光纖通信系統(tǒng)課件：10第五章 無(wú)源器件（2）光隔離器與光衰減器

1、第五章 光無(wú)源器件(2)光纖通信系統(tǒng) 光衰減器 光開(kāi)關(guān) 光調(diào)制器本節(jié)內(nèi)容2022/7/272XXXXXXXXX課程名稱(chēng)電光效應(yīng)光調(diào)制器M-Z型電光強(qiáng)度調(diào)制器電光效應(yīng): 在較強(qiáng)外電場(chǎng)作用下，介質(zhì)的極化強(qiáng)度以及折射率會(huì)各向異性的發(fā)生變化。電光效應(yīng)馳豫的時(shí)間很短，僅有10-11s量級(jí)，外場(chǎng)的施加或撤銷(xiāo)導(dǎo)致的折射率變化或恢復(fù)瞬間即可完成，因而可用作高速調(diào)制器、高速開(kāi)關(guān)等。2022/7/273XXXXXXXXX課程名稱(chēng)光調(diào)制器2022/7/274XXXXXXXXX課程名稱(chēng)2022/7/275XXXXXXXXX課程名稱(chēng)光開(kāi)關(guān)光開(kāi)關(guān)是一種具有一個(gè)或多個(gè)可選擇的傳輸端口，可對(duì)光傳輸線路或集成光路中的光信號(hào)進(jìn)行

2、相互轉(zhuǎn)換或邏輯操作的器件。光開(kāi)關(guān)起到開(kāi)關(guān)切換作用，比如說(shuō)主用光纖和備用光纖之間的切換、光交換機(jī)中的光路切換等。 2022/7/276XXXXXXXXX課程名稱(chēng)光開(kāi)關(guān)的分類(lèi)根據(jù)其工作原理，光開(kāi)關(guān)可分為機(jī)械式和非機(jī)械式兩大類(lèi)。機(jī)械式光開(kāi)關(guān)靠光纖或光學(xué)元件移動(dòng)，使光路發(fā)生改變。非機(jī)械式光開(kāi)關(guān)則依靠電光效應(yīng)、磁光效應(yīng)、聲光效應(yīng)以及熱光效應(yīng)來(lái)改變波導(dǎo)折射率，使光路發(fā)生改變，它是近年來(lái)非常熱門(mén)的研究課題。2022/7/277XXXXXXXXX課程名稱(chēng)機(jī)械式插入損耗低，隔離度高，不受偏振和波長(zhǎng)影響開(kāi)關(guān)時(shí)間較長(zhǎng)（毫秒量級(jí)），存在回跳抖動(dòng)，重復(fù)性差移動(dòng)光纖、移動(dòng)套管、移動(dòng)準(zhǔn)直鏡、移動(dòng)反光鏡、移動(dòng)棱鏡、移動(dòng)耦合器

3、、MEMS非機(jī)械式開(kāi)關(guān)時(shí)間短，體積小，易于集成插損大，隔離度低，有的具有偏振和/或波長(zhǎng)相關(guān)電光、磁光、聲光、熱光等光開(kāi)關(guān)的類(lèi)型及特點(diǎn)2022/7/278XXXXXXXXX課程名稱(chēng)微機(jī)電開(kāi)關(guān) 靠微型電磁鐵或壓電器件驅(qū)動(dòng)光纖或反射光的光學(xué)元件發(fā)生機(jī)械移動(dòng)，使光信號(hào)改變光纖通道的光開(kāi)關(guān)。 移動(dòng)反射鏡式光開(kāi)關(guān) 移動(dòng)光纖式光開(kāi)關(guān) 2022/7/279XXXXXXXXX課程名稱(chēng)MEMS微機(jī)電系統(tǒng)開(kāi)關(guān) 在硅片上用微加工技術(shù)做出大量可移動(dòng)的微型鏡片構(gòu)成的開(kāi)關(guān)陣列。左圖采用16個(gè)可以轉(zhuǎn)動(dòng)的微型反射鏡，實(shí)現(xiàn)兩組光纖束間的44光互連。 2022/7/2710XXXXXXXXX課程名稱(chēng) IOION公司的光開(kāi)關(guān)板 20

4、22/7/2711XXXXXXXXX課程名稱(chēng)1N微光機(jī)械光開(kāi)關(guān) 2022/7/2712XXXXXXXXX課程名稱(chēng)安捷倫噴墨氣泡光開(kāi)關(guān)示意 2022/7/2713XXXXXXXXX課程名稱(chēng)西門(mén)子利用OMM光開(kāi)關(guān)制作的光交換機(jī) 2022/7/2714XXXXXXXXX課程名稱(chēng)三、光衰減器按照用戶(hù)要求對(duì)光信號(hào)進(jìn)行預(yù)期的衰減用途：光通信線路、系統(tǒng)評(píng)估、研究光通信線路、系統(tǒng)調(diào)整、校正在波分復(fù)用光纖網(wǎng)絡(luò)中調(diào)整各信道信號(hào)的強(qiáng)弱測(cè)試儀器的光功率衰減光放大器的功率平坦模擬光纖長(zhǎng)距離傳輸檢測(cè)傳輸系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)范圍。2022/7/2715XXXXXXXXX課程名稱(chēng)光衰減器的分類(lèi)按照實(shí)現(xiàn)方式分類(lèi)：位移型（橫向、縱向）；直

5、接鍍膜型（吸收膜或反射膜）；衰減片型；液晶型。按衰減方式分類(lèi)：固定衰減器；連續(xù)可調(diào)衰減器。2022/7/2716XXXXXXXXX課程名稱(chēng)光衰減器的性能參數(shù)衰減量和插入損耗：高精度的光衰減器插入損耗在1dB以下。衰減精度：通常機(jī)械式光衰減器的衰減精度為其衰減量的0.1倍；回波損耗：高性能的光衰減器的回波損耗應(yīng)在40dB以上。2022/7/2717XXXXXXXXX課程名稱(chēng)縱向位移光衰減器的結(jié)構(gòu)原理及特點(diǎn)特點(diǎn)：偏振無(wú)關(guān)；用于固定衰減器和一些小型可調(diào)光衰減器。2022/7/2718XXXXXXXXX課程名稱(chēng)直接鍍模型光衰減器直接在光纖端面或玻璃片上鍍制金屬吸收膜或反射膜來(lái)衰減光能量。2022/7/2719XXXXXXXXX課程名稱(chēng)步進(jìn)式可變光衰減器準(zhǔn)直鏡準(zhǔn)直鏡衰減片盤(pán)衰減片2022/7/2720XXXXXXXXX課程名稱(chēng)2022/7/2721XXXXXXXXX課程名稱(chēng)2022/7/2722XXXXXXXXX課程名稱(chēng)本章小結(jié) 波分復(fù)用是光域的頻分復(fù)用。分波器必須完全分離信道，并且串?dāng)_要低。熔錐型光纖耦合器可以將光定向到不同端口來(lái)分離波長(zhǎng)，但是其分辨率有限。電光調(diào)制器依賴(lài)于電場(chǎng)改變平面波導(dǎo)中的鈮酸鋰折射率。將兩個(gè)平行波導(dǎo)中一個(gè)臂的光相位進(jìn)行延遲引