第三章光無源器件

精密儀器與光電子工程學院第三章光無源器件光無源器件是光路的重要組成部分。光無源器件與電無源器件有許多相似之處，電無源器件如插頭、開關、電容、電阻、電感等，是電路的重要組成部分。常見的光無源器件有光纖連接器、光纖耦合器、光波分復用器/解復用器、光隔離器、光開關、光衰減器、光調制器、光偏振控制器、光交叉連接器等等。光無源器件遵守光學的基本理論，即光線理論和電磁場理論。精密儀器與光電子工程學院第三章光無源器件3.1光纖連接器3.2光纖耦合器3.3光波分復用/解復用器3.4光隔離器3.5光開關精密儀器與光電子工程學院3.1光纖連接器光纖連接器是把兩個光纖端面連接在一起，以實現(xiàn)光纖與光纖（或其它器件）之間可拆卸（或永久性）連接的器件，是光纖系統(tǒng)中使用量最多的器件。光纖其它系統(tǒng)儀表有源器件其它無源器件光纖1

3.1.1

光纖活動連接器2

3.1.2

光纖固定連接器精密儀器與光電子工程學院3.1光纖連接器精密儀器與光電子工程學院1．工作原理及基本結構光纖活動連接器基本上是采用某種機械和光學結構，使兩根光纖的纖芯對接，保證95％以上的光能通過連接器。目前，活動連接器有代表性且正在使用的結構有以下幾種。3.1.1光纖活動連接器圖3.1套筒結構3.1.1光纖活動連接器精密儀器與光電子工程學院插針的精度要求：外徑不圓度小于0.0005mm；外圓柱面光潔度為；微孔偏心量小于1μm；插針端面為球面，其曲率半徑為20~60mm。套筒結構的核心是插針與套筒。插針是一個帶有微孔的精密圓柱體，其結構和主要尺寸如圖3.2所示。

圖3.2插針的結構與主要尺寸套筒是與插針相配合的零件，它有兩種結構，如圖3.3所示。圖3.3套筒的結構與尺寸套筒的精度要求是：內孔光潔度為；拔插力為3.92~5.88N。開口套筒使用彈性好的材料，如磷青銅、鈹青銅、氧化鋯陶瓷等。

FC型，SC型，ST型

精密儀器與光電子工程學院3.1.1光纖活動連接器精密儀器與光電子工程學院

圖3.4雙錐結構

圖3.6球面定心結構

圖3.5V形槽結構

圖3.7透鏡耦合結構活動連接器有代表性且正在使用的其它幾種結構形式。3.1.1光纖活動連接器去44頁精密儀器與光電子工程學院2．光纖活動連接器的組成部分光纖活動連接器結構上差別很大，品種也很多，但按功能可分成如下幾部分：(1)

連接器插頭(PlugConnector)：使光纖在轉換器或變換器中完成插拔功能的部件稱為插頭，由插針體和若干外部零件組成。(2)

轉換器或適配器(Adapter)：即插座（法蘭盤），將光纖插頭連接在一起，使光纖接通的器件。可以連接同型號插頭，也可以連接不同型號插頭，可以連接一對插頭，也可以連接幾對插頭或多芯插頭。3.1.1光纖活動連接器精密儀器與光電子工程學院(3)

變換器(Converter)：將某一型號的插頭變換成另一型號的插頭，由一種型號的轉換器加上另外其他型號的插頭組成。(4)

光纜跳線(CableJumper)：一根光纜兩端面裝上插頭，稱為跳線。兩個插頭的型號可以不同，可以是單芯的，也可以是多芯的。(5)

裸光纖轉換器(BareFiberAdapter):將裸光纖與光源、探測器及各種光儀表連接的器件。將裸光纖穿入轉換器，處理好光纖端面，形成一個插頭。3.1.1光纖活動連接器精密儀器與光電子工程學院3.1.1光纖活動連接器3．主要性能指標(1)

插入損耗插入損耗是指光信號通過活動連接器后，輸出光功率相對輸入光功率的分貝數(shù)，其表達式為

(dB) (3.1)

式中，為輸入光功率；為輸出光功率。插入損耗越小越好。精密儀器與光電子工程學院影響光纖活動連接器插入損耗的因素很多，現(xiàn)簡述如下：A.兩個光纖纖芯位置的錯位，如圖3.8所示。實際有三種情況，即橫向錯位、角度傾斜和端面間隙。圖3.8光纖纖心位置的錯位3.1.1光纖活動連接器B.端面反射在兩個光纖端面之間，由于存在不同的介質（如空氣），光在介質之間多次反射，產(chǎn)生損耗，稱為菲涅耳反射引起的損耗，其表達式為

