光无源器材_通讯百科

发布时间:2023-01-06 01:21:35 来源:爱游戏手机官网

  光无源器材是光纤通讯设备的重要组成部分,也是其它光纤运用领域不行短少的元器材。具有高回波损耗、低刺进损耗、高牢靠性、安稳性、机械耐磨性和抗腐蚀性、易于操作等特色,广泛运用于长距离通讯、区域网络及光纤到户、视频传输、光纤感测等等。

  ▲ FC、SC、ST、LC等各种类型和规范的尾纤(包含带状和束状),芯数从单芯到12芯不等。

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  光无源器材的测验(图)光无源器材测验是光无源器材出产工艺的重要组成部分,无论是测验设备的选型仍是测验渠道的建立其实都反映了器材厂商的测验理念,或许说是器材厂商对精细仪器以及精细测验的知道。不同测验设备、不同测验体系建立办法都会对测验的精度、牢靠性和可操作性产生影响。本文扼要介绍光无源器材的测验,并评论不同测验体系对精确性、牢靠性和重复性的影响。

  在图一所示的测验体系中,测验光首要经过偏振操控器,然后经过回波损耗仪,回波损耗仪的输出端恰当于测验的光输出口。这儿需求侧重一点,因为偏振操控器有1~2dB刺进损耗,回波损耗仪约有5dB刺进损耗,所以此刻输出光与直接光源输出光比较要小6~7dB。能够用两根单端跳线别离接在回损仪和功率计上,选用熔接办法做测验参阅,相同可选用熔接办法将被测器材接入光路以测验器材的插损、偏振相关损耗(PDL)和回波损耗(ORL)。

  该办法是许多器材出产厂商常用的,长处是十分便利,假如功率计端选用裸光纤适配器,则只需5次切纤、2次熔纤(回损选用比较法测验*)便可完结插损、回损及偏振相关损耗的测验。可是这种测验办法却有严峻的缺陷:因为偏振操控器选用随机扫描Poincare球面办法测验偏振相关损耗,无需做测验参阅,所以体系测得的PDL实践上是偏振操控器输出端到光功率计输入端之间链路上的归纳PDL值。因为回损仪中的耦合器等无源器材以及回损仪APC的光口自身都有不小的PDL,仅APC光口PDL值就有约0.007dB,且PDL相加并不建立,所以PDL测验值体系误差较大,测验的重复性和牢靠性都不抱负,所以这种办法不是值得引荐的办法。改善测验办法见图2所示。

  在图2测验体系中,因为测验光先经过回损仪再经过偏振操控器,所以光源输出端与偏振操控器输入端之间的光偏振状况不会产生大的改动,也便是说体系可测得较精确的DUT PDL值。可是问题还没有处理,PDL是能够了,但回波损耗测验却受到影响。咱们知道,测验DUT回波损耗需求先测出测验体系自身的回光功率,然后测出体系与DUT一起的回光功率,相减得出DUT回光功率。从数学上简略了解, 体系回光功率相对越小,DUT回损值的精确度、牢靠性以及动态规模就会越好,反之则越差。在第二种体系中,体系回光功率包含了偏振操控器回光功率,所以比较大,然后约束了DUT回损测验的牢靠性和动态规模。但一般来说,只需不是测验-60dB以外的回损值,这种装备的问题还不大,因而它在回损要求不高的场合是一种还算过得去的测验办法。除了上述两种测验计划以外,还有一种依据Mueller矩阵法的测验体系(图3)。

  这种测验体系选用依据掺铒光纤环的可调谐激光器(EDF TLS)而并非一般外腔式激光器,这点很重要,后文还有论说,此外它还加上Mueller矩阵剖析法专用的偏振操控器、回损仪和光功率计。因为选用Mueller矩阵法测验PDL时要求测验光有安稳的偏振状况,所以可调谐光源与偏振操控器之间以及偏振操控器与回损仪之间要用硬跳线衔接,这样能够扫除光纤摇摆对测验的影响。用Mueller矩阵法测验PDL需求做参阅,所以在必定程度上能够扫除测验链路对PDL测验的影响,因而这个体系能够得到较高的PDL测验精度以及回损与插损精度,测验的牢靠性和可操作性都很好。在该体系中每个测验单元不是独登时作业,它们有必要整合为一体,可调谐光源不断扫描,功率计不断收集数据,测验主机剖析收集所得数据,终究得出IL、PDL和ORL随波长改动的曲线。这种办法现在首要用在像DWDM器材等多通道器材测验上,是现在十分先进的测验办法。

