第3章 光纤通信器件.ppt

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1、第第 3 章章 光纤通信无源器件光纤通信无源器件内容要求内容要求l3.1 连接器连接器l3.2 耦合器耦合器l3.3 可调谐滤波器可调谐滤波器l3.4 波分复用波分复用/解复用器件解复用器件l3.5 调制器调制器l3.6 光开关光开关l3.7 光隔离器光隔离器l3.8 光环行器光环行器l3.9 光分插复用器光分插复用器l3.10 波长转换器波长转换器l3.11 偏振复用器偏振复用器3.1 连接器连接器连接器是光纤通信中应用连接器是光纤通信中应用最广泛最基本的光无源器件；最广泛最基本的光无源器件；连接器是把两个光纤端面结合在一起，以实现光连接器是把两个光纤端面结合在一起，以实现光纤与光纤之间可拆

2、卸纤与光纤之间可拆卸(活动活动)连接的器件；连接的器件；对这种器件的基本要求是使发射光纤输出的光能对这种器件的基本要求是使发射光纤输出的光能量最大限度耦合到接收光纤；量最大限度耦合到接收光纤；连接器连接器“跳线跳线”用于终端设备和光缆线路及各种用于终端设备和光缆线路及各种光无源器件之间的互连。光无源器件之间的互连。对连接器的要求对连接器的要求连接损耗连接损耗(插入损耗插入损耗)小；小；回波损耗大；回波损耗大；多次插拨重复性好；多次插拨重复性好；互换性好；互换性好；环境温度变化时，性能保持稳定；环境温度变化时，性能保持稳定；并有足够的机械强度；并有足够的机械强度；因因此此，需需要要精精密密的的机

3、机械械和和光光学学设设计计和和加加工工装装配配，以以保保证证两两个个光光纤纤端端面面和和角角度度达达到到高高精精度度匹匹配配，并保特适当的间隙并保特适当的间隙。图图3.1.1 连接损耗的机理连接损耗的机理图图3.1.1 连接损耗的机理连接损耗的机理连接器的基本结构包括接口零件、光纤插针和对中三部分。连接器的基本结构包括接口零件、光纤插针和对中三部分。光纤插针的端面有平面、球面（光纤插针的端面有平面、球面（PC）或斜面或斜面(APC,Angled Physical Contact)。对中可以采用套管结构、双锥结构、对中可以采用套管结构、双锥结构、V形槽结构或透镜耦合结构。插针可以是微形槽结构或透

4、镜耦合结构。插针可以是微孔结构、三棒结构或多层结构。孔结构、三棒结构或多层结构。因此因此,连接器的结构也是多种多样的。采用套管结构对中和微孔结构插针光纤固连接器的结构也是多种多样的。采用套管结构对中和微孔结构插针光纤固定效果最好，又适合大批量生产，得到了广泛的应用，如图定效果最好，又适合大批量生产，得到了广泛的应用，如图3.1.2（b）所示。所示。图图3.1.2 活动连接器结构和特性活动连接器结构和特性连接器的种类连接器的种类两两插插头头与与转转接接器器的的连连接接有有FC型型、SC型型和和ST型型。FC：表示用螺纹连接；表示用螺纹连接；SC（Square/Subscriber Connect

5、or）：）：表示轴向插拔矩形外壳结构；表示轴向插拔矩形外壳结构；ST（Spring Tension）：）：表示弹簧带键卡口结构。表示弹簧带键卡口结构。通通常常我我们们把把光光纤纤插插针针端端面面结结构构和和两两插插头头与与转转接接器器的的连连接接结结构构结结合合在在一一起起表表示示光光纤纤活活动动连连接接器器的的类类型型，通通常常有有 FC/PC、FC/APC、SC/PC、SC/APC和和 ST/PC 型等。型等。表表3.1.1 各种单模光纤活动连接器的结构特点和性能指标各种单模光纤活动连接器的结构特点和性能指标3.2 耦耦 合合 器器耦合器的功能是把一个或多个光输入分配给多耦合器的功能是把一

