功率為P0=200mW，另外三個端口的輸出功率分別為P1=90mW，P2=85mW，P3=6.3nW，可以求得為：30.例2×2雙錐形光纖耦合器的輸入光功率為P0=200光纖無源器件光連接器Connector光衰減器Attenuator光耦合器Coupler復用器、解復用器Multiplexer/Demultiplexer光隔離器Isolator環(huán)行器Circulator光起偏器Polarizer偏振控制器PolarizationController濾波器Filter光開關Switches31.光纖無源器件光連接器Connector31.波分復用器/解復用器（

Multiplexer/Demultiplexer）將不同波長的信號結合在一起經一根光纖輸出的器件稱為復用器(也叫合波器)，反之，經同一傳輸光纖送來的多波長信號分解為各個波長分別輸出的器件稱為解復用器(也叫分波器)。從原理上講，這種器件是互易的(雙向可逆)，即只要將解復用器的輸出端和輸入端反過來使用，就是復用器。光波分復用器和解復用器是WDM光纖通信系統中的關鍵部件。32.波分復用器/解復用器將不同波長的信號結合在一起經一根光纖輸出熔錐光纖型波分復用器結構和特性12P0

P1P233.熔錐光纖型波分復用器結構和特性12P衍射光柵型波分復用器結構示意圖光纖透鏡光柵1231231+2+31+2+31+2+312334.衍射光柵型波分復用器結構示意圖光纖透鏡光柵1采用棒透鏡的光柵型WDM光纖棒透鏡光柵1+2+31231+2+312335.采用棒透鏡的光柵型WDM光纖棒透鏡光柵1+波導型波分解復用器36.波導型波分解復用器36.光波分復用解復用器波分復用器l1l2l3l4l1

,l2,l3,l4波分解復用器l1l2l3l4光波復用器解復用器應用示意圖37.光波分復用解復用器波l1l2l3l4l1,l2,l3,l4常見器件1310/1550波分復用器980/1550波分復用器摻鉺光纖放大器（EDFA），C波段激光器/寬帶光源980/1060波分復用器高功率光纖激光器光纖光柵陣列傳感系統38.常見器件1310/1550波分復用器980/1550波分光纖無源器件光連接器Connector光衰減器Attenuator光耦合器Coupler復用器、解復用器Multiplexer/Demultiplexer光隔離器Isolator環(huán)行器Circulator光起偏器Polarizer偏振控制器PolarizationController濾波器Filter光開關Switches39.光纖無源器件光連接器Connector39.光隔離器（Isolator）大多數光無源器件的輸入端和輸出端是可以互換的，稱之為互易器件。

隔離器就是一種非互易器件，光隔離器是允許光向一個方向通過而阻止向相反方向通過的無源器件，它的作用是防止光路中由于各種原因產生的后向傳輸光對光源以及光路系統產生的不良影響。光隔離器主要利用磁光晶體的法拉第效應實現其功能。光隔離器的特性是：插入損耗低，反向隔離度高，回波損耗高。

光隔離器分偏振相關與偏振無關隔離器。光纖隔離器示意圖40.光隔離器（Isolator）大多數光無源器件的輸入端和輸出偏振無關型隔離器41.偏振無關型隔離器41.光纖無源器件光連接器Connector光衰減器Attenuator光耦合器Coupler復用器、解復用器Multiplexer/Demultiplexer光隔離器Isolator環(huán)行器Circulator光起偏器Polarizer偏振控制器PolarizationController濾波器Filter光開關Switches42.光纖無源器件光連接器Connector42.環(huán)形器（Circulator）我們都在不斷趕路忘記了出路在失望中追求偶爾的滿足我們都在夢中解脫清醒的苦流浪在燈火闌珊處既然沒終點回到原點我想我們都不不在乎43.環(huán)形器（Circulator）我們都在不斷趕路忘記了出路4