式中，K=n1/n0。當n0=1,n1=1.46時，。精密儀器與光電子工程學院3.1.1光纖活動連接器圖3.9端面反射(3.2)精密儀器與光電子工程學院C.兩根光纖纖芯直徑不同，也會導致光纖連接器損耗。3.1.1光纖活動連接器圖3.10光纖纖心直徑不同(3.3)精密儀器與光電子工程學院3.1.1光纖活動連接器D.其它因素導致的連接器插入損耗圖3.11光纖纖芯端面圖3.12光纖參數(shù)精密儀器與光電子工程學院3.1.1光纖活動連接器(2)

回波損耗回波損耗又稱為后向反射損耗，是指光纖連接處，后向反射光功率相對入射光功率的分貝數(shù)，其表達式為

(dB) (3.4)

式中，為輸入光功率；為后向反射光功率?；夭〒p耗越大越好。精密儀器與光電子工程學院3.1.1光纖活動連接器(3)

重復性和互換性重復性是指光纖活動連接器多次插拔后，插入損耗的變化范圍，用dB表示。互換性是指連接器各部件互換時，插入損耗的變化，也用dB表示。精密儀器與光電子工程學院3.1.2光纖固定連接器光纖固定連接器的作用是使一對或幾對光纖之間永久性的連接。精密儀器與光電子工程學院3.2光纖耦合器光纖耦合器(Coupler)是將光信號進行分路/合路的功能器件，是能使光信號在特殊結構的耦合區(qū)發(fā)生耦合，并進行光功率再分配的器件。圖3.13光纖耦合器結構示意圖精密儀器與光電子工程學院1

3.2.1光纖耦合器的工作原理2

3.2.2光纖耦合器的性能參數(shù)3.2光纖耦合器精密儀器與光電子工程學院

3.2.1光纖耦合器的工作原理光纖耦合器大致可分為分立元件組合型、全光纖型和平面波導型三類。1、早期采用分立光學元件（如棒透鏡、反射鏡、棱鏡等）組合拼接。2、全光纖耦合器，即直接在兩根（或兩根以上）光纖之間形成某種形式的耦合。已成為當前制作光耦合器的主要方法。3、利用平面光波導制作的光纖耦合器具有體積小，分光比控制精確，易于大批量生產(chǎn)等特點。集成化是未來光纖通信發(fā)展的必然趨勢。下面主要介紹全光纖耦合器的工作原理。精密儀器與光電子工程學院全光纖耦合器的耦合機理是基于光纖的消逝場耦合的模式理論。首先介紹光纖耦合器的兩種結構形式（拼接式、熔融拉錐式）。

3.2.1光纖耦合器的工作原理圖14.光纖耦合器的耦合區(qū)及其形成（a）拼接式（b）熔融拉錐式精密儀器與光電子工程學院

3.2.1光纖耦合器的工作原理1．單模光纖耦合器在單模光纖中，傳導模是兩個正交的基模(模)，耦合器中光場強度分布如圖15所示。

圖15耦合器中光場強分布精密儀器與光電子工程學院傳導模進入熔融錐區(qū)，纖心不斷變細，V值逐漸減小，有越來越多的光功率進入光纖包層中，實際光功率是在以包層為芯、光纖外介質（一般指空氣）為新包層的復合波導中傳輸?shù)摹Ｔ谳敵龆?，隨著纖心的逐漸變粗，V值增大，光功率被兩根纖芯以特定比例捕獲。在熔錐區(qū)，兩根光纖包層合并在一起，兩根光纖纖芯足夠接近，形成弱耦合，如圖16所示。

圖16熔融拉錐型光纖耦合器的工作原理

3.2.1光纖耦合器的工作原理精密儀器與光電子工程學院以2×2單模光纖耦合器為例，在弱導近似且假設光纖無損耗的情況下，耦合方程為：

3.2.1光纖耦合器的工作原理式中，Z為傳輸方向上的坐標，Pt為直通端的傳輸光功率，Pc為耦合端的傳輸光功率，β為兩光纖的傳輸常數(shù)，C1為耦合端到直通端的耦合系數(shù)，C2為直通端到耦合端的耦合系數(shù)。一般有C1=－C2=C。(3.5)(3.6)精密儀器與光電子工程學院

