光無源器件介紹課件

Pigtail光纖準直器（Collimator）光隔離器（Isolator）光環(huán)形器（Circulator）濾波片型波分復用器（FilterWDM）InterleaverHybrid光開關（Switch）光衰減器（Attenuator）目錄Pigtail目錄1Pigtail分類按尺寸分為普通型和Mini型；按尾纖類型分為單模pigtail和多模pigtailPigtail應用用于準直器和Filter型WDM系列器件中。Pigtail參數(shù)Pigtail參數(shù)包括端面角度、光潔度和鍍膜等。PigtailCapillary圖1.PigtailPigtail分類PigtailCapillary圖1.Pi2準直器分類按準直透鏡分類G－Collimator、C－Collimator、D－Collimator

按尺寸分類普通型和Mini型按尾纖類型分類單模光纖準直器、多模光纖準直器

按尾纖數(shù)分類單光纖準直器、雙光纖準直器

按偏振分類普通準直器和保偏（PolarizationMaintenance，PM）準直器光纖準直器準直器分類3準直器應用光隔離器、光環(huán)形器、光開關、光衰減器、波分復用器，保偏準直器可用于偏振合束器中光纖準直器LensPigtailGlassTubeMetalTube圖2.準直器結構準直器應用4準直器參數(shù)工作波長和工作帶寬插入損耗（InsertionLoss，IL）回波損耗（ReturnLoss，RL）工作距離（WorkingDistance，WD）光束直徑（BeamDiameter，D0）光束發(fā)散角（BeamDivergence）點精度（PointingAccuracy，

），適用于單光纖準直器，做光開關的客戶比較關心該參數(shù)交叉角（CrossAngle，），適用于雙光纖準直器消光比（ExtinctionRatio），適用于保偏準直器光纖準直器準直器參數(shù)光纖準直器5光纖準直器WDD0圖3.準直器參數(shù)光纖準直器WDD0圖3.準直器參數(shù)6

光纖準直器典型準直器參數(shù)

光纖準直器典型準直器參數(shù)7光隔離器分類按偏振相關性分類偏振無關型（又叫在線型，in－Line）和偏振相關型（又叫自由空間型，F(xiàn)reespace）按級數(shù)分類單級和雙級（雙級的隔離度更高，隔離度帶寬更大）按尺寸分類普通型和Mini型光隔離器應用偏振相關型主要用于半導體激光器中，偏振無關型用于光纖放大器、光纖激光器、光纖CATV網、測試儀表中，其中雙級用于對隔離度帶寬要求較高的場合。光隔離器光隔離器分類光隔離器8光隔離器光隔離器參數(shù)工作波長插入損耗偏振相關損耗（PolarizationDependentLoss，PDL），適用于偏振無關型光隔離器反向隔離度（Isolation）反向隔離度的帶寬和溫度特性回波損耗，包括輸入和輸出端的回波損耗偏振模色散（PolarizationModeDispersion，PMD），單級分PMD補償和未補償兩種，雙級的PMD自補償光隔離器光隔離器參數(shù)9光隔離器圖4.偏振無關型光隔離器結構正向光路反向光路楔角片旋轉片磁環(huán)光隔離器圖4.偏振無關型光隔離器結構正向光路反向光路楔角片旋10光隔離器偏振片旋轉片磁環(huán)45°45°正向光反向光圖5.偏振相關型隔離器結構與原理光隔離器偏振片旋轉片磁環(huán)45°45°正向光反向光圖5.偏振相11光隔離器典型光隔離器參數(shù)光隔離器典型光隔離器參數(shù)12光環(huán)形器描述現(xiàn)有光環(huán)形器分三端口和四端口兩種，如圖6所示，信號光在其中的流向是1→2→3→1，1→2→3→4→1，反之則信號光被隔離。光環(huán)形器132三端口環(huán)形器1423四端口環(huán)形器圖6.光環(huán)形器中的信號光流向光環(huán)形器描述光環(huán)形器132三端口環(huán)形器1423四端口環(huán)形器圖13光環(huán)形器光環(huán)形器應用用于密集波分復用系統(tǒng)、單纖雙向傳輸、光時閾反射計（OTDR）、色散補償器。1、2n1、2m-1、m+1nm圖7.光環(huán)形器用于密集波分復用系統(tǒng)FBGTxRxTxRx圖8.光環(huán)形器用于單纖雙向傳輸光環(huán)形器光環(huán)形器應用1、2n1、214光環(huán)形器參數(shù)工作波長插入損耗偏振相關損耗隔離度隔離度的帶寬和溫度特性回波損耗偏振模色散光環(huán)形器光環(huán)形器參數(shù)光環(huán)形器15光環(huán)形器典型光環(huán)形器參數(shù)光環(huán)形器典型光環(huán)形器參數(shù)16濾波片型波分復用器1310nm1550nm1dB25dB截止濾波片01550.116nm-25dB1dB100GDWDM濾波片0.5dB>0.2nm01551nm-25dB1dBCWDM濾波片0.5dB>13nm0各種濾波片圖9.各種濾波片透射光譜濾波片型波分復用器1310nm1550nm1dB25dB截止17濾波片型波分復用器濾波片型波分復用器工作原理反射端R：1,2…m-1,m+1…n共同端C:1,2…n透射端P：m圖10.濾波片型波分復用器結構濾波片型波分復用器濾波片型波分復用器工作原理反射端R：共同端18濾波片型波分復用器分類及應用WDM980/1550nm，1480/1550nm：用于EDFA中，合并信號光與泵浦光；1310/1550nm：用于雙窗口傳輸?shù)牟ǚ謴陀孟到y(tǒng)；1510/1550nm：用于1550nm波段與1510nm監(jiān)控信道的復用。