三端口光環(huán)形器四端口光環(huán)形器箭頭方向代表了允許光傳輸的方向。光纖環(huán)形器示意圖光環(huán)形器是由多個光隔離器單元組合而成的、控制光束傳播方向的無源器件。44.三端口光環(huán)形器光發(fā)射機1光發(fā)射機2光接收機1光接收機2123321光環(huán)行器用于雙向傳輸系統45.光發(fā)射機1光發(fā)射機2光接收機1光接收機2123321光環(huán)行器光纖無源器件光連接器Connector光衰減器Attenuator光耦合器Coupler復用器、解復用器Multiplexer/Demultiplexer光隔離器Isolator環(huán)行器Circulator光起偏器Polarizer偏振控制器PolarizationController濾波器Filter光開關Switches46.光纖無源器件光連接器Connector46.光起偏器/檢偏器（Polarizer）光的偏振：振動方向對于傳播方向的不對稱性叫做偏振，在垂直于傳播方向的平面內，包含一切可能方向的橫振動，且平均說來任一方向上具有相同的振幅，這種橫振動對稱于傳播方向的光稱為自然光（非偏振光）。凡其振動失去這種對稱性的光統稱偏振光。47.光起偏器/檢偏器光的偏振：振動方向對于傳播方向的不對稱性叫做自然光線偏振光圓偏振光橢圓偏振光部分偏振光48.自然光線偏振光圓偏振光橢圓偏振光部分偏振光48.用于從自然光中獲得偏振光的無源器件稱為起偏器。自然光通過偏振片后成為線偏振光,線偏振光的振動方向與偏振片的偏振化方向一致.在這里偏振片起著起偏器的作用.將偏振片用于輸出端，可以實現檢偏功能。49.用于從自然光中獲得偏振光的無源器件稱為起偏器。自然光光纖無源器件光連接器Connector光衰減器Attenuator光耦合器Coupler復用器、解復用器Multiplexer/Demultiplexer光隔離器Isolator環(huán)行器Circulator光起偏器Polarizer偏振控制器PolarizationController濾波器Filter光開關Switches50.光纖無源器件光連接器Connector50.偏振控制器（PolarizerController）

光偏振控制器主要用于對入射光的偏振態(tài)改變及控制。理論上，偏振控制器能將輸入的任何一種偏振態(tài)的光（橢圓偏振，圓偏振，線偏振）轉變成任意指定偏振態(tài)的輸出。

三環(huán)型機械式偏振控制器采用了三個固定延遲的波片，通過調節(jié)波片的角度可使輸出光偏振態(tài)完全覆蓋龐加萊球表面。51.偏振控制器光偏振控制器主要用于對入射光的偏振光纖無源器件光連接器Connector光衰減器Attenuator光耦合器Coupler復用器、解復用器Multiplexer/Demultiplexer光隔離器Isolator環(huán)行器Circulator光起偏器Polarizer偏振控制器PolarizationController光開關Switches濾波器Filter52.光纖無源器件光連接器Connector52.光開關（Switches）是一種用于改變傳輸通路的器件機械式微機電式MEMS波導型光開關濾波器式53.光開關（Switches）是一種用于改變傳輸通路的器件機械式光纖無源器件光連接器Connector光衰減器Attenuator光耦合器Coupler復用器、解復用器Multiplexer/Demultiplexer光隔離器Isolator環(huán)行器Circulator光起偏器Polarizer偏振控制器PolarizationController光開關Switches濾波器Filter54.光纖無源器件光連接器Connector54.

可以進行波長選擇的無源光器件，即光濾波器。l1

光濾波器l1,l2,l3,l4l,l,l234梳狀濾波器

光濾波器l1,l2,,ln寬帶光源帶通濾波器光濾波器示意圖光濾波器（Filter）帶阻濾波器55.可以進行波長選擇的無源光器件，即光濾波器。

濾波器的兩個相鄰的通帶之間的頻譜范圍稱作自由光譜范圍(FSR：FreeSpectralRange)；用FWHM（Fullwidthathalfmaximum）表示傳遞函數的半高寬；比值FSR/FWHM稱作FP濾波器的精細度(F:Finesse),濾波器的幾個重要參數56.濾波器的兩個相鄰的通帶之間的頻譜范圍稱作自由光譜范圍(FS光濾波器的帶寬光濾波器的帶寬57.光濾波器的帶寬光濾波器的帶寬57.馬赫-曾德爾干涉濾波器(MZI:Mach-ZehnderInterferometer)法布里-珀羅(FP:Fabry-Perot)濾波器光纖光柵（FiberGrating）常見的光纖濾波器58.馬赫-曾德爾干涉濾波器(MZI:Mach-Zehnder馬赫-曾德爾濾波器:(Mach-ZehnderInterferometer)ΔL59.馬赫-曾德爾濾波器:ΔL59.法布里-珀羅(FP:Fabry-Perot)濾波器