3.2.1光纖耦合器的工作原理(3.7)精密儀器與光電子工程學院2．多模光纖耦合器階躍多模光纖的模式總數(shù)，當傳導模（靠近光軸為低階模，離光軸較遠的是高階模）進入多模光纖耦合器的熔錐區(qū)時，纖心變細，V值變小，纖芯中束縛的模式數(shù)減小，較高階模進入包層，形成包層模。在輸出端纖芯又逐漸變粗時，耦合臂的纖芯將以一定比例捕獲這些高階模式，獲得耦合光功率，但低階模不參與耦合。

3.2.1光纖耦合器的工作原理精密儀器與光電子工程學院

3.2.2光纖耦合器的性能參數(shù)表征光纖耦合器性能的主要參數(shù)有插入損耗、附加損耗、分光比、均勻性、方向性（隔離度）等。1．插入損耗(InsertionLoss)：指定輸出端口i的光功率與全部輸入光功率比值的對數(shù)。

式中，為第i個輸出端口的插入損耗；為第i個輸出端口的光功率；為輸入的總光功率。2．附加損耗(ExcessLoss)：所有輸出端口的光功率總和與全部輸入光功率比值的對數(shù)(3.9)(3.8)3．分光比(CouplingRation)：某指定輸出端口i的光功率與各輸出端口總輸出光功率之和的比值。它是光纖耦合器特有的技術指標。4．均勻性(Uniformity)：對于要求均勻分光的光耦合器（主要是星形和樹形），由于工藝局限，往往不可能做到絕對的均勻，用均勻性來衡量其不均勻程度。精密儀器與光電子工程學院

3.2.2光纖耦合器的性能參數(shù)(3.11)(3.10)精密儀器與光電子工程學院5．方向性(Directivity):方向性是光纖耦合器特有的技術指標,是衡量器件定向傳輸特性的參數(shù)。以X形耦合器為例，方向性定義為耦合器正常工作時，輸入一側非注入光一端輸出的光功率與全部注入的光功率的比值的對數(shù)。見上圖，由2端輸出的光功率與全部注入的光功率(由1端注入的光功率)之比：

3.2.2光纖耦合器的性能參數(shù)(3.12)精密儀器與光電子工程學院3.3光波分復用/解復用器光波分（解）復用器是按光波波長進行功率分離與合成的光無源器件，是一種特殊的耦合器。解復用器是把一根光纖輸入的多個波長的復合信號分解成單個不同波長的光信號，注入到多條光纖中去。（分波器）復用器的功能和解復用器正好相反，它是把多個不同波長的光信號復合在一起，并注入到一根光纖傳輸。（合波器）精密儀器與光電子工程學院3.3光波分復用/解復用器1

3.3.1光波分復用器/解復用器的特性2

3.3.2光波分復用器/解復用器的結構原理精密儀器與光電子工程學院

3.3.1光波分復用器/解復用器的特性性能指標插入損耗Li：指特定波長信號穿過復用器件相應通道時所引入的功能損耗。插入損耗越小越好。串音（隔離度）Lc：指波長隔離度或通道間隔隔離度，即在某一指定波長輸出端口所測得的另一非選擇波長的功率與該波長輸入功率之比的對數(shù)。Lc越小越好。除了和器件的設計、制造工藝有關，還與光源有關。通道帶寬△vch：指分配給某指定通道的波長范圍。稀疏型WDM：通道間隔10nm～100nm，通常用于2～5個WDM系統(tǒng)；密集型WDM：通道間隔1nm～10nm，通常用于5～10個WDM系統(tǒng)；致密性WDM：通道間隔0.1nm～1.0nm，通常用于20～1000個以上WDM。精密儀器與光電子工程學院

3.3.1光波分復用器/解復用器的特性解復用器的光學特性解復用器的光學特性可以用輸入端到N個輸出端的各信道的波長—插入損耗函數(shù)表達。圖

解復用器波長-插入損耗的關系曲線精密儀器與光電子工程學院

(1)中心波長。ITU-TL規(guī)定在1550nm區(qū)域，以1552.52nm為標準波長,其他波長與之間隔為0.8nm，或其整數(shù)倍()為復用波長。

