光纤通信系统与网络（第5版）课件 胡庆 第1--4章 光纤通信概论---光纤通信系统及设计.ppt

3.7光衰减器和光开关3.7.1.光衰减器功能：只衰减光的能量，不改变其他性能。用途：光通信系统和测试系统指标（1）小可变衰减器原理（2）吸收膜可变衰减器原理光衰减器衰减光功率的工作原理一是位移型衰减器，主要利用两纤对接发生一定的横向或轴向位移，使光能量损失；二是反射型衰减器，主要利用调整平面镜角度，使两纤对接的光信号发生反射溢出损失光能量；三是衰减片型衰减器，主要利用具有吸收特性的衰减片制作成固定衰减器或可变衰减器。三类光衰减原理及说明如表3.9所述。3.7.2.光开关 光开关是一种具有一个或多个可选择的传输端口，可对光传输线路监测或集成光路中光信号，进行互相转换或逻辑操作的器件。光开关可分为两大类：一类是机械光开关，利用电磁铁或步进电机驱动光纤、棱镜或反射镜等光学元件实现光路转换换，如图所示。另一类是非机械光开关，它利用磁光效应、电光效应或声光效应以及热光效应来改变波导折射率，使光路发生改变。1、机械式光开关图3-56移动光纤式机械光开关（a）1×2移动光纤式（b）1×N移动光纤式（c）移动棱镜式（d）转动反射镜式2.非机械式光开（或电子式光开关）非机械式光开关是利用一些材料具有电光、声光、磁光和热光效应，采用波导结构做成；另外也有利用极化旋转器做成的光开关。下面举一个马赫-曾德尔（M－Z）干涉型电光开关例子来说明，非机械式的波导型光开关的工作原理。M－Z干涉型电光开结构，如图3-57所示。3.4光纤连接器3.4.1光纤连接器结构与种类光纤连接器又称活动连接器是实现光纤与光纤之间可拆卸连接的器件。主要用于光纤线路与光发射机输出或光接收机输入之间，或光纤线路与其他光无源器件之间的连接。光纤固定接头是实现光纤与光纤之间的永久性（固定）连接，主要用于光纤线路的构成，通常在工程现场实施。活动连接器件是光纤通信领域最基本、应用最广泛的无源器件。3.4.2．光纤连接器的主要性能指标1.插入损耗耦合损耗用L表示。若输入光纤的光功率为PT，输出光纤的光功率为PR，如图3-39（a）所示。插入损耗定义为：理想的光纤连接器是PT＝PR，L＝0dB,但实际上光纤连接损耗是难以避免的。图3-39光纤的耦合与耦合缺陷2.回波（反射）损耗回波（反射）损耗定义:3.重复性和互换性重复性是指活动连接器多次插拔后插入损耗的变化，用dB表示。互换性是指各连接器互换时插入损耗的变化，也用dB表示。常用光纤连接器的结构特点和性能指标如表3.5所示。表3.5光纤连接器的结构特点和性能指标类型结构和特性?FC/PC?FC/APCSC/PCSC/APCST/PCLC/PC结构特点插针套管（包括光纤）端面形状?球面?斜八度面球面斜八度面球面球面连接方式螺纹螺纹轴向插拔轴向插拔卡口轴向插拔连接器形状圆形圆形矩形矩形圆形矩形性能指标平均插入损耗/dB≤0.2≤0.3≤0.3≤0.3≤0.2≤0.3最大插入损耗/dB0.30.50.50.50.3≤0.4重复性/dB≤±0.1≤±0.1≤±0.1≤±0.1≤±0.1≤±0.1互换性/dB≤±0.1≤±0.1≤±0.1≤±0.1≤±0.1≤±0.1回波损耗/dB≥40≥60≥40≥60≥40≥45插拔次数≥1000≥1000≥1000≥1000≥1000≥1000使用温度范围/℃-40～+80-40～+80-40～+80-40～+80-40～+80-40～+803.5光分路耦合器和波分复用器3.5.1光分路耦合器光纤耦合器的功能是把一个输入的光信号分配给多个输出，或把多个输入的光信号组合成一个输出。这种光耦合器与波长无关。1．光分路耦合器基本结构用途：光通信网络X形耦合器(2×2)耦合器P1P2P4P3图3-40X型耦合器模型表3.6光分路耦合器的功能输入按比例输出作用P1P3，P