  上述三种测验办法中,笔者以为除了终究一种办法是测验DWDM多通道器材完结快速测验的最佳计划以外,其它两种办法都不足取,原因是它们都一味侧重便利,而疏忽了精细测验的精确、牢靠性及重复性的要求。这也是为什么许多器材厂家测验相同的产品,今日测和明日测成果会截然不同的原因。处理办法参见图4的耦合器测验设备办法。

  运用图4的装备能够一次得出器材的回损和方向性参数,以及器材PDL和均匀IL。因为测验激光光源为偏振光源,这样关于器材插损测验就有一个PDL值巨细体系测验的不确认性,假如器材自身PDL较大会比较成问题,所以选用去偏振器进行均匀损耗测验。

  这种测验办法的长处是测验安稳精确,根本扫除了理论或体系误差,乃至按捺了随机误差,如插损选用无源去偏振器测验,缺陷是需求建立三个工位。EXFO公司资深专家、国际电联PMD组主席Andre Girard有一句口头禅,叫做Nothing perfect!器材测验也是这样,是想要测验便利,但测验牢靠性、重复性下降,仍是想要测验牢靠性与精度较高,但测验相对费事呢?一切都在个人取舍之间。上面是从测验工位的建立即测验工位的拓扑联系来评论器材最佳测验,其实测验工艺中测验设备的选型占有更重要的方位。

  测验光源是测验体系的鼓励源,因为用于测验而非用于传输,一般来说不需求功率太高,激光光源0dBm,宽谱源-10dBm/nm足以满意测验要求。相同因为是用于测验,光源的功率安稳度恰当重要,除此之外还有一个相干长度的问题。其实任何激光光源都有相干长度的问题,一般FP或DFB激光光源的相干长度为1,000米或更长,人为使激光器的线米左右,这便是说,只需测验体系的光路短于这个长度,就会有干与,测验就会测禁绝或许牢靠性下降。有一种依据掺铒光纤环的可调谐激光器很好地处理了这一问题,该激光器相干长度只要15厘米,而器材测验长度一般1~3米,所以必定不会有相干的影响,然后使测验值的安稳度、重复性和牢靠性都十分高,是一种十分适宜于器材测验的光源。

  除了相干长度,激光光源信噪比是另一个要害参数,激光光源的信号与源自发辐射噪声的比值(S/SSE)是约束测验动态规模的要害要素。假如S/SSE只要60dB,那么当测验65dB的滤光片时因为滤光片不能滤去自发辐射噪声,所以测验只能显现60dB,导致测验失利。一般来说,可调谐激光光源的S/SSE有75dB,所以在要求测验大动态规模器材时应留意光源的S/SSE值。

  关于宽谱源或ASE光源而言,波谱安稳度是一个要害参数,波谱安稳度是比积分功率安稳度更严厉、更有含义的参数,它表征宽谱源在一段时刻内波谱峰峰值改动的最大值。因为宽谱源一般合作光谱仪或波长计之类波长挑选设备运用,所以积分功率安稳度关于测验没有太大含义。

  功率计勘探器的资料大致决议了功率计的全体功用,一般有Ge、Si、InGaAs等资料的勘探器,除此之外还有一种低偏振反映度(PDR)勘探器,这种勘探器是在InGaAs勘探器的根底上添加一些资料使得其对PDL十分不灵敏,所以很适宜用于PDL的测验。

  除了资料之外,勘探器面积是决议其用处的重要参数,勘探器面积越大,其受光才能就越强,但灵敏度则会下降,反之亦然。所以一般用于校准的光功率计勘探器面积都大于3mm2,用于勘探很小的光功率如-100dBm光能量勘探器面积一般为1mm2。一般来说假如光功率计选用裸光纤适配器,则要求光功率计勘探器面积大于3mm2,不然光纤出射光很难充沛耦合到勘探器上,使测验重复性和牢靠性大大下降。其实即便选用大面积勘探器,裸光纤适配器中的光纤也极有或许触及勘探器,导致勘探器老化,使测验精度下降,所以一般主张选用熔接的办法,这样尽管添加了一次熔纤,可是确保了测验的长时刻安稳性和牢靠性。

  除了以上传统的勘探器类型,还有一种宽口径积分球勘探器技能。这种勘探器的勘探器面积恰当于7mm2,因为选用积分球技能,所以它没有传统大口径勘探器的外表不均匀性、光纤对准和光纤头简略触及勘探器外表的问题,测验重复性也是传统勘探器所无法比较的。