(2)中心波長工作范圍△λ12，△λ23

。對于每一通道，確定了出射光的譜寬范圍。

(3)中心波長對應的最小插入損耗,。是衡量解復用器的一項重要指標，越小越好。

(4)相鄰信道之間的串音耦合最大值(隔離度），是另一項重要指標。數(shù)字信號通信系統(tǒng)要求大于30dB，模擬信號通信系統(tǒng)要求大于50dB。

3.3.1光波分復用器/解復用器的特性精密儀器與光電子工程學院

3.3.1光波分復用器/解復用器的特性復用器的光學特性復用器的光學特性可以用對于給定的輸入端口（第1至第N端口之一）和作為輸出端口（0端口）的插入損耗—波長關系曲線表示。圖

復用器插入損耗－波長的關系曲線精密儀器與光電子工程學院

3.3.2光波分復用器/解復用器的結構原理1.棱鏡分光型—折射率隨波長變化精密儀器與光電子工程學院2.光柵分光型

3.3.2光波分復用器/解復用器的結構原理—衍射原理一級衍射的光柵方程：精密儀器與光電子工程學院3.干涉濾波器型（介質膜型）

3.3.2光波分復用器/解復用器的結構原理—多光束干涉λ/4空氣λ/4λ/4襯底高折射率低折射率低折射率精密儀器與光電子工程學院

3.3.2光波分復用器/解復用器的結構原理45精密儀器與光電子工程學院

3.3.2光波分復用器/解復用器的結構原理4.熔融雙錐耦合波分復用型精密儀器與光電子工程學院光隔離器是只允許光線沿光路單向傳輸?shù)臒o源器件，用于解決光纖通信中光路中光反射的問題。3.4光隔離器1

3.4.1

光隔離器中使用的光學元件2

3.4.2

光隔離器的工作原理精密儀器與光電子工程學院1．光纖準直器(OpticalfiberCollimator)光纖準直器由自聚焦透鏡和單模光纖組成，對光纖中傳輸?shù)母咚构馐M行準直，以提高光纖之間的耦合效率。2．偏振器(Polarizator)雙折射晶體被加工成楔形，入射光沿非光軸方向入射，出射光分為偏振方向正交的兩束線偏光o光和e光。

3.4.1光隔離器中使用的光學元件精密儀器與光電子工程學院

3.4.1光隔離器中使用的光學元件薄膜起偏分束器:是由人造各向異性介質制作的，其結構如下圖所示。兩種電介質材料周期性層疊，厚度周期小于波長。o光和e光的分離角度由兩種材料的折射率、厚度、以及入射角度決定。

薄膜起偏分束器精密儀器與光電子工程學院

3.4.1光隔離器中使用的光學元件線柵起偏器由金屬和電介質周期交替層疊構成，如下圖所示。光穿過線柵時，偏振與線柵方向平行的線偏光被吸收，垂直線柵方向的線偏光損耗很小，輸出線偏光。圖

線柵起偏器精密儀器與光電子工程學院3.法拉第旋轉器(FaradayRotator)1845年法拉第發(fā)現(xiàn)，原來不具有旋光性的物質在磁場作用下，偏振光通過該物質時其偏振面將發(fā)生旋轉—磁致旋光現(xiàn)象。

3.4.1光隔離器中使用的光學元件旋轉角度為

(3.13)

式中，V為Verdet常數(shù)；L為光在介質中的傳輸距離；B為磁感應強度。磁致旋光效應的特點：旋轉方向的非互易性法拉第旋轉是非互易的光學過程，即線偏振光一次通過法拉第材料轉過角度θ，而沿相反方向返回時將再旋轉θ角。因此，兩次通過法拉第材料后總的旋轉角度為2θ。4．特種光纖磁敏光纖在制造中摻入稀土元素，具有良好的透光性和法拉第旋光性。精密儀器與光電子工程學院