法布里-珀羅(FP:Fabry-Perot)濾波器是由兩塊平行放置的高反射率的鏡面形成的腔構成的。這種濾波器也叫F-P干涉儀，傳統上用作干涉儀，現在也用在WDM系統中作濾波器。60.法布里-珀羅(FP:Fabry-Perot)濾波器A=0及R=0.75、0.9和0.99時FP濾波器的功率傳遞函數反射率R越大，相鄰信道的隔離度就越好。61.A=0及R=0.75、0.9和0.99時反射率R越大，相鄰信光纖光柵濾波器（FiberGrating）光纖光柵是一種通過一定方法使光纖纖芯的折射率發(fā)生軸向周期性調制而形成永久性的衍射光柵長周期光纖光柵（LPG）光纖布拉格光柵（FBG）62.光纖光柵濾波器（FiberGrating）光纖光柵是一種通長周期光纖光柵（LPG）透射型帶阻濾波器63.長周期光纖光柵（LPG）透射型帶阻濾波器63.光纖布拉格光柵（FBG）透射型帶阻濾波器反射型帶通濾波器64.光纖布拉格光柵（FBG）透射型帶阻濾波器64.光纖光學光纖無源及有源器件技術及應用65.光纖光學光纖無源及有源器件技術及應用1.光纖器件

用途:

實現光纖中的信號連接、能量分路/合路、波長復用/解復用、光路轉換、能量衰減、方向阻隔、光-電-光轉換、光信號放大、光信號調制等功能，是構成光纖通信系統的必備元件。光器件是具有上述一種功能的元器件的總稱。

類型：無源(passive)、有源(active)66.光纖器件用途:2.光纖無源器件67.光纖無源器件3.光纖無源器件

光無源器件是一種能量消耗型器件，主要功能是對信號或能量進行連接、合成、分叉、轉換以及有目的的衰減等，在光纖通信系統以及各類光纖傳感系統中是必不可少的重要器件。連接功率耦合功率調節(jié)單向傳輸波長選擇交換、開關復用、解復用調制、解調編碼、解碼色散處理緩存、存儲邏輯處理光無源器件的功能：68.光纖無源器件光無源器件是一種能量消光纖無源器件光連接器Connector光衰減器Attenuator光耦合器Coupler復用器、解復用器Multiplexer/Demultiplexer光隔離器Isolator環(huán)行器Circulator光起偏器Polarizer偏振控制器PolarizationController濾波器Filter光開關Switches69.光纖無源器件光連接器Connector5.器件參數概念光纖無源器件插入損耗:(InsertionLoss)回波損耗:（ReturnLoss）隔離度(Isolation)70.器件參數概念光纖無源器件插入損耗:(Insertion光纖無源器件光連接器Connector光衰減器Attenuator光耦合器Coupler復用器、解復用器Multiplexer/Demultiplexer光隔離器Isolator環(huán)行器Circulator光起偏器Polarizer偏振控制器PolarizationController濾波器Filter光開關Switches71.光纖無源器件光連接器Connector7.光纖連接器（Connector）

光連接器件是把兩個光纖端面結合在一起，以實現光纖之間可拆卸（活動）連接的光無源器件，它還具有將光纖與有源器件、光纖與其它無源器件、光纖與系統和儀表進行活動連接的功能。影響連接損耗的因素：光纖連接時，由于光纖纖芯直徑、數值孔徑、折射率分布的差異以及橫向錯位、角度傾斜、端面間隙、端面形狀、端面光潔度等因素的影響，都會產生連接損耗。72.光纖連接器（Connector）光連接器件73.9.常用光纖接頭類型

“/”前面部分表示尾纖的連接器型號“/”后面部分表示截面處理工藝74.常用光纖接頭類型

10.“SC”接頭，

（SquareConnector/StandardConnector/SubscriberConnector）是標準方型接頭，采用工程塑料，具有耐高溫，不容易氧化優(yōu)點。傳輸設備側光接口一般用SC接頭“LC”（LucentConnector）接頭與SC接頭形狀相似，較SC接頭小一些。