6、个或多个光输入分配给多个或一个光输出。个或一个光输出。耦合器对线路的影响是附加插入损耗，可能还耦合器对线路的影响是附加插入损耗，可能还有一定的反射和串音。有一定的反射和串音。选择耦合器的主要依据是实际应用场合。选择耦合器的主要依据是实际应用场合。T形耦合器是一种形耦合器是一种 3 端耦合器或端耦合器或 22 耦合器，它的功能是把一根光纤输耦合器，它的功能是把一根光纤输入的光功率分配给入的光功率分配给 2 根光纤。这种耦合器可以用作不同分路比的功率分根光纤。这种耦合器可以用作不同分路比的功率分路器或功率组合器，或局域网终端的光输入或光输出耦合器。路器或功率组合器，或局域网终端的光输入或光输出耦合

7、器。星形耦合器是一种星形耦合器是一种 N N 耦合器，它的功能是把耦合器，它的功能是把 N 根光纤输入的光功率根光纤输入的光功率组合在一起，并均匀分配给组合在一起，并均匀分配给 N 根输出光纤。这种耦合器可以用作多端功根输出光纤。这种耦合器可以用作多端功率分路器或功率组合器。率分路器或功率组合器。耦合器基本结构耦合器基本结构耦合器的光学特性参数耦合器的光学特性参数1、插入损耗插入损耗（Insertion Loss，IL）指耦合器输出端口相对全部输入光功率的减少值。指耦合器输出端口相对全部输入光功率的减少值。CouplerPinPout1Pout2ILi=-10lgPoutiPin2、分光比分光

8、比（Coupling Ratio，CR）指耦合器各部输出端口的光功率相对输出总功率的比值。指耦合器各部输出端口的光功率相对输出总功率的比值。CouplerPinPout1Pout2CR=PoutPouti100%3.3 可调谐光滤波器可调谐光滤波器可调谐光滤波器是一种波长（或频率）可调谐光滤波器是一种波长（或频率）选择器件，它的功能是从许多不同频率选择器件，它的功能是从许多不同频率的输入光信号中，选择出一个特定频率的输入光信号中，选择出一个特定频率的光信号。的光信号。光频滤波根据其基理可分为干涉型、衍光频滤波根据其基理可分为干涉型、衍射型和吸收型三类，每一类根据其实现射型和吸收型三类，每一类根

9、据其实现的原理又可以分为若干种；的原理又可以分为若干种；根据其调谐的能力又可分为光频固定滤根据其调谐的能力又可分为光频固定滤波器和可调谐滤波器。波器和可调谐滤波器。3.3 可调谐光滤波器可调谐光滤波器3.3.1 法布里法布里 珀罗（珀罗（FP）滤波器）滤波器3.3.2 马赫马赫-曾德尔（曾德尔（MZ）滤波器）滤波器3.3.3 布拉格（布拉格（Bragg）光栅滤波器）光栅滤波器3.3.4 阵列波导光栅（阵列波导光栅（AWG）滤波器）滤波器3.3.5 调谐滤波器性能比较调谐滤波器性能比较3.3.1 法布里法布里 珀罗珀罗（FP）滤波器）滤波器基本法布里基本法布里-珀罗干涉仪（珀罗干涉仪（F-PI）

10、（见图）（见图3.3.2）由两块平行镜面组成的谐振腔构成，一）由两块平行镜面组成的谐振腔构成，一块镜面固定，另一块可移动，以改变谐振腔的块镜面固定，另一块可移动，以改变谐振腔的长度。镜面是经过精细加工并镀有金属反射膜长度。镜面是经过精细加工并镀有金属反射膜或多层介质膜的玻璃板，图中略去输入和输出或多层介质膜的玻璃板，图中略去输入和输出光纤及透镜系统，而集中讨论腔体本身。由光光纤及透镜系统，而集中讨论腔体本身。由光纤输入的光经过谐振腔反射一次后，聚焦在输纤输入的光经过谐振腔反射一次后，聚焦在输出光纤端面上，借助改变谐振腔的长度达到从出光纤端面上，借助改变谐振腔的长度达到从波分复用信道中选取所需信