3.4.1光隔離器中使用的光學元件精密儀器與光電子工程學院

3.4.1光隔離器中使用的光學元件幾種物質的費爾德常數(shù)（弧分/特斯拉·厘米）精密儀器與光電子工程學院3.4.2光隔離器的工作原理光隔離器的作用：在光通信系統(tǒng)中，從光源到接收機的傳輸過程中，會通過許多不同的光學界面，每一個光學界面均會出現(xiàn)反射，反射光最終會反向傳回到光源，引起光源不穩(wěn)定，產(chǎn)生頻率漂移幅度變化，影響系統(tǒng)的正常工作。采用光隔離器就可以消除反射光的影響。根據(jù)偏振特性，光隔離器可分為偏振相關型光隔離器和偏振無關型光隔離器。精密儀器與光電子工程學院3.4.2光隔離器的工作原理1．偏振相關型光隔離器對于偏振相關型光隔離器，入射光不論是否是線偏光，出射光一定是線偏光?？臻g偏振相關型光隔離器的結構如下圖所示。精密儀器與光電子工程學院3.4.2光隔離器的工作原理起偏和檢偏器的光軸有45°夾角，入射光經(jīng)過起偏器后成為線偏光，再經(jīng)過法拉第旋轉器，偏振面順時針旋轉45°，剛好和檢偏器的光軸方向一致，順利通過。反射光通過P2，成為與檢偏器光軸一致的線偏光，經(jīng)過法拉第旋轉器，由于磁場不變，光的偏振面繼續(xù)順時針旋轉45°，成為偏振方向與P1

光軸垂直的線偏光，不能通過起偏器P1，起到了反向隔離的作用。

精密儀器與光電子工程學院3.4.2光隔離器的工作原理精密儀器與光電子工程學院2．偏振無關型光隔離器偏振無關型光隔離器是一種與輸入光偏振態(tài)依賴很小的光隔離器。Wedge型偏振無關光隔離器結構與偏振光傳輸示意圖如下圖所示。3.4.2光隔離器的工作原理精密儀器與光電子工程學院3.4.2光隔離器的工作原理光束正向傳輸時，光纖中的光由準直透鏡射出，進入起偏分束器P1，分為偏振方向相互垂直的o光和e光，經(jīng)過法拉第旋轉器，偏振面各自順時針旋轉45°，由于檢偏器P2

的光軸與P1的光軸成45°夾角，o光和e光被折射到一起，合成一束平行光經(jīng)準直耦合進光纖。光束反向傳輸時，由于法拉第效應的非互易性，經(jīng)過P2后分為與P1光軸成45°的o光和e光，在經(jīng)過法拉第旋轉器時，由于磁感應強度不變，o光和e光的偏振面依然繼續(xù)順時針旋轉45°，相對于P1的光軸共旋轉了90°，因此o光和e光被P1進一步分開，準直透鏡無法將這兩束光耦合進入光纖，達到了反向光被隔離的目的。精密儀器與光電子工程學院此結構制作簡單，插入損耗小，整個器件體積小，但是由于準直透鏡和雙折射棱鏡的使用，具有一定的偏振相關損耗和偏振模色散。3.4.2光隔離器的工作原理1

3.5.1光開關的性能參數(shù)2

3.5.2光開關的結構原理精密儀器與光電子工程學院3.5光開關光開關是全光交換中的關鍵器件，它具有一個或多個可選擇的傳輸端口，控制光路的通斷（或者說信號的通斷），可對光傳輸線路中的光信號進行相互轉換或實行邏輯運算。光開關在光纖網(wǎng)絡系統(tǒng)中有著廣泛的應用，如路由選擇、光交叉連接(OXC)、網(wǎng)絡自動保護、網(wǎng)絡監(jiān)控、光纖通信器件測試、光上下路復用（OADM）等。精密儀器與光電子工程學院

3.5.1光開關的性能參數(shù)光開關的性能參數(shù)主要包括插入損耗、開關時間、消光比、隔離度、串擾等。下面以1×2光開關為例介紹這些性能參數(shù)。P0P1P21.插入損耗（InsertionLoss)插入損耗是指某一輸出端口與輸入端口光功率的比值，以分貝來表示：式中：P0為進入輸入端的光功率；Pi為輸出端口i輸出的光功率。插入損耗與開關的狀態(tài)有關。2.開關時間(SwitchingTime)開關時間是指開關端口從某一初始狀態(tài)轉為通或斷所需的時間。開關時間從開關上施加或撤去轉換能量的時刻算起。精密儀器與光電子工程學院

3.5.1光開關的性能參數(shù)精密儀器與光電子工程學院

3.5.1光開關的性能參數(shù)3.消光比(ExtinctionRatio)消光比是指輸入輸出兩個端口處于導通（開啟）和非導通（關閉）狀態(tài)的插入損耗之差。式中：ILnm為n，m端口導通（開啟）時的插入損耗；ILnm0為n，m端口非導通（關閉）時的插入損耗。4.隔離度（Isolation）隔離度是指兩個相隔離輸出端口光功率的比值，以分貝來表示。式中：n、m為開關的兩個隔離輸出端口(n≠m)；n導通，m斷開。Pin是光從i端口輸入時n端口的輸出光功率；Pim是光從i端口輸入時在m端口測得的光功率。精密儀器與光電子工程學院5.串擾（crosstalk)串入相鄰端口的輸出光功率與光開關接通端口的輸出光功率的比值，以分貝表示。式中，P1為開關接通輸出端口1輸出的光功率，P2為串入端口2的光功率。