“FC”接頭，（FerruleConnector）是金屬接頭，一般在ODF側采用，金屬接頭的可插拔次數比塑料要多“ST”（StraightTip）

卡接式圓型接頭，金屬接頭，連接器型號75.“SC”接頭，（SquareConnector/St截面處理工藝PC：（PhysicalContact）其接頭截面是平的回損：>40dBUPC:(UltraPolishedconnectors)，接頭是弧形的回損：50dB~55dBAPC:(AnglePolishedConnector)，

截面8度傾斜角接觸面回損：>60dB

76.截面處理工藝PC：（PhysicalContact）其>60APC型陶瓷-40~+80陶瓷-20~+70不銹鋼工作溫度/oC不銹鋼壽命（插拔次數）>40PC型反射損耗/dB互換性/dB重復性/dB0.2~0.3插入損耗/dB性能型號或材料項目光纖連接器一般性能77.>60APC型陶瓷-40~+80陶瓷-20~+70不銹鋼工作光纖無源器件光連接器Connector光衰減器Attenuator光耦合器Coupler復用器、解復用器Multiplexer/Demultiplexer光隔離器Isolator環(huán)行器Circulator光起偏器Polarizer偏振控制器PolarizationController濾波器Filter光開關Switches78.光纖無源器件光連接器Connector14.光衰減器（Attenuator）

光衰減器主要用于光纖通信系統的特性測試和其他測試中，是對光功率有一定衰減量的器件。根據衰減量是否變化，可以分為固定衰減器和可變衰減器。

79.光衰減器（Attenuator）光衰減器主要80.16.固定衰減器輸入光纖輸出光纖光纖連接器光纖連接器透鏡透鏡衰減部分

固定衰減器對光功率衰減量固定不變，主要用于調整光纖傳輸線路的光損耗。81.固定衰減器輸入光纖輸出光纖光纖連接器光纖連接器透鏡透鏡衰減部

可變衰減器

可變衰減器的衰減量可在一定范圍內變化，用于測量光接收機靈敏度和動態(tài)范圍。(a)光路和結構(b)連續(xù)衰減片厚薄82.可變衰減器可變衰減器的衰減量可在光纖無源器件光連接器Connector光衰減器Attenuator光耦合器Coupler復用器、解復用器Multiplexer/Demultiplexer光隔離器Isolator環(huán)行器Circulator光起偏器Polarizer偏振控制器PolarizationController濾波器Filter光開關Switches83.光纖無源器件光連接器Connector19.光纖耦合器（Coupler）

光耦合器（Coupler）是一類能使傳輸中的光信號在特殊結構的耦合區(qū)發(fā)生耦合，并進行再分配的器件。從端口形式上劃分，它包括X型(2×2)耦合器、Y形（1×2）耦合器、星形（N×N，N>2）耦合器以及樹形耦合器等。84.光纖耦合器（Coupler）光耦合器（Cou1α1-αα：耦合分束比，3dBcoupler

α=0.5

熔錐形光纖耦合器示意圖光纖耦合器示意圖光纖耦合器（Coupler）85.1α1-αα：耦合分束比，3dBcoupler

熔融拉錐法是將兩根（或兩根以上）除去涂覆層的光纖以一定方式靠攏，在高溫下熔融，同時向兩側拉伸，最終在加熱區(qū)形成雙錐體形式的特殊波導結構，實現傳輸光功率耦合的一種方法。熔融拉錐系統示意圖86.熔融拉錐法是將兩根（或兩根以上）除去涂覆層的光纖耦合器的技術參數（1）插入損耗（定義同前）（2）附加損耗

附加損耗(ExcessLoss，EL)定義為所有輸出端口的光功率總和相對于全部輸入光功率的減小值。該值以分貝(dB)表示的數學表達式為：式中：Pouti為第i個輸出口的輸出功率；Pin為輸入光功率。87.光纖耦合器的技術參數（1）插入損耗（定義同前）23.（3）分光比（CouplingRatio）分光比(CouplingRatio，CR)是光耦合器所特有的技術術語，它定義為耦合器各輸出端口的輸出功率相對輸出總功率的百分比，在具體應用中常用數學表達式表示為：