11、道的目的。波分复用信道中选取所需信道的目的。图图3.3.1 可调谐光滤波器的基本功能可调谐光滤波器的基本功能基本法布里基本法布里-珀罗干涉仪（珀罗干涉仪（F-PI）由两块）由两块平行镜面组成的谐振腔构成，一块镜面固平行镜面组成的谐振腔构成，一块镜面固定，另一块可移动，以改变谐振腔的长度。定，另一块可移动，以改变谐振腔的长度。图图3.3.2 基本基本F-P干涉仪干涉仪图图3.3.3 光纤光纤F-P滤波器滤波器光纤法布里光纤法布里-珀罗珀罗(FF-P)干涉仪滤波干涉仪滤波器器光纤法布里光纤法布里-珀罗（珀罗（FF-P）干涉滤波器，如）干涉滤波器，如图图3.3.3所示，光纤端面本身就充当两块平行所示

12、，光纤端面本身就充当两块平行的镜面。的镜面。如果将光纤（即如果将光纤（即F-P的反射镜面）固定在压的反射镜面）固定在压电陶瓷上，通过外加电压使压电陶瓷产生电电陶瓷上，通过外加电压使压电陶瓷产生电致伸缩作用来改变谐振腔的长度，同样可以致伸缩作用来改变谐振腔的长度，同样可以从复用信道中选取所需要的信道。从复用信道中选取所需要的信道。这种结构可实现小型化。这种结构可实现小型化。光纤法布里光纤法布里-珀罗（珀罗（FF-P）干涉滤波）干涉滤波器器间隙型间隙型FF-P滤波器滤波器 内波导型内波导型FF-P滤波器滤波器 光纤光纤FF-P调谐滤波器的基本物理机理调谐滤波器的基本物理机理与与1.3.3节讨论过的

13、光多次干涉和节讨论过的光多次干涉和谐振特性类似。谐振特性类似。对于无源对于无源F-P滤波器，因为滤波滤波器，因为滤波器只能允许满足谐振腔单纵模传器只能允许满足谐振腔单纵模传输的相位条件的频率信号通过，输的相位条件的频率信号通过，所以传输特性与波长有关。所以传输特性与波长有关。图图3.3.5 F-P滤波器的传输特性滤波器的传输特性它具有它具有多个多个谐振谐振峰，峰，每两每两个谐个谐振峰振峰间的间的频率频率间距间距为自为自由光由光谱区谱区FSR 光纤光纤FF-P调谐滤波器调谐滤波器每两个谐振峰间的频率间距每两个谐振峰间的频率间距FSR为：为：式中，式中，n是构成是构成F-P滤波器的材料折射率，滤波

14、器的材料折射率，L是谐振腔长度。是谐振腔长度。FSR就是滤波器的自由光谱区。就是滤波器的自由光谱区。假如滤波器设计成只允许复用信道中的一个信道通过，如假如滤波器设计成只允许复用信道中的一个信道通过，如图图3.3.5（c）中的信道的频率正好对准传输特性的谐振峰，）中的信道的频率正好对准传输特性的谐振峰，所以只有所以只有fj=f1的信道才能通过滤波器，而其它信道被抑制的信道才能通过滤波器，而其它信道被抑制了。了。F-P滤波器的精细度滤波器的精细度F 它决定滤波器的选择性，即能分辩的最小频率差，从它决定滤波器的选择性，即能分辩的最小频率差，从而也决定所能选择出的最大信道数。而也决定所能选择出的最大信