3.5.1光開關的性能參數(shù)精密儀器與光電子工程學院

3.5.2光開關的結構原理1.光開關的分類A.按照工作媒質，光開關可以分為自由空間開關和波導光開關。B.按照器件原理，光開關可以分為機械式開關和非機械式開關。損耗越來越高，速度越來越快自由空間變換波導電－機械原理熱－光原理電－光原理移動軌道光反射反射鏡棱鏡SiO2聚合物交叉波導MEMS電介質半導體液晶LiNb03InpSOA精密儀器與光電子工程學院

3.5.2光開關的結構原理2.機械式光開關機械式光開關是通過光纖和光學元件的移動或旋轉，使光路發(fā)生改變。開關時間在毫秒量級（較長），還會有回跳抖動和重復性差等問題。輸入光纖輸出光纖12N1×N移動光纖光1×2移動反射鏡開關旋轉軸反射鏡光纖精密儀器與光電子工程學院

3.5.2光開關的結構原理微光機電光開關MEMS(MicroOpto-ElectroMechanicalSystems)在半導體襯底材料上制造出可以作微小移動和旋轉的微反射鏡(140μm×150μm)陣列。微反射鏡在驅動力的作用下，將輸入光信號切換到不同的輸出光纖中。驅動力可利用熱力效應、磁力效應或靜電效應產(chǎn)生。優(yōu)點：體積小，消光比大(>60dB），隔離度好（>45dB）對偏振不敏感，成本低，開關速度適中(0.1ms～1ms)，插入損耗小于2dB。精密儀器與光電子工程學院

3.5.2光開關的結構原理3.非機械式光開關一般是通過電光效應、熱光效應、液晶、磁光效應以及聲光效應等改變波導折射率，使光路發(fā)生改變。具有開關時間短，體積小，便于集成的優(yōu)點，但插入損耗大，隔離度低。精密儀器與光電子工程學院

3.5.2光開關的結構原理A.電光效應與光開關A.1電光效應：如果對晶體施加適當?shù)耐怆妶觯瑒t晶體的雙折射性質將發(fā)生改變，從而使通過晶體的光波產(chǎn)生相位延遲或偏振態(tài)的改變。傳播常數(shù)差：相位差:折射率差：精密儀器與光電子工程學院

3.5.2光開關的結構原理A.2方向耦合器電光開關在鈮酸鋰襯底上，制作兩個緊密排列的條形波導和一對電極。兩波導的能量交換通過“光學隧道效應”進行，即波導0的導模在間隙中的漸逝場滲透到波導1中，激勵起波導1的導模并將波導0的光功率轉移到波導1中。光功率從一個波導耦合到另一個波導的耦合系數(shù)ηLiNb03基底V(t)L00波導1波導輸入端輸出端zyx式中，，L0為耦合長度。精密儀器與光電子工程學院

3.5.2光開關的結構原理A.3Mach-Zehnder干涉型電光開關CDLiNbO3基底A分支波導B分支波導-V+V輸入輸出輸入光功率在C點被平均分配到兩個分支波導中，在輸出端D點干涉，其輸出幅度與兩個分支波導的位相差有關。當A,B兩分支的位相差為0時，輸出功率最大；當位相差為π時，輸出功率最小，理想情況下等于0。由兩個3dB耦合器和兩個波導臂組成，波導兩側和中間均為表面電極。精密儀器與光電子工程學院

3.5.2光開關的結構原理B.熱光開關熱光開關和電光開關的結構可以產(chǎn)生開關效應的機理不同。熱光效應是指通過電流加熱的方法使介質的溫度發(fā)生變化，導致介質折射率的變化從而使光波相位發(fā)生改變的物理效應。金屬薄膜加熱器1343dB耦合器3dB耦合器M-Z干涉型熱光波導開關精密儀器與光電子工程學院

3.5.2光開關的結構原理C.液晶光開關液晶開關內包含液晶片、偏振光束分離器(PBS)或光束調相器。當無外加電壓時，液晶使偏振光的偏振