  对随机扫描Poincare球偏振操控器(PC)而言,扫描周期、掩盖Poincare球面积、偏振光经过PC状况以及因为PC导致的光功率动摇值等都是一些要害参数。这些参数的意思很简略了解,这儿只想侧重论说因为PC导致的光功率动摇对测验的影响。咱们知道PDL的测验其实便是勘探当传输光偏振态(SOP)产生改动时,经过被测器材的光功率改动的最大值,所以假如因为其它原因导致光功率产生改动,测验体系就会误以为这也是PDL,导致PDL测验过大。所以关于PC而言,光功率动摇值将直接影响测验的精确度。

  所谓测验体系首要是指两个以上测验表或模块联合作业,构成组合之后新的操作界面,并完结自动测验的测验设备。传统体系建立是经过一台核算机,用GPIB口操控几台光测验外表进行,这儿侧重介绍经过模块拼装体系的办法。其首要思路是,测验主机自身便是一台规范电脑,测验主机带有5个插槽,能够刺进测验模块,组成简略的体系,关于大的测验体系还可添加扩展机,主机与扩展机之间经过数据线衔接。这样扩展机上的槽位与主机上的槽位没有任何差异,插在扩展机上的模块与插在主机上的模块在数据传输速率上也没有任何差异,所以这种组成测验体系的办法使得体系数据传输速度十分快,操作也很便利。扩展机上还可级联扩展机,以组成更大的体系,所以扩容性十分好,例如EXFO的IQS-12004B DWDM测验体系将可调谐光源、快速光功率计、Muller矩阵法偏振操控器和波长校准单元有机地结合起来,测验波长精度达5pm,只需点击鼠标就可测得IL、ORL和PDL随波长的改动曲线,并得出串扰矩阵,这也恰恰展现了运用主机+扩展机进行体系建立的优势。

  本文从测验工位的拓扑结构以及测验设备挑选两个视点论说了测验工艺的牢靠性、精度与重复性。其实光器材的出产工艺是很杂乱的学识,不是简略几句话就可说清楚,不同的产品工艺均有所不同,值得深入研究,这样才不至于出了问题还不清楚出了什么问题而手忙脚乱。

  *所谓比较法测验回损是指选用规范回损跳线dB并经过国际相关安排认证的规范跳线)对体系进行校准,被测器材的回光与之比较得出回损值。这种测验回损的办法较传统法更为便利,测验值精度更高,且受光源、光功率计等的不安稳影响较小。name=m4>

  光无源器材的原理及运用光无源器材是光纤通讯设备的重要组成部分。它是一种光学元器材,其工艺原理恪守光学的根本规律及光线理论和电磁波理论、各项技能目标、多种核算公式和各种测验办法,与纤维光学、集成光学休戚相关;因而它与电无源器材有实质的差异。在光纤有线电视中,其起着衔接、分配、阻隔、滤波等效果。实践上光无源器材有许多种,限于篇幅,此处仅叙述常用的几种—光分路器、光衰减器、光阻隔器、衔接器、跳线、光开关。

  光纤活动衔接器是完结光纤之间活动衔接的无源光器材,它还有将光纤与有源器材、光纤与其它无源器材、光纤与体系和外表进行衔接的功用。活动衔接器伴随着光通讯的开展而开展,现在已构成类别彻底、种类繁多的体系产品,是光纤运用领域中不行短少的、运用最广泛的根底元件之一。

  尽管光纤(缆)活动衔接器在结构上千差万别,种类上多种多样,但按其功用能够分红如下几部分:衔接器插头、光纤跳线、转换器、变换器等。这些部件能够独自作为器材运用,也能够合在一起成为组件运用。实践上,一个活动衔接器习惯上是指两个衔接器插头加一个转换器。

  使光纤在转换器或变换器中完结插拔功用的部件称为插头,衔接器插头由插针体和若干外部机械结构零件组成。两个插头在刺进转换器或变换器后能够完结光纤(缆)之间的对接;插头的机械结构用于对光纤进行有用的维护。插针是一个带有微孔的精细圆柱体,其首要尺度如下:

  插针的资料有不锈钢、全陶瓷、玻璃和塑料几种。现在商场上用得最多的是陶瓷,陶瓷资料具有极好的温度安稳性,耐磨性和抗腐蚀才能,但价格也较贵。塑料插头价格便宜,但不经用。商场上也有较多插头在选用塑料假充陶瓷,工程人员在购买时请留意辨认。