15、道数。精细度的概念与精细度的概念与F-P干涉仪理论中的相同。假如谐振干涉仪理论中的相同。假如谐振腔内部损耗忽略不计，则精细度由镜面反射率腔内部损耗忽略不计，则精细度由镜面反射率R决定决定假设两个镜面的假设两个镜面的R相等，相等，此时此时:3.3.2 马赫马赫-曾德尔（曾德尔（MZ）滤波器）滤波器马赫马赫-曾德尔（曾德尔（Mach-Zehnder）干涉滤波器由两）干涉滤波器由两个个3 dB耦合器串联组成一个马赫耦合器串联组成一个马赫-曾德尔干涉仪，曾德尔干涉仪，干涉仪的两臂长度不等，光程差为干涉仪的两臂长度不等，光程差为 L。图图3.3.7 马赫马赫-曾德尔干涉滤波器曾德尔干涉滤波器 马赫马赫-

16、曾德尔干涉滤波器的原理是基于两个相曾德尔干涉滤波器的原理是基于两个相干单色光经过不同的光程传输后的干涉理论。干单色光经过不同的光程传输后的干涉理论。为两臂长度差产生的相位差为两臂长度差产生的相位差式中式中n是波导折射率指数是波导折射率指数复合后每个波长的信号光在满足一定的相位条复合后每个波长的信号光在满足一定的相位条件下，在两个输出光纤中的一个相长干涉，而件下，在两个输出光纤中的一个相长干涉，而在另一个相消干涉。在另一个相消干涉。如果在输出端口如果在输出端口3，满足相长条件，满足相消满足相长条件，满足相消条件，则输出光；如果在输出端口条件，则输出光；如果在输出端口4，满足相满足相消条件，消条件

17、，满足相长条件，则输出光。满足相长条件，则输出光。图图3.3.7 M-Z干涉滤波器干涉滤波器 3.3.3 布拉格布拉格（Bragg）光栅滤波器）光栅滤波器布拉格（布拉格（Bragg）光栅由间距为）光栅由间距为 的一列的一列平行半反射镜组成，平行半反射镜组成，称为布拉格间距，称为布拉格间距，如图如图3.3.9所示。所示。如果半反射镜数量如果半反射镜数量N（布拉格周期）足够大，（布拉格周期）足够大，那么对于某个特定波长的光信号，从第一那么对于某个特定波长的光信号，从第一个反射镜反射出来的总能量约为入射的能个反射镜反射出来的总能量约为入射的能量，即使功率反射系数量，即使功率反射系数R很小。很小。图图

18、3.3.9 布拉格光栅布拉格光栅如果半反射镜数量如果半反射镜数量N（布拉格周期）足够大，那（布拉格周期）足够大，那么对于某个特定波长的光信号，从第一个反射镜么对于某个特定波长的光信号，从第一个反射镜反射出来的总能量约为入射的能量，即使功率反反射出来的总能量约为入射的能量，即使功率反射系数射系数R很小。很小。该特定波长强反射的条件是该特定波长强反射的条件是:布拉格布拉格光栅的光栅的基本特基本特性就是性就是以共振以共振波长为波长为中心的中心的一个窄一个窄带光学带光学滤波器滤波器该共振该共振波长称波长称为布拉为布拉格波长格波长图图3.3.10 光纤布拉格光栅光纤布拉格光栅光纤布拉格光栅是光纤布拉格光

19、栅是一小段光纤，其纤一小段光纤，其纤芯折射率经两束相芯折射率经两束相互干涉的紫外光照互干涉的紫外光照射后产生周期性地射后产生周期性地调制，干涉条纹周调制，干涉条纹周期由两光束之间的期由两光束之间的夹角决定。夹角决定。大多数光纤的纤芯大多数光纤的纤芯对于紫外光来说是对于紫外光来说是光敏的，将纤芯直光敏的，将纤芯直接曝光于紫外光下接曝光于紫外光下将导致纤芯折射率将导致纤芯折射率永久性变化。永久性变化。布拉格光栅布拉格光栅图图3.3.10 光纤布拉格光栅光纤布拉格光栅强激光辐照掺杂光纤时，光纤的折射率将随光强的强激光辐照掺杂光纤时，光纤的折射率将随光强的空间分布发生相应的变化，变化的大小与光强成线空

