第六章光耦合器解说.ppt

《XXXXXXXXX课程名称》 第五章 光无源器件(1) 本节内容:光耦合器 与OC的区别 光纤耦合器 光耦合器是具有多个输入端和多个输出端的光纤汇接器件，它能使传输中的光信号在特殊结构的耦合区发生耦合，并进行再分配，实现光信号分路/合路的功能。 一般用M?N来表示一个具有M个输入端和N个输出端的光耦合器。 光耦合器分类 光功率耦合器—Splitter 定义：对同一波长的光功率进行分路或合路 功能：光信号的分配、合成、提取、监控等。 性能参数 插入损耗; 分光比; 附加损耗; 串音（隔离度）。 性能参数——插入损耗 性能参数——附加损耗 性能参数——分光比（耦合比） 性能参数——串音（隔离度） 光波长耦合器— Wavelength Coupler 如何将光功率按波长分开? 自聚焦透镜原理 介质薄膜型波长耦合器 Any Question? *光纤通信系统 《光纤通信系统》 光耦合器的性能参数 光耦合器概述 光耦合器的结构与工作原理 理解! 掌握! 光耦合器和电路中的OC（Optical Coupler）是同一个概念吗？ 结构：发光器件和光敏器件组装在一起，构成电—光—电的转换器件。 应用：光电隔离器、开关 a)结构 b)符号 功能不同 工作原理不同 拓扑结构不同 光功率分配器 光波长分配器 光波导型 熔锥光纤型 微器件型 树型耦合器 星型耦合器 N×N 1×N C--耦合系数 2?2光纤耦合器 P4 P0 输入功率 P1 直通功率 P3 串扰 P2 耦合功率 L 锥形区域 L 锥形区域 W 耦合区域 被驱动光纤的相位总比驱动光纤的相位滞后?/2。 耦合区两纤芯中光功率随耦合区长度的耦合交换规律。可根据耦合比要求，决定拉伸长度，但拉锥长度太长，纤芯变得过细后，将引起能量辐射，功率降低，插入损耗明显增加。 P1 输入功率 P3 直通功率 P4 P1 输入功率 P3 直通功率 P4 P1 输入功率 P3 直通功率 P2 P4 P1 输入功率 P3 直通功率 P2 P4 ?2 ?1 直通臂 耦合臂 ?1，?2 ?1 ?2 ?1 ?2 ?1 ?2 ?1 ?2 ?1 ?2 公共臂 熔锥光纤型波长耦合器 ?1 ?2 P 0 P1 P2 光栅型波长耦合器 输入光 ?1 ?4 ?3 ?2 ?1 ?4 ?3 ?2 光 栅 输入光 光 栅 光栅具有特殊性质：(与波长相关的反射特性) 不同波长的光具有不同的衍射角，因此它们可以被分开。 光栅：材料（结构）中的周期性扰动 光纤 自聚焦透镜 光栅 ?1+ ?2+ ?3 ?1 ?2 ?3 ?1+ ?2+ ?3 ?1 ?2 ?3 光栅型波长耦合器 P P/4 ?1， ?2， ?3，…?n ?1， ?3，…?n ?2 介质薄膜干涉型滤波器 自聚焦透镜 ?1+ ?2 ?1+ ?2 ?1 ?2 介质薄膜滤波器 ?1 ?2 介质薄膜型波长耦合器 ?1+ ?2+ ?3+ ?4 ?2 ?3 ?4 ?4 ?3 ?2 ?1 ?1+ ?2+ ?3+ ?4 ?1 介质薄膜1 介质薄膜2 介质薄膜3 4波长介质膜波长耦合器 *光纤通信系统