  插针和光纤相结合成为插针体。插针体的制造是将选配好的光纤刺进微孔中,用胶固定后,再加工其端面,插头端面的曲率半径对反射损耗影响很大,一般曲率半径越小,反射损耗越大。插头按其端面的形状可分为3类:PC型、SPC型、APC型。PC型插头端面曲率半径最大,近乎平面触摸,反射损耗最低;SPC型插头端面的曲率半径为20mm,反射损耗可达45dB,刺进损耗能够做到小于0.2dB;反射损耗最高的是APC型,它除了选用球面触摸外,还把端面加工成斜面,以使反射光反射出光纤,避免反射回光发射机。斜面的倾角越大,反射损耗越大,但刺进损耗也随之增大,一般取倾角为8o—9o,此刻刺进损耗约0.2dB,反射损耗可达60DB,在CATV体系中一切的光纤插头端面均为APC型。要想确保插针体的质量,光纤的几许尺度有必要到达下列要求:光纤外径比微孔直径小0.0005mm;光纤纤芯的不同轴度小于0.0005mm。因而,插针和光纤以及两者的选配对衔接器插头的质量影响极大,也是衔接器插头质量好坏的要害。不同厂家的产品工艺水平不相同,因而不同就很大,在实践运用中,自己也曾屡次碰到一个插头插损1dB以上的状况,而正常值一般小于0.3dB。在工程运用中,不要小看一个小小的插头,质量低质的插头对体系的影响是和很大的;在选购时必定要选用诺言高、闻名厂家的产品。

  将一根光纤的两头都装上插头,称为跳线。衔接器插头是跳线的特别状况,即只在光纤的一头装有插头。在工程及外表运用中,许多运用着各种类型、规范的跳线,跳线中光纤两头的插头能够是同一类型,也能够是不同的类型。跳线能够是单芯的,也能够是多芯的。跳线的价格首要由接头的质量决议。因而价格也相差较大。在选用跳线时,本着质优价廉去选是不错,但必定不要买质次价低的产品。

  把光纤接头衔接在一起,然后使光纤接通的器材称为转换器,转换器俗称法兰盘。在CATV体系中用得最多的是FC型衔接器;SC型衔接器因运用便利、价格低廉,能够密布设备等长处,运用远景也不错,除此地外,ST型衔接器也有必定数量的运用。

  a.FC型衔接器。 FC型衔接器是一种用螺纹衔接,外部元件选用金属资料制造的圆形衔接器。它是我国选用的首要种类,在有线电视光网络体系中许多运用;其有较强的抗拉强度,能习惯各种工程的要求。

  b.SC型衔接器。SC型衔接器外壳选用工程塑料制造,选用矩形结构,便于密布设备;不必螺纹衔接,能够直接插拔,操作空间小。实用于高密布设备,运用便利。

  这三种衔接器尽管外观不相同,但中心元件——套筒是相同的。套筒是一个加工精细的套管(有开口和不开口两种),两个插针在套筒中对接并确保两根光纤的对准。其原理是:以插针的外圆柱面为基准面,插针与套筒之间为紧合作;当光纤纤芯外圆柱面的同轴度、插针的外圆柱面和端面、以及套筒的内孔加工的十分精细时,两根插针在套筒中对接,就完结了两根光纤的对准。

  下面具体讲一下套筒。套筒有两种结构:开口套筒与不开口套筒。 a.开口套筒。开口套筒在衔接器中运用最遍及,其首要尺度为 :外径:Ф3.2±0.01mm,内径Ф2.5±0.02mm,内孔光洁度:▽14;弹性形变:小于0.0005mm,插针刺进或拔出套筒的力:3.92-5.88N。开口套筒选用高弹性的资料,如磷青铜、铍青铜和氧化锆陶瓷制造,当插针刺进套筒之后,套筒对插针的夹持力应坚持安稳,这三种资料制造的套筒都在运用,但以铍青铜和氧化锆陶瓷居多。 b.不开口套筒。不开口套筒在衔接器中运用较少,在光纤与有源器材的衔接中运用较多,其外型尺度与开口套筒根本上共同。不同之处在于它的内孔直径为ф2.5+0.0005mm,即比插针的外径大1μm;既让插针能够顺畅刺进,一起空隙也不能太大,确保光纤与有源器材(如激光管、勘探器)衔接时,重复性、交流性到达要求的目标。

  上述三种类型的转换器,只能对同类型的插头进行衔接,对不同类型插头的衔接,就需求下面三种转换器。即:FC/SC型转换器——用于FC与SC型插头互连;FC/ST型转换器——用于FC与ST型插头互连,SC/ST型转换器——用于SC与ST型插头互连。商场上的法兰盘价格凹凸之间相关数倍,其实讲完这些,读者也应该理解原因在何处。