例如對于標準X形耦合器，1∶1或50∶50代表了同樣的分光比，即輸出為均分的器件，通常稱為3dB耦合器。光纖耦合器的技術參數88.（3）分光比（CouplingRatio）

（4）方向性（串擾）方向性也是光耦合器所特有的一個技術術語，它是衡量器件定向傳輸性的參數。以標準X形耦合器為例，方向性定義為在耦合器正常工作時，輸入端非注入光端口的輸出光功率與總注入光功率的比值，以分貝(dB)為單位的數學表達式為：

式中：Pin1代表總注入光功率；Pin2代表輸入端非注入光端口的輸出光功率。光纖耦合器的技術參數89. （4）方向性（串擾） 式中：Pin1代表總注入光功率；Pi

(5)偏振相關損耗

偏振相關損耗(PolarizationDependentLoss，PDL)是衡量器件性能對于傳輸光信號的偏振態(tài)的敏感程度的參量。它是指當傳輸光信號的偏振態(tài)發(fā)生360°變化時，器件各輸出端口輸出光功率的最大變化量：

在實際應用中，光信號偏振態(tài)的變化是經常發(fā)生的，因此，為了不影響器件的使用效果往往要求器件的偏振相關損耗足夠小。光纖耦合器的技術參數(6)工作波長范圍

工作波長范圍是指無源器件能夠按照規(guī)定的性能要求下工作的波長范圍(λmin到λmax)。90. 在實際應用中，光信號偏振態(tài)的變化是經常發(fā)生的，因2×2光纖耦合器內的光功率分布k

是耦合系數50:5091.2×2光纖耦合器內的光功率分布k是耦合系數50:502-40~+70工作溫度/oC0.8~2.0穩(wěn)定性/dB40~55方向性/dB3.45.6/1.810.8/0.7插入損耗/dB分光比0.5/0.50.3/0.70.1/0.91.31或1.55工作波長/2×2型耦合器耦合器的性能參數92.-40~+70工作溫度/oC0.8~2.0穩(wěn)定性/dB40~例2×2雙錐形光纖耦合器的輸入光功率為P0=200mW，另外三個端口的輸出功率分別為P1=90mW，P2=85mW，P3=6.3nW，求耦合比，附加損耗，插入損耗（0口到1口），插入損耗（0口到2口），以及串擾。P0P1P2P393.例2×2雙錐形光纖耦合器的輸入光功率為P0=200例2×2雙錐形光纖耦合器的輸入光功率為P0=200mW，另外三個端口的輸出功率分別為P1=90mW，P2=85mW，P3=6.3nW，可以求得為：94.例2×2雙錐形光纖耦合器的輸入光功率為P0=200光纖無源器件光連接器Connector光衰減器Attenuator光耦合器Coupler復用器、解復用器Multiplexer/Demultiplexer光隔離器Isolator環(huán)行器Circulator光起偏器Polarizer偏振控制器PolarizationController濾波器Filter光開關Switches95.光纖無源器件光連接器Connector31.波分復用器/解復用器（

Multiplexer/Demultiplexer）將不同波長的信號結合在一起經一根光纖輸出的器件稱為復用器(也叫合波器)，反之，經同一傳輸光纖送來的多波長信號分解為各個波長分別輸出的器件稱為解復用器(也叫分波器)。從原理上講，這種器件是互易的(雙向可逆)，即只要將解復用器的輸出端和輸入端反過來使用，就是復用器。光波分復用器和解復用器是WDM光纖通信系統中的關鍵部件。96.波分復用器/解復用器將不同波長的信號結合在一起經一根光纖輸出熔錐光纖型波分復用器結構和特性12P0

P1P297.熔錐光纖型波分復用器結構和特性12P衍射光柵型波分復用器結構示意圖光纖透鏡光柵1231231+2+31+2+31+2+312398.衍射光柵型波分復用器結構示意圖光纖透鏡光柵1采用棒透鏡的光柵型WDM光纖棒透鏡光柵1+2+31231+2+312399.采用棒透鏡的光柵型WDM光纖棒透鏡光柵1+波導型波分解復用器100.波導型波分解復用器36.光波分復用解復用器波分復用器l1l2l3l4l1