20、间分布发生相应的变化，变化的大小与光强成线性关系。如用特定波长的激光干涉条纹（全息照相）性关系。如用特定波长的激光干涉条纹（全息照相）从侧面辐照掺锗光纤，就会使其内部折射率呈现周从侧面辐照掺锗光纤，就会使其内部折射率呈现周期性变化，期性变化，就象一个布拉格光栅，成为光纤光栅就象一个布拉格光栅，成为光纤光栅 图图3.3.11 光纤光栅带通滤波器光纤光栅带通滤波器利用光纤布拉格光栅反射布拉格共振波长附近光的特性，利用光纤布拉格光栅反射布拉格共振波长附近光的特性，可以做成波长选择分布式反射镜或带阻滤光器可以做成波长选择分布式反射镜或带阻滤光器如果在一个如果在一个2 2光纤耦合器输出侧的两根光纤上写入

21、同光纤耦合器输出侧的两根光纤上写入同样的布拉格光栅，则还可以构成带通滤波器样的布拉格光栅，则还可以构成带通滤波器 3.4.1 棱镜棱镜波分复用波分复用/解复用器件解复用器件波分复用器波分复用器(WDM)的功能是把多个不同波长的发射机输出的的功能是把多个不同波长的发射机输出的光信号复合在一起光信号复合在一起,并注入到一根光纤。解复用器的功能与并注入到一根光纤。解复用器的功能与波分复用器正好相反。波分复用器正好相反。棱镜对不同波长的光有不同的折射角，当这些分开的光从棱棱镜对不同波长的光有不同的折射角，当这些分开的光从棱镜进入空气时，又一次发生折射，从而进一步把复用光束分镜进入空气时，又一次发生折射

22、，从而进一步把复用光束分开，完成解复用。开，完成解复用。3.4.2 衍射光栅解复用器衍射光栅解复用器输入的多波长复合信号聚焦在反射光栅上；输入的多波长复合信号聚焦在反射光栅上；光栅对不同波长光的衍射角不一样，从而把复合信号光栅对不同波长光的衍射角不一样，从而把复合信号分解为不同波长的分量；分解为不同波长的分量；然后由透镜聚焦在每根输出光纤上。然后由透镜聚焦在每根输出光纤上。图图3.4.2 光栅型解复用器光栅型解复用器（a）透射光栅）透射光栅（b）普通透镜反射光栅）普通透镜反射光栅（c）渐变折射率透镜反射光栅）渐变折射率透镜反射光栅3.4.3 阵列波导光栅（阵列波导光栅（AWG）复用复用/解复用

23、器解复用器阵列波导光栅（阵列波导光栅（AWG）复用复用/解复用器工作原理解复用器工作原理这种光栅相邻波导间具有恒定的路径长度差这种光栅相邻波导间具有恒定的路径长度差 L，如图，如图3.4.3所示。输入光从第一个星形耦合器输入，该耦合器所示。输入光从第一个星形耦合器输入，该耦合器把光功率几乎平均地分配到波导阵列输入端中的每一个把光功率几乎平均地分配到波导阵列输入端中的每一个波导，由于阵列波导中的波导长度不等，相位延迟也不波导，由于阵列波导中的波导长度不等，相位延迟也不等，由式（等，由式（1.2.8）和式）和式（1.3.17）可知，）可知，其相邻波导间其相邻波导间的相位差为的相位差为:AWG光栅工

24、作原理是基于马赫光栅工作原理是基于马赫-曾德尔干涉仪的原理曾德尔干涉仪的原理（见（见3.3.2节），即两个相干单色光经过不同的光程传节），即两个相干单色光经过不同的光程传输后的干涉理论。输后的干涉理论。所以输出端口与波长有一一对应的关系，也就是说，所以输出端口与波长有一一对应的关系，也就是说，由不同波长组成的入射光束经阵列波导光栅传输后，由不同波长组成的入射光束经阵列波导光栅传输后，依波长的不同就出现在不同的波导出口上。依波长的不同就出现在不同的波导出口上。3.6 光开关光开关光光开开关关的的功功能能是是转转换换光光路路，实实现现光光信信号号的交换。的交换。对对光光开开关关的的要要求求是是插插

