光纤无源及有源器件.ppt

第6章光纤无源及有源器件
光纤通信中的关键光电子器件
Components and Modules in works
DWDM
Thin film filters
Fiber gratings
Waveguides
Circulators
Interleavers
Mux/Demux modules
Amplifiers
Isolators
Tap couplers
Pump lasers
Gain equalizers
Attenuators
Integrated amplifiers
SOAs
Optical Switches
Circulators
Couplers
Add/drop modules
Switching
Transmission
Source lasers
Modulators
Wavelockers
Receivers
Detectors
Tx/Rx modules
Over 9000 Products
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作用:实现光信号的连接、能量分路/合路、波长复用/解复用、光路转换、能量衰减、方向阻隔、光-电-光转换、光信号放大、光信号调制等功能。是构成光纤通信系统的必备元件。光器件是具有上述一种功能的元器件的总称。
类型:无源、有源
包括:光连接器、光衰减器、光耦合器、光复用器、光隔离器、环行器、光滤波器、光解复用器、光调制器、光开光、激光器、光检测器、光放大器、光波长转换器等
发展趋势:集成化、全光纤化
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光无源器件
定义:不需要外加能源驱动工作的光电子器件
光纤连接器(固定、活动,FC/PC,FC/APC)
光纤定向耦合器/分支器
光分插复用器(OADM)
光波分/密集波分复用器(WDM/DWDM)
光衰减器(固定、连续)
光滤波器(带通、带阻)
光纤隔离器与环行器(偏振有关、无关)
光偏振态控制器、光纤延迟线、光纤光栅
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光有源器件
定义:需要外加能源驱动工作的光电子器件
半导体光源(LD,LED,DFB,QW,SQW,VCSEL)
半导体光探测器(PD,PIN,APD)
光纤激光器(OFL:单波长、多波长)
光放大器(SOA,EDFA)
光波长转换器(XGM,XPM,FWM)
光调制器(EA)
光开关/路由器
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光器件与电器件的类比
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球透镜与自聚焦透镜
自聚焦透镜
1、均匀折射率分布材料
2、依靠弯曲的光学界面
实现光学成像
3、通过非球面来克服像差,
提高成像质量
1、渐变折射率分布材料
2、依靠光线轨迹的弯曲
实现光学成像
3、通过优化折射率分布,
提高成像质量
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自聚焦透镜
应用:无源器件的耦合系统、复印机、传真机、计算机光盘系统、摄影物镜、
显微物镜、医用内窥镜等方面。
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自聚焦透镜的基本特征
平方率折射率分布
光线轨迹为cos或sin曲线
从一点发出的不同角度的光线将会聚于另一点,形成“自聚焦”
具有独到特点:
体积小、平端面
超短焦距
组合透镜成像特性
可以弯曲成像
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直角坐标系中的射线方程
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