,l2,l3,l4波分解復用器l1l2l3l4光波復用器解復用器應用示意圖101.光波分復用解復用器波l1l2l3l4l1,l2,l3,l4常見器件1310/1550波分復用器980/1550波分復用器摻鉺光纖放大器（EDFA），C波段激光器/寬帶光源980/1060波分復用器高功率光纖激光器光纖光柵陣列傳感系統102.常見器件1310/1550波分復用器980/1550波分光纖無源器件光連接器Connector光衰減器Attenuator光耦合器Coupler復用器、解復用器Multiplexer/Demultiplexer光隔離器Isolator環(huán)行器Circulator光起偏器Polarizer偏振控制器PolarizationController濾波器Filter光開關Switches103.光纖無源器件光連接器Connector39.光隔離器（Isolator）大多數光無源器件的輸入端和輸出端是可以互換的，稱之為互易器件。

隔離器就是一種非互易器件，光隔離器是允許光向一個方向通過而阻止向相反方向通過的無源器件，它的作用是防止光路中由于各種原因產生的后向傳輸光對光源以及光路系統產生的不良影響。光隔離器主要利用磁光晶體的法拉第效應實現其功能。光隔離器的特性是：插入損耗低，反向隔離度高，回波損耗高。

光隔離器分偏振相關與偏振無關隔離器。光纖隔離器示意圖104.光隔離器（Isolator）大多數光無源器件的輸入端和輸出偏振無關型隔離器105.偏振無關型隔離器41.光纖無源器件光連接器Connector光衰減器Attenuator光耦合器Coupler復用器、解復用器Multiplexer/Demultiplexer光隔離器Isolator環(huán)行器Circulator光起偏器Polarizer偏振控制器PolarizationController濾波器Filter光開關Switches106.光纖無源器件光連接器Connector42.環(huán)形器（Circulator）我們都在不斷趕路忘記了出路在失望中追求偶爾的滿足我們都在夢中解脫清醒的苦流浪在燈火闌珊處既然沒終點回到原點我想我們都不不在乎107.環(huán)形器（Circulator）我們都在不斷趕路忘記了出路4

三端口光環(huán)形器四端口光環(huán)形器箭頭方向代表了允許光傳輸的方向。光纖環(huán)形器示意圖光環(huán)形器是由多個光隔離器單元組合而成的、控制光束傳播方向的無源器件。108.三端口光環(huán)形器光發(fā)射機1光發(fā)射機2光接收機1光接收機2123321光環(huán)行器用于雙向傳輸系統109.光發(fā)射機1光發(fā)射機2光接收機1光接收機2123321光環(huán)行器光纖無源器件光連接器Connector光衰減器Attenuator光耦合器Coupler復用器、解復用器Multiplexer/Demultiplexer光隔離器Isolator環(huán)行器Circulator光起偏器Polarizer偏振控制器PolarizationController濾波器Filter光開關Switches110.光纖無源器件光連接器Connector46.光起偏器/檢偏器（Polarizer）光的偏振：振動方向對于傳播方向的不對稱性叫做偏振，在垂直于傳播方向的平面內，包含一切可能方向的橫振動，且平均說來任一方向上具有相同的振幅，這種橫振動對稱于傳播方向的光稱為自然光（非偏振光）。凡其振動失去這種對稱性的光統稱偏振光。111.光起偏器/檢偏器光的偏振：振動方向對于傳播方向的不對稱性叫做自然光線偏振光圓偏振光橢圓偏振光部分偏振光112.自然光線偏振光圓偏振光橢圓偏振光部分偏振光48.用于從自然光中獲得偏振光的無源器件稱為起偏器。自然光通過偏振片后成為線偏振光,線偏振光的振動方向與偏振片的偏振化方向一致.在這里偏振片起著起偏器的作用.將偏振片用于輸出端，可以實現檢偏功能。113.用于從自然光中獲得偏振光的無源器件稱為起偏器。自然光光纖無源器件光連接器Connector光衰減器Attenuator光耦合器Coupler復用器、解復用器Multiplexer/Demultiplexer光隔離器Isolator環(huán)行器Circulator光起偏器Polarizer偏振控制器PolarizationController濾波