25、入入损损耗耗小小、串串音音低低、重重复复性性高高、开开关关速速度度快快、回回波波损损耗耗小小、消消光光比比大大、寿寿命命长长、结结构构小小型型化化和和操操作作方便。方便。光开关分类光开关分类机械光开关机械光开关包括微机械光开关包括微机械光开关波导光开关波导光开关利用电光、磁光、热光和声光效应图图3.6.1 机械式光开关机械式光开关机械光开关优缺点机械光开关优缺点在插入损耗、隔离度、消光比和偏振敏在插入损耗、隔离度、消光比和偏振敏感性方面具有良好的性能；感性方面具有良好的性能；但开关时间较长（几十毫秒到毫秒量级）；但开关时间较长（几十毫秒到毫秒量级）；开关尺寸较大，而且不易集成。开关尺寸较大，而

26、且不易集成。微机电系统微机电系统微微 机机 电电 系系 统统(MEMS，Micro-Electro-Michanical Systems)构构成成的的微微机机电电光光开开关关已已成成为为DWDM网网中中大容量光交换技术的主流。大容量光交换技术的主流。它它是是一一种种在在半半导导体体衬衬底底材材料料上上，用用传传统统的的半半导导体体工工艺艺制制造造出出可可以以前前倾倾后后仰仰、上上下下移移动动或或旋旋转转的的微微反反射射镜镜阵阵列列，在在驱驱动动力力的的作作用用下下，对对输输入入光光信信号号可可切切换换到不同输出光纤的微机电系统。到不同输出光纤的微机电系统。通通常常微微反反射射镜镜的的尺尺寸寸只

27、只有有140 m 150 m，驱驱动动力可以利用热力效应、磁力效应和静电效应产生。力可以利用热力效应、磁力效应和静电效应产生。这这种种器器件件的的特特点点是是体体积积小小、消消光光比比大大(60dB左左右右)、对对偏偏振振不不敏敏感感、成成本本低低，其其开开关关速速度度适适中中(约约5ms)，插入损耗小于插入损耗小于1 dB。图图3.6.2 可升降微反射镜可升降微反射镜 MEMS 光开关光开关图图3.6.2 可升降微反射镜可升降微反射镜 MEMS光开关光开关图图3.6.3 可旋转微反射镜可旋转微反射镜 MEMS 光开关光开关图图3.6.4 可立卧微反射镜可立卧微反射镜 MEMS 光开关光开关微

28、机械光开关优缺点微机械光开关优缺点具具有有机机械械光光开开关关和和波波导导光光开开关关的的优优点点，却克服了它们所固有的缺点；却克服了它们所固有的缺点；采采用用了了机机械械光光开开关关的的原原理理，但但又又能能象象波波导开关那样，集成在单片硅基上；导开关那样，集成在单片硅基上；基基于于围围绕绕微微机机械械中中枢枢转转动动的的自自由由移移动动镜镜面。面。主主要要开开发发商商有有美美国国Lucent、德德克克萨萨斯斯仪仪表公司和康宁等公司。表公司和康宁等公司。微机械光开关进展微机械光开关进展用贝尔实验室开发的 MEMs 技术（微透镜），已实现 256 256 的光交叉连接（交换能力 10 万亿比特

29、/s），是世界上第一个10 G 全光交叉连接系统；2001年已达到 1024 1024；它可以运行在任何光层速率，包括 40Gb/s以及更高的速率。互易器件和非互易器件互易器件和非互易器件连连接接器器、耦耦合合器器等等大大多多数数无无源源器器件件的的输输入入和和输输出出端端是可以互换的，称之为互易器件。是可以互换的，称之为互易器件。然然而而光光通通信信系系统统也也需需要要非非互互易易器器件件，如如光光隔隔离离器器。光隔离器是一种只允许单方向传输光的器件。光隔离器是一种只允许单方向传输光的器件。某某些些光光器器件件特特别别是是激激光光器器和和光光放放大大器器，对对于于从从连连接接器器、接接头头、