  将某一种类型的插头变换成另一类型插头的器材叫做变换器,该器材由两部分组成,其间一半为某一类型的转换器,另一半为其它类型的插头。运用时将某一类型的插头刺进同类型的转换器中,就变成其它类型的插头了。在实践工程运用中,往往会遇到这种状况,即手头上有某种类型的插头,而外表或体系中是另一类型的转换器,互相配不上,不能作业。假如备有这种类型的变换器,问题就便利的解决了。关于FC、SC、ST三种衔接器,要做到能彻底交流,有下述6种变换器。SC—FC,将SC插头变换成FC插头;ST—FC将ST插头变换成FC插头;FC—SC将FC插头变换成SC插头;FC—ST将FC插头变换成ST插头,SC—ST将SC插头变换成ST插头;ST—SC将ST插头变换成SC插头。

  实践上光纤的活动衔接除了选用上述的活动衔接器外,假如是紧迫抢修断光缆,而手头又没有熔接机,一般选用一种机械衔接头(也称快速接线子)处理。其运用一个玻璃微细管来定位,用一套机械设备来紧固光纤,运用时先切开光纤,对端面进行清洁处理,光纤端头保存6—8mm,然后将光纤的两个端面在玻璃微细管的中心对准后夹紧,拧紧两头的螺帽即可完结光纤的牢靠衔接。这种机械衔接头的长度约40mm,直径不超越5.7mm,均匀刺进损耗小于0.4dB,反射损耗大于50dB,抗拉强度大于1.25kg,更重要的是设备时刻极短,的确是一种快速抢修必备东西。

  刺进损耗界说为光纤中的光信号经过活动衔接器之后,其输出光功率相对输入光功率的比率的分贝比。其表达式为IL=-10loyPI/PO(dB),其间PO—输入端的光功率,PI—输出端的光功率。刺进损耗越小越好。从理论上讲影响刺进损耗的首要要素有以下几种:纤芯错位损耗、光纤歪斜损耗、光纤端面空隙损耗、光纤端面的菲涅耳反射损耗、纤芯直径不同损耗、数值孔径不同损耗。不论那种损耗都和出产工艺有关,因而出产工艺技能是要害。

  回波损耗又称反射损耗,是指在光纤衔接处,后向反射光相关于输入光的比率的分贝数,其表达式为RL=-10loy Pr/PO dB,其间PO—输入光功率,Pr—后向反射光功率。反射损耗愈大愈好,以削减反射光对光源和体系的影响。改善回波损耗的途径只要一个,行将插头端面加工成球面或斜球面。球面触摸,使纤芯之间的空隙接近于“0”,到达“物理触摸”,使端面空隙和屡次反射所引起的刺进损耗得以消除,从面使后向反射光大为削减。斜球面触摸除了完结光纤端面的物理触摸以外,还能够将弱小的后向光加以旁路,使其难以进入本来的纤芯,斜球面触摸能够使回波损耗到达60dB以上,乃至到达70dB。关于插头的类型界说前面已述,此处不多讲。在CATV体系中都选用APC型端面的接头,这种接头的反射损耗彻底能够到达体系要求,当然加工工艺欠好的APC接头反射损耗比PC型接头的还要低也是或许的。

  重复性是指对同一对插头,在同一只转换器中,屡次插拔之后,其刺进损耗的改动规模,单位用DB标明。插拔次数一般取5次,先求出5个数据的均匀值,再核算相关于均匀值的改动规模。功用安稳的衔接器的重复性应小于±0.1dB。重复性和运用寿命是有差异的,前者是在有限的插拔次数内,刺进损耗的改动规模;后者是指在插拔必定次数后,器材就不能确保完好无缺了。

  交流性是指不同插头之间或许同转换器恣意置换之后,其刺进损耗的规模。这个目标更能阐明衔接器功用的共同性。质量较好的衔接器,其交流性应能操控在±0.15dB以内。

  重复性和交流性查核衔接器结构规划和加工工艺的合理与否,也是标明衔接器实用化的重要标志。质量好的跳线和转换器,其重复性和交流性是合格的,即便是不同厂家的产品在一起运用;质量低质的产品即便是同一厂家的产品也很差。更不必说不同厂家产品混合运用的状况。

  活动衔接器一般用于下述方位:①光端机到光配接箱之间选用光纤跳线;②在光配线箱内选用法兰盘将光端机来的跳线与引出光缆相连的尾纤连通;③各种光测验仪一般将光跳线一端头固定在测验口上另一端与测验点衔接;④光端机内部选用尾纤与法兰盘相连以引出引进光信号;⑤光发射机内部,激光器输出尾纤经过法兰盘与体系骨干尾纤相连;⑥光分路器的输入、输出尾纤与法兰盘的活动衔接。

