五、光开关 六、光可变衰减器 七、光纤光栅 八、光锁相环与非线性光环镜NLOM

  构成一个完好的光纤传输体系，除了光源、 光检测器及光纤外，还需要很多的无源光器材， 如衔接器、衰减器、阻隔器、滤波器、分路器、 复用器、光开关和调制器等。

  因为折射率不同引起的反射可用菲涅耳公式核算。 设玻璃的折射率为n1时，光功率的反射系数可用下式求 出：

  在单模光纤连时接，除要求纤径共同之外，更重要 的是要求在实质上代表散布宽度的模场直径（MFD： Mode Field Diameter）共同。

  多模衔接器用于多模光纤体系，它有U型 环路衔接器、插座式衔接器、现场安装衔接器 （FA）以及C型衔接器等，它们的损耗在以下 。

  单模光纤衔接器有PC型（非直接触摸型）、 FC型（平面对接型）、SC型（矩形）、ST型 等几种。

  FC型(平面对接型)衔接器是由衔接插头、插座组成，其 结构如图所示。它首要运用在光缆线路与传输设备间的衔接 ，能够便利地进行光路的调整或线路的测验。衔接器具有很 高的精度。

  2x2定向耦合器及1×N、N×N星形 耦合器大多数选用熔 融突变双锥的制作办法，行将多根裸光纤绞合在一 起，火 焰加热到软化温度后恰当拉 伸，在熔融区构成突变双锥结 构。 图b是 X型2×2定向耦合器。

  阻隔度反映定向耦合器反向散射信号的巨细。当从 1端注入光功率，3、4端输出功率时，2端对1端的阻隔 度界说为：

  光纤定向耦合器的刺进损耗为～1dB,分光比1％～ 99％（依据本身的需求)，阻隔度可大于65dB。

  星形耦合器的刺进损耗为从输入端口把光功率 耦合到一切输出口的光功率损耗，即

  现在工程中多选用高精度主动熔接机，光纤端面切 割好后，光纤间的对准、调整、熔接及损耗丈量等过程 都在微处理机的操控下主动完结，熔接质量很好，接头 附加损耗可操控在以下。

  运用衔接器进行光纤接续，因为菲涅耳反射等原因，对信 号发生不良影响。为防止菲涅耳反射，设法把反射光的入射 角余角调整到大于临界角余角，使反射光进入包层并终究走漏 出去。为此把衔接器的管芯端面按8°进行歪斜研磨，就能够 完成。别的一种办法便是去掉衔接之间的空地。为此使管芯端 面间处于紧贴而不留一丝缝隙。一般把这种衔接器叫做 PC (Physical Contact) 型衔接器。 实际运用的PC型衔接器如图所 示，把套管端面研磨成球面。 PC接续的反射很小，它的反射 损耗可达25dB以上。假如经 过精细加工研磨，就可将反射 损耗目标提高到40dB以上。

  SF型衔接器（矩形）是室外用衔接器，具有防 水功用和杰出的温度特性。因为运用了塑料套管， 其价格实惠公正，能够和FC型衔接器进行交换。

  MF型衔接器用于隧 （通）道里敷设光缆 的缆直接续中，能够 对带状5芯光纤进行一 次性衔接，因为体积 小，能够装在规范接 头盒内，完成光纤的 高密度接续，其结构 如图所示。

  耦合器的功用是把一个输入的光信号分配给 多个输出， 或把多个输入的光信号组合成一个 输出。

  这种器材对光纤线路的影响首要是附加刺进 损耗，还有必定的反射和串源自文库噪声。

  图表明了波导型分支器的结构。它是一种Y型 分支，一根芯线一端输入的光可用它加以等分。 当分支器分支路的开角增大时,向包层中走漏的光 将增多致使增加了过剩损耗。开角一般在1°～ 2°左右，因而分支器的长度不可能太短。

  下图中示出了纤芯不接连的几种典型状况，有 轴错位、纤芯歪斜、空地、端面歪斜和纤芯直径及 折射率的细小差异等等。因为这些不接连性，也会 形成光功率的一部分变成散射损耗，或以反射波形 式回来发送端。有空地时，因玻璃纤维和空气折射 率的差异，也会引起反射，此现象又称菲涅耳（ Fresnel）反射。

  由三个部分所组成的：两个合作插头和一个耦合 管。两个插头装进两根光纤尾端；耦合管起对准套 管的效果。如图所示。

  光纤很细，单模光纤的纤芯直径要在10um以下， 因而熔接必定要运用机器才行。杰出的接续是指在接 续点上没有光传输的不接连现象。

  它们在体系中各起着光学衔接、光功率分 配、光波分复用、光信道切换及光信息的衰减、 阻隔和调制等。由此看来，无源光器材在光纤通 信体系中起着重要的效果。本讲仅介绍几种常用 的无源光器材的原理及功能。

  光纤耦合器的目标有刺进损耗、分光比与阻隔度 （或方向性）等。例如2×2定向耦合器刺进损耗为：

  式中， P1,2 为从输入端1或2输入的光功率， P 3,P 4 为输出端3、4的输出功率。定向耦合器的分光比为输 出端的功率分配比，即

  光纤衔接器在工艺上应满意的条件： 1）衔接损耗要小于 ； 2）装、拆便利，重复性好； 3）体积小，本钱低一级。 光纤衔接器轴心违背、有夹角会引起大的损耗。