30、调调制制器器或或滤滤波波器器反反射射回回来来的的光光非非常常敏敏感感。因因此此通通常常要要在在最最靠靠近近这这种种光光器器件件的的输输出出端端放放置置光光隔隔离器，以消除反射光的影响，使系统工作稳定。离器，以消除反射光的影响，使系统工作稳定。对对光光隔隔离离器器的的要要求求是是隔隔离离度度大大、插插入入损损耗耗小小、饱饱和和磁场低和价格便宜。磁场低和价格便宜。3.7.1 磁光块状光隔离器磁光块状光隔离器光通信用的隔离器几乎都用法拉第磁光效应原理制成光通信用的隔离器几乎都用法拉第磁光效应原理制成;当平面偏振光沿着磁场方向入射到非旋光材料时，光偏当平面偏振光沿着磁场方向入射到非旋光材料时，光偏振面

31、将旋转角度振面将旋转角度 ;如果反射光再一次通过法拉第介质，则旋转角度增加到如果反射光再一次通过法拉第介质，则旋转角度增加到2 。隔离器隔离器用法拉第磁光效应原理制成用法拉第磁光效应原理制成隔离器隔离器工作原理工作原理起偏器起偏器 P 使入射光的垂直偏振分量通过使入射光的垂直偏振分量通过调调整整加加在在法法拉拉第第介介质质的的磁磁场场强强度度，使使偏偏振振面面旋旋转转45o，然后通过检偏器然后通过检偏器A。反反射射光光返返回回时时，通通过过法法拉拉第第介介质质又又一一次次旋旋转转45o，正正好好和和入入射射光光偏偏振振面面正正交交，因因此此不不会会使使入入射射光光受到影响，等于把入射光和反射光

32、相互隔离开来。受到影响，等于把入射光和反射光相互隔离开来。光光隔隔离离器器光环行器用途和原理光环行器用途和原理光光环环行行器器除除了了有有多多个个端端口口外外，其其工工作作原原理理与与光光隔隔离离器器类类似似，也也是是一一种种单单向向传传输输器件；器件；主主要要用用于于单单纤纤双双向向传传输输系系统统和和光光分分插插复复用器中；用器中；方向性一般大于方向性一般大于 50dB。端口端口 1 输入的光信号只有在端口输入的光信号只有在端口 2 输出，端口输出，端口 2 输入的光信号只有输入的光信号只有在端口在端口 3 输出。在所谓输出。在所谓“理想理想”的环行器中的环行器中,在端口在端口 3 输入的

33、信号输入的信号只会在端口只会在端口1输出。但是在许多应用中，这最后一种状态是不必要输出。但是在许多应用中，这最后一种状态是不必要的。因此，大多数商用环行器都设计成的。因此，大多数商用环行器都设计成“非理想非理想”状态，即吸收从状态，即吸收从端口端口 3 输入的任何信号，方向性一般大于输入的任何信号，方向性一般大于 50 dB。3.6 光环行器光环行器-用于单纤双向传输系统用于单纤双向传输系统本章练习3-2n有一个无源树形光耦合器（有一个无源树形光耦合器（1 61 6耦合器），输入端耦合器），输入端注入光功率注入光功率 30 30 mWmW，6 6 个输出端口分别输出光功率个输出端口分别输出光功

34、率 4.9 4.9 mWmW,5.1,5.1 mWmW,4.8,4.8 mWmW,4.8,4.8 mWmW,4.9 mw,4.9 mw和和5.0 5.0 mWmW，求此光耦合器的各端口插入损耗、附加损耗和，求此光耦合器的各端口插入损耗、附加损耗和分光比。分光比。n填空填空u光隔离器的内部工作机制依赖于光隔离器的内部工作机制依赖于 现象。现象。u分光比表明定向耦合器两输出端口的分光比表明定向耦合器两输出端口的 分配情况。分配情况。u光隔离器是一种使光光隔离器是一种使光 向传输的非互易性器件。向传输的非互易性器件。u3dB3dB耦合器的两个输出端口的输出光功率之比为耦合器的两个输出端口的输出光功率之比为-