  与同轴电缆传输体系相同,光网络体系也需求将光信号进行耦合、分支、分配,这就需求光分路器来完结,光分路器是光纤链路中最重要的无源器材之一,是具有多个输入端和多个输出端的光纤汇接器材,常用M×N来标明一个分路器有M个输入端和N个输出端。在光纤CATV体系中运用的光分路器一般都是1×2、1×3以及由它们组成的1×N光分路器。

  光分路器按原理能够分为光纤型平和面波导型两种,光纤熔融拉锥型产品是将两根或多根光纤进行旁边面熔接而成;光波导型是微光学元件型产品,选用光刻技能,在介质或半导体基板上构成光波导,完结分支分配功用。这两种型式的分光原理相似,它们经过改动光纤间的消逝场彼此耦合(耦合度,耦合长度)以及改动光纤纤半径来完结不同巨细分支量,反之也能够将多路光信号合为一路信号叫做合成器。熔锥型光纤耦合器因制造办法简略、价格便宜、简略与外部光纤衔接成为一全体,而且能够耐孚机械振动和温度改动等长处,现在成为商场的干流制造技能。

  熔融拉锥法便是将两根(或两根以上)除掉涂覆层的光纤以必定的办法靠扰,在高温加热下熔融,一起向两边拉伸,终究在加热区构成双锥体方法的特别波导结构,经过操控光纤改动的视点和拉伸的长度,可得到不同的分光份额。终究把拉锥区用固化胶固化在石英基片上刺进不锈铜管内,这便是光分路器。这种出产工艺因固化胶的热膨胀系数与石英基片、不锈钢管的不共同,在环境温度改动时热胀冷缩的程度就不共同,此种状况简略导致光分路器损坏,特别把光分路放在户外的状况更甚,这也是光分路简略损坏得最首要原因。关于更多路数的分路器出产能够用多个二分路器组成。

  光分路器的刺进损耗是指每一路输出我相关于输入光丢失的dB数,其数学表达式为:Ai=-10lg Pouti/Pin ,其间Ai是指第i个输出口的刺进损耗;Pouti是第i个输出端口的光功率;Pin是输入端的光功率值。

  附加损耗界说为一切输出端口的光功率总和相关于输入光功率丢失的DB数。值得一提的是,关于光纤耦合器,附加损耗是表现器材制造工艺质量的目标,反映的是器材制造进程的固有损耗,这个损耗越小越好,是制造质量好坏的查核目标。而刺进损耗则仅标明各个输出端口的输出功率状况,不只有固有损耗的要素,更考虑了分光比的影响。因而不同的光纤耦合器之间,刺进损耗的差异并不能反映器材制造质量的好坏。关于1*N单模规范型光分路器附加损耗如下表所示:

  分光比界说为光分路器各输出端口的输出功率比值,在体系运用中,分光比的确定是依据实践体系光节点所需的光功率的多少,确认适宜的分光比(均匀分配的在外),光分路器的分光比与传输光的波长有关,例如一个光分路在传输1.31 微米的光时两个输出端的分光比为50:50;在传输1.5μm的光时,则变为70:30(之所以呈现这种状况,是因为光分路器都有必定的带宽,即分光比根本不变时所传输光信号的频带宽度)。所以在订做光分路器时必定要注明波长。

  阻隔度是指光分路器的某一光路对其他光路中的光信号的阻隔才能。在以上各目标中,阻隔度关于光分路器的含义更为严重,在实践体系运用中往往需求阻隔度到达40dB以上的器材,不然将影响整个体系的功用。

  别的光分路器的安稳性也是一个重要的目标,所谓安稳性是指在外界温度改动,其它器材的作业状况改动时,光分路器的分光比和其它功用目标都应根本坚持不变,实践上光分路器的安稳性彻底取决于出产厂家的工艺水平,不同厂家的产品,质量悬殊恰当大。在实践运用中,自己也的确碰到许多质量低质的光分路器,不只功用目标劣化快,而且损坏率恰当高,作于光纤干线的重要器材,在选购时必定加以留意,不能光看价格,工艺水平低的光分路价格必定低。

  光衰减器是一种十分重要的纤维光学无源器材,是光纤CATV中的一个不行短少的器材。到现在为止商场上现已构成了固定式、步进可调式、接连可调式及智能型光衰减器四种系列。