DWDM目前用的較多的是頻率間隔為200GHz、100GHz和50GHz的DWDM，主要用于骨干網中。CWDM波長間隔為20nm的一系列波分復用器，與DWDM相比，對光源和Filter的要求低多了，因此成本優(yōu)勢廣泛用于城域網中。濾波片型波分復用器濾波片型波分復用器分類及應用濾波片型波分復用器191、2n12n-1n圖11.CWDM/DWDM串接成Module濾波片型波分復用器CWDM/DWDMModule1、2n12n-1n圖11.20濾波片型波分復用器典型CWDM參數(shù)濾波片型波分復用器典型CWDM參數(shù)21濾波片型波分復用器典型100GDWDM參數(shù)濾波片型波分復用器典型100GDWDM參數(shù)22Interleaver：稱為梳狀濾波器，可以將一路頻率間隔為的信號光分成兩路頻率間隔為2的信號光，再用DWDMModule解復用，可以降低對Filter的要求。1、2n1、3、52、4、6圖12.Interleaver功能示意圖InterleaverInterleaver：稱為梳狀濾波器，可以將一路頻率間隔為23HybridHybrid應用Hybrid是在一個器件中集成了WDM、Isolator、Tap和PD中的兩種以上功能，用于EDFA中替代各種分立器件以縮小體積和降低成本。其中WDM的合并信號光和泵浦光；Tap分出一部分信號光用于增益控制及功率顯示；Isolator防止反射，抑制噪聲；PD進行功率監(jiān)測。圖13.EDFA結構及其中功能集成方案（摘自康順網頁）HybridHybrid應用圖13.EDFA結構及其中功能集24signalpumpsignal+pump圖14.正向泵浦的WDM+Isolator接摻鉺光纖signalpumppump圖15.反向泵浦的WDM+Isolatorsignal接摻鉺光纖HybridHybrid分類根據圖13中的功能集成方案，Hybrid有很多種類，此處僅列出幾種無源集成Hybrid。WDM+Isolatorsignalpumpsignal+pump圖14.正向泵浦的25signalsignal圖16.Isolator+TapTapIsolator+TapHybridWDM+Isolator+Tappumpsignalsignal+pump圖17.正向泵浦的WDM+Isolator+Tap接摻鉺光纖Tapsignalsignal圖16.Isolator+TapTa26signalpumppump圖18.反向泵浦的WDM+Isolator+Tapsignal接摻鉺光纖TapHybrid參數(shù)Hybrid兼有WDM和Isolator的參數(shù)，類型繁多，我們列舉某些典型Hybrid產品參數(shù)，進行說明。Hybridsignalpumppump圖18.反向泵浦的WDM+Iso27典型WDM+Isolator參數(shù)Hybrid典型WDM+Isolator參數(shù)Hybrid28Hybrid典型Isolator+Tap參數(shù)Hybrid典型Isolator+Tap參數(shù)29OplinkWDM+Isolator+tap參數(shù)HybridOplinkWDM+Isolator+tap參數(shù)Hybri30光開關分類機械式光開關、MEMS光開關、熱光開關、磁光開關、電光開關、聲光開關、SOA（半導體光放大器）光開關、氣泡光開關，等等。光開關應用可重構OADM、光環(huán)路保護、系統(tǒng)監(jiān)控、光交叉連接。目前比較成熟的是機械式光開關，廣泛用于光環(huán)路保護；SOA光開關最有希望達到納秒級開關速度，用于分組交換，但尚不成熟。光開關Mirror雙光纖準直器圖19.典型光開關方案光開關分類光開關Mirror雙光纖準直器圖19.典型光開關方31固定棱鏡可動棱鏡準直器123圖20.FOCI光開關方案光開關光開關參數(shù)光開關依其種類和端口數(shù)不同，參數(shù)差異很大，其中最主要的參數(shù)是壽命和重復性。此處僅列出JDS的1X2光開關參數(shù)。固定棱鏡可動棱鏡準直器123圖20.FOCI光開關方案光開關32JDS的光開關參數(shù)光開關JDS的光開關參數(shù)光開關33光衰減器光衰減器分類固定光衰減器（FixedAttenuator）、手調可變光衰減器（VariableOpticalAttenuator，VOA）、電調可變光衰減器（ElectricalVOA，EVOA）等。光衰減器應用光纖通信系統(tǒng)中用作功率衰減、DWDM系統(tǒng)中用作功率均衡、光纖CATV網中用作功率均衡、測試儀器。光衰減器參數(shù)光衰減器參數(shù)依其種類差異很大，主要有衰減范圍、衰減精度、插入損耗、帶寬等。此處列舉幾種衰減器參數(shù)。光衰減器光衰減器分類34FOCI在線型固定光衰減器光衰減器FOCI在線型固定光衰減器光衰減器35FOCI插座型固定光衰減器光衰減器FOCI插座型固定光衰減器光衰減器36FOCI手調VOA參數(shù)光衰減器FOCI手調VOA參數(shù)光衰減器37精品課件！精品課件！38精品課件！精品課件！39光迅的EVOA參數(shù)光衰減器光迅的EVOA參數(shù)光衰減器40Pigtail光纖準直器（Collimator）光隔離器（Isolator）光環(huán)形器（Circulator）濾波片型波分復用器（FilterWDM）InterleaverHybrid光開關（Switch）光衰減器（Attenuator）目錄Pigtail目錄41Pigtail分類按尺寸分為普通型和Mini型；按尾纖類型分為單模pigtail和多模pigtailPigtail應用用于準直器和Filter型WDM系列器件中。Pigtail參數(shù)Pigtail參數(shù)包括端面角度、光潔度和鍍膜等。PigtailCapillary圖1.PigtailPigtail分類PigtailCapillary圖1.Pi42準直器分類按準直透鏡分類G－Collimator、C－Collimator、D－Collimator