  众所周知,当两段光纤进行衔接时,有必要到达恰当高的对中精度,才能使光信号以较小的损耗传输曩昔。反过来,假如将光纤的对中精度做恰当的调整,就能够操控其衰减量。位移型光衰减器便是依据这个原理,有意让光纤在对接时,产生必定的错位。使光能量丢失一些,然后到达操控衰减量的意图,位移型光衰减器又分为两种:横向位移型光衰减器、轴向位移型光衰减器。横向位移型光衰减器是一种比较传统的办法,因为横向位移参数的数量级均在微米级,所以一般不必来制造可变衰减器,仅用于固定衰减器的制造中,并选用熔接或粘接法,到现在仍有较大的商场,其长处在于回波损耗高,一般都大于60dB。轴向位移型光衰减器在工艺规划上只需用机械的办法将两根光纤摆开必定距离进行对中,就可完结衰减的意图。这种原理首要用于固定光衰减器和一些小型可变光衰减器的制造。

  这种衰减器运用光在金属薄膜外表的反射光强与薄膜厚度有关的原理制成。假如玻璃衬底上蒸镀的金属薄膜的厚度固定,就制成固定光衰减器。假如在光纤中斜向刺进蒸镀有不同厚度的一系列圆盘型金属薄腊的玻璃衬底,使光路中刺进不同厚度的金属薄膜,就能改动反射光的强度,即可得到不同的衰减量,制成可变衰减器。

  衰减片型光衰减器直接将具有吸收特性的衰减片固定在光纤的端面上或光路中,到达衰减光信号的意图,这种办法不只能够用来制造固定光衰减器,也可用来制造可变光衰减器。

  衰减量和刺进损耗是光衰减器的重要目标,固定光衰减器的衰减量目标实践上便是其刺进损耗,而可变衰减器除了衰减量外,还有独自的刺进损耗目标,高质量的可变衰减器的刺进损耗在1.0dB以下,一般状况下一般可变衰减器的该项目标小于2.5dB即可运用。在实践选用可调衰减器时,刺进损耗越小越好。但这势必会牵扯到价格。

  衰减精度是光衰减器的重要目标。一般机械式可调光衰减器的衰减精度为其衰减量的±0.1倍。其巨细取决于机械元件的精细加工程度。固定式光衰减器的衰减精度很高。一般衰减精度越高,价格就越高。

  在光器材参数中影响体系功用的一个重要目标是回波损耗。回返光对光网络体系的影响是众所周知的。光衰减器的回波损耗是指入射到光衰减器中的光能量和衰减器中沿入射光路反射出的光能量之比。高功用光衰减器的回波损耗在45dB以上。事实上因为工艺等方面的原因,衰减器实践回波损耗离理论值还有必定距离,为了不致于下降整个线路回波损耗,有必要在相应线路中运用高回损衰减器,一起还要求光衰减器具有更宽的温度运用规模和频谱规模。

  固定式光衰减器首要用于对光路中的光能量进行固定量的衰减,其温度特性极佳。在体系的调试中,常用于模仿光信号经过一段光纤后的相应衰减或用在中继站中减小充裕的光功率,避免光接纳机饱满;也可用于对光测验仪器的校准定标。关于不同的线路接口,可运用不同的固定衰减器;假如接口是尾纤型的,可用尾纤型的光衰减器焊接于光路的两段光纤之间;假如是在体系调试进程中有衔接器接口,则用转换器式或变换器式固定衰减器比较便利。在实践运用中常常需求衰减量可随用户需求而改动的光衰减器。所以可变衰减器的运用规模更广泛。例如因为EDFA、CATV光体系的规划充裕度和实践体系中光功率的充裕度不彻底相同,在对体系进行BER评价,避免接纳机饱满时,就有必要在体系中刺进可变光衰减器,别的,在纤维光学(如光功率计或OTDR)的计量、定标也将运用可变衰减器。从商场需求的视点看,一方面光衰减器正向着小型化,系列化、低价格方向开展。另一方面因为一般型光衰减器已恰当老练,光衰减器正向着高功用方向开展,如智能化光衰减器,高回损光衰减器等。

  光阻隔器是一种非互易光学元件,它只容许光束沿一个方向经过,对反射光有很强的阻挠效果。在CATV光传输体系中,因为光纤活动衔接器,光纤熔接头,光学元件的存在和光纤自身的瑞利散射的效果,总是存在反射光波,对体系功用产生有害的影响,因而就有必要选用光阻隔器消除反射波的影响,在光反射机,光放大器中都装有光阻隔器,

  阻隔器由起偏器,旋光器和检偏器三部分组成。起偏器是一种光学器材,当光束入射到它上面时,其输出光束变成了某一方向的线性偏振光,该方向便是起偏器的偏振轴。当入射光的偏振方向与起偏器的偏振轴笔直韶光不能经过,因而起偏器又可作检偏器用。旋光器由旋光性资料和套在外面的永久磁铁组成,凭借磁光效应,使经过它的光的偏振方向产生必定程度的旋转。