按尺寸分類普通型和Mini型按尾纖類型分類單模光纖準直器、多模光纖準直器

按尾纖數(shù)分類單光纖準直器、雙光纖準直器

按偏振分類普通準直器和保偏（PolarizationMaintenance，PM）準直器光纖準直器準直器分類43準直器應用光隔離器、光環(huán)形器、光開關、光衰減器、波分復用器，保偏準直器可用于偏振合束器中光纖準直器LensPigtailGlassTubeMetalTube圖2.準直器結構準直器應用44準直器參數(shù)工作波長和工作帶寬插入損耗（InsertionLoss，IL）回波損耗（ReturnLoss，RL）工作距離（WorkingDistance，WD）光束直徑（BeamDiameter，D0）光束發(fā)散角（BeamDivergence）點精度（PointingAccuracy，

），適用于單光纖準直器，做光開關的客戶比較關心該參數(shù)交叉角（CrossAngle，），適用于雙光纖準直器消光比（ExtinctionRatio），適用于保偏準直器光纖準直器準直器參數(shù)光纖準直器45光纖準直器WDD0圖3.準直器參數(shù)光纖準直器WDD0圖3.準直器參數(shù)46

光纖準直器典型準直器參數(shù)

光纖準直器典型準直器參數(shù)47光隔離器分類按偏振相關性分類偏振無關型（又叫在線型，in－Line）和偏振相關型（又叫自由空間型，F(xiàn)reespace）按級數(shù)分類單級和雙級（雙級的隔離度更高，隔離度帶寬更大）按尺寸分類普通型和Mini型光隔離器應用偏振相關型主要用于半導體激光器中，偏振無關型用于光纖放大器、光纖激光器、光纖CATV網、測試儀表中，其中雙級用于對隔離度帶寬要求較高的場合。光隔離器光隔離器分類光隔離器48光隔離器光隔離器參數(shù)工作波長插入損耗偏振相關損耗（PolarizationDependentLoss，PDL），適用于偏振無關型光隔離器反向隔離度（Isolation）反向隔離度的帶寬和溫度特性回波損耗，包括輸入和輸出端的回波損耗偏振模色散（PolarizationModeDispersion，PMD），單級分PMD補償和未補償兩種，雙級的PMD自補償光隔離器光隔離器參數(shù)49光隔離器圖4.偏振無關型光隔離器結構正向光路反向光路楔角片旋轉片磁環(huán)光隔離器圖4.偏振無關型光隔離器結構正向光路反向光路楔角片旋50光隔離器偏振片旋轉片磁環(huán)45°45°正向光反向光圖5.偏振相關型隔離器結構與原理光隔離器偏振片旋轉片磁環(huán)45°45°正向光反向光圖5.偏振相51光隔離器典型光隔離器參數(shù)光隔離器典型光隔離器參數(shù)52光環(huán)形器描述現(xiàn)有光環(huán)形器分三端口和四端口兩種，如圖6所示，信號光在其中的流向是1→2→3→1，1→2→3→4→1，反之則信號光被隔離。光環(huán)形器132三端口環(huán)形器1423四端口環(huán)形器圖6.光環(huán)形器中的信號光流向光環(huán)形器描述光環(huán)形器132三端口環(huán)形器1423四端口環(huán)形器圖53光環(huán)形器光環(huán)形器應用用于密集波分復用系統(tǒng)、單纖雙向傳輸、光時閾反射計（OTDR）、色散補償器。1、2n1、2m-1、m+1nm圖7.光環(huán)形器用于密集波分復用系統(tǒng)FBGTxRxTxRx圖8.光環(huán)形器用于單纖雙向傳輸光環(huán)形器光環(huán)形器應用1、2n1、254光環(huán)形器參數(shù)工作波長插入損耗偏振相關損耗隔離度隔離度的帶寬和溫度特性回波損耗偏振模色散光環(huán)形器光環(huán)形器參數(shù)光環(huán)形器55光環(huán)形器典型光環(huán)形器參數(shù)光環(huán)形器典型光環(huán)形器參數(shù)56濾波片型波分復用器1310nm1550nm1dB25dB截止濾波片01550.116nm-25dB1dB100GDWDM濾波片0.5dB>0.2nm01551nm-25dB1dBCWDM濾波片0.5dB>13nm0各種濾波片圖9.各種濾波片透射光譜濾波片型波分復用器1310nm1550nm1dB25dB截止57濾波片型波分復用器濾波片型波分復用器工作原理反射端R：1,2…m-1,m+1…n共同端C:1,2…n透射端P：m圖10.濾波片型波分復用器結構濾波片型波分復用器濾波片型波分復用器工作原理反射端R：共同端58濾波片型波分復用器分類及應用WDM980/1550nm，1480/1550nm：用于EDFA中，合并信號光與泵浦光；1310/1550nm：用于雙窗口傳輸?shù)牟ǚ謴陀孟到y(tǒng)；1510/1550nm：用于1550nm波段與1510nm監(jiān)控信道的復用。

DWDM目前用的較多的是頻率間隔為200GHz、100GHz和50GHz的DWDM，主要用于骨干網中。CWDM波長間隔為20nm的一系列波分復用器，與DWDM相比，對光源和Filter的要求低多了，因此成本優(yōu)勢廣泛用于城域網中。濾波片型波分復用器濾波片型波分復用器分類及應用濾波片型波分復用器591、2n12n-1n圖11.CWDM/DWDM串接成Module濾波片型波分復用器CWDM/DWDMModule1、2n12n-1n圖11.60濾波片型波分復用器典型CWDM參數(shù)濾波片型波分復用器典型CWDM參數(shù)61濾波片型波分復用器典型100GDWDM參數(shù)濾波片型波分復用器典型100GDWDM參數(shù)62Interleaver：稱為梳狀濾波器，可以將一路頻率間隔為的信號光分成兩路頻率間隔為2的信號光，再用DWDMModule解復用，可以降低對Filter的要求。1、2n1、3、52、4、6圖12.Interleaver功能示意圖InterleaverInterleaver：稱為梳狀濾波器，可以將一路頻率間隔為63HybridHybrid應用Hybrid是在一個器件中集成了WDM、Isolator、Tap和PD中的兩種以上功能，用于EDFA中替代各種分立器件以縮小體積和降低成本。其中WDM的合并信號光和泵浦光；Tap分出一部分信號光用于增益控制及功率顯示；Isolator防止反射，抑制噪聲；PD進行功率監(jiān)測。圖13.EDFA結構及其中功能集成方案（摘自康順網頁）HybridHybrid應用圖13.EDFA結構及其中功能集64signalpumpsignal+pump圖14.正向泵浦的WDM+Isolator接摻鉺光纖signalpumppump圖15.反向泵浦的WDM+Isolatorsignal接摻鉺光纖HybridHybrid分類根據圖13中的功能集成方案，Hybrid有很多種類，此處僅列出幾種無源集成Hybrid。WDM+Isolatorsignalpumpsignal+pump圖14.正向泵浦的65signalsignal圖16.Isolator+TapTapIsolator+TapHybridWDM+Isolator+Tappumpsignalsignal+pump圖17.正向泵浦的WDM+Isolator+Tap接摻鉺光纖Tapsignalsignal圖16.Isolator+TapTa66signalpumppump圖18.反向泵浦的WDM+Isolator+Tapsignal接摻鉺光纖TapHybrid參數(shù)Hybrid兼有WDM和Isolator的參數(shù)，類