  光阻隔器的作业原理为:起偏器与检偏器的偏振轴相差45o,当入射光经过起偏器时,被变成线偏振光,然后经旋光器,其偏振面被旋转45o,刚好与检偏器的偏振方向共同,所以光信号顺畅经过光阻隔器而进入光路中。假如有反射光呈现时,反射光经过检偏器和旋光器后,其偏振方向与起偏器的偏振方向正交而不能经过起偏器,然后到达了阻隔反射光的意图,每级光阻隔器对反射光的损耗高达35dB以上。

  在CATV体系中对光阻隔器功用的要求是:正向损耗低、反向阻隔度高、回波损耗高、器材体积小、环境功用好。因为光阻隔器比较宝贵,所以一般运用在光源中,在光纤线路中不必,只所以不必并不是不需求,而是从本钱考虑。假如光阻隔器价格便宜,刺进损耗又小,能够在线路中运用,以进步体系功用。

  光开关是一种光路操控器材,起着切换光路的效果,在光纤传输网络和各种光交流体系中,可由微机操控完结分光交流,完结各终端之间、终端与中心之间信息的分配与交流智能化;在一般的光传输体系中,可用于主备用光路的切换,也可用于光纤、光器材的测验及光纤传感网络中,使光纤传输体系,丈量外表或传感体系作业安稳牢靠,运用便利。

  在CATV光网络中,为确保有线电视体系的不间断作业,应装备备份光发射机,当正在作业的光发射机出毛病时,运用光开关就能够在极短的时刻内(小于1ms)将备份光发射机接入体系,确保其正常作业。

  依据其作业原理,光开关可分为机械式和非机械式两大类。机械式光开关靠光纤或光学元件移动使光路产生改动,现在商场上的光开关一般为机械式,其长处是刺进损耗低,一般小于1.5dB;阻隔度高,一般大于45dB,不受偏振和波长的影响。非机械式光开关则依托电光效应、磁光效应、声光效应以及热光效应来改动波导折射率,使光路产生改动,这也是一项新技能,这类开关的长处是:开关时刻短,体积小,便于光集成或光电集成;不足之处是刺进损耗大,阻隔度低。

  在一根光纤内一起传送几个不同波长的光信号通讯办法收做波分复用,选用波分复用技能,只需在发送端和接纳端添加少数的合波、分波设备,就能够大幅度添加光纤的传输容量,进步经济效益。关于现已铺设的光缆,选用波分复用技能,也可完结多路传输,起到下降本钱和扩大容量的效果。波分复用器在光路中起到合波和分波的效果,它把不同波长的光信号聚集(合波)到一根光纤中传输,到了接纳端,又把由光纤传输来的复用光信号从头别离(分波)出来。依据分光原理的不同,波分复用器又可分为枝镜型、干与模型和衍射光栅型三种,现在商场上的产品大多数是衍射光栅型。波分复用器的首要目标有刺进损耗、串音损耗、波长距离和复用路数等。刺进损耗是指因运用波分复用器而带来的光功率损耗,一般在1—5dB左右。串音损耗标明波分复用器对各波长的分隔程度。串音衰耗越大越好,应大于20dB。

  因为每盘光缆长度大多在2。5KM以下,因而在长距离光缆衔接时需求衔接光缆,为确保衔接强度和在各种环境状况下运用,都要设备接头盒。光接头盒能够起密封和防水效果,它能够横式设备,也能够竖式设备。为了确保衔接强度,先在一段衔接光缆之间用钢丝加固,然后将每根熔接好的光纤用插板分层摆放。一根光缆输出,挑选1*1接头盒,假如是一根光缆输入,N根光缆输出,挑选1*N接头盒。当光缆芯数超越16对,订货时需求阐明是多少芯光缆,以便内部添加光纤热收缩套管和光纤托板。

  当16芯以上光缆进入室内并分配给不同设备时需求设备光配线箱,光配线箱上有活动接头、法兰盘、光分路器,既可固定光缆、又可进行光设备的配接。

  当16芯以下光缆进入室内而且分配给不同设备时,可设备光终端盒,光终端盒一端和室外光缆衔接,另一端分出若干根尾纤衔接到光设备。

  在有线电视光网络体系中用到许多的光无源器材,光体系的质量与安稳性与光无源器材休戚相关,即便有源器材选用国际著名品牌,假如无源器材不细心加以挑选,也会导致体系质量低质。

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