光隔离器讲稿知识讲解.ppt

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1、光隔离器讲稿光隔离器讲稿目录一、概述一、概述二、基本原理与作用二、基本原理与作用三、典型结构与分类三、典型结构与分类四、主要技术指标四、主要技术指标五、生产仪器设备五、生产仪器设备六、工艺流程简图六、工艺流程简图七、应用七、应用八、前景展望八、前景展望光隔离器ISOLATOR光隔离器ISOLATOR一、概述 随着光通信技术向高速、大容量方向发展，光路中反射已成为 一个 必须解决的重要问题。由此出现了一种只允许光线沿光路正向传输的 非互易性无源器件-光 隔离器。70年代：国外开始将光通信用光隔离器列为重点开发项目80年代：国外进入实用化阶段，国内开始进行研制开发，成为 “863项目”之一。90年

2、代中期：国外常规光隔离器产品基本定型，国内样品主要技术指标已达 到国际水平，并已用于实际系统和各种试验中。现在：品种多样化，各项性能指标进一步提高，PMD要求成为必需本培训教材主要叙述光隔离器的基本工作原理、作用、典型结构与分类；对 光隔离器的主要技术指标、生产仪器设备及工艺流程作了简单介绍；最后讨 论了光隔离器的应用及发展前景。二、基本原理与作用1.光隔离器所依据的原理是法拉第磁光效应，即当光波通过置2.于磁场中的法拉第旋转器时，光波的偏振方向总是沿与磁场3.（H）方向构成右手螺旋的方向旋转，而与光波的传播方向4.无关。这样，在光隔离器中，当光信号沿正向传输时，具有很低的损耗，光路被接通；当

3、光信号沿反向传输时，损耗很大，光路被阻断。5.光 隔离器是一种沿正向传输方向具有较低插入损耗（IL），而反向传输方向具有较高隔离度（IS）的无源器件。它用于抑制光通信系统中的反射波，将反向传输的光波有效隔离掉，相当于电路中的二极管。二极管！光隔离器ISOLATOR三、典型结构与分类l光隔离器最基本的构成是偏振器和法拉第旋转器。绝大部分常 规光隔离器所采用的偏振器为偏振棱镜或偏振片。偏振器是利 用有角度地分离光束的原理来制成光隔离器，从而达到偏振 无关的目的，一般制成带尾纤光隔离器，典型结构如图一所 示；偏振片是利用其具有特定通光轴的性质作为起偏器和检偏器，无论入射光是否为偏振光，出射光均为线偏

4、振光，制成的光隔离器受入射光偏振态影响大，属偏振相关型，一般制成不带尾纤光隔离器（即自由空间型），典型结构如图二所示。光隔离器ISOLATOR图一图二 光隔离器从不同角度可有多种分法，每一分法又可分为几种 类型，概括来讲，大致有以下几种。按内部结构：1.块状型2.光纤型3.波导型按外部结构：1.尾纤型2.连接器端口型 (在线安装型)3.微型化型按性能:1.偏振相关型 (偏振灵敏型)2.偏振无关型按适用波长：1.1550 nm2.1510 nm3.1480 nm4.1450 nm 5.1310 nm6.1064 nm光隔离器ISOLATOR四、主要技术指标四、主要技术指标l 光隔离器有很多重要技

5、术指标用来衡量其产品性能，总的说 来，在应用中对光隔离器性能的要求是，正向插入损耗低、反向隔离度高、反射损耗大、器件体积小、环境性能好等，由此产生一系列光隔离器主要技术指标，具体如下。1.插入损耗：IL=10log(POUT正/PIN正)（dB）2.隔离度：IS=10log(POUT反/PIN反)（dB）3.偏振相关损耗(灵敏度)：PDL=ILMAX-ILMIN（dB）4.反射(回波)损耗：RL=10log(PR/PIN)（dB）5.偏振模色散：PMD=L/c（ps）其中 L o光、e光的光程差 c 光速 6.30 dB隔离度带宽：隔离度波长曲线中隔离度从峰 值下降到30 dB时的波长范围光隔

6、离器ISOLATOR五、生产仪器设备设备光纤熔接机五维调节架烘箱高低温循环机显微镜净化台真空镀膜机研磨机精密切割机单晶炉仪器光功率计激光二极管控制器可调谐激光光源光波偏振分析仪光开关光衰减器DFB LD光源盒光谱分析仪光隔离器ISOLATOR六、工艺流程简图光隔离器ISOLATOR外封装 来料入库 不合格来料检验 来料废 检验料入库 开始 生产领料 不合格 测片合格 合格内封装 合格 高温固化 1 1入 包装 成品入库 不合格QC检测 合格 发货 返修品检验 不合格 不合格生产废 返修 测试 1出生产废 合格 不合格 小部分返修品检验 返修 清洗内外封管编号大部分合格偏振相关隔离器工艺流程光隔

7、离器ISOLATOR你好！晶体生长晶体加工(切割、研磨和镀膜）截取光纤套 管 准直器装配 光纤研磨调 试内封装外封装 法拉第组件装配光纤镀膜包装发货高温、低温、高低温循环老化 高低温循环老化七、应用1.半导体激光器(LD)：内置于DFB LD中,抑制高频调制下的光谱2.展宽,防止光谱中啁啾对长跨距高速率3.传输的不利影响.4.光纤放大器：无论是EDFA(掺铒光纤放大器)还是PDFA(掺镨光纤 5.放大器,都必须在放大器两端采用光隔离器来消除6.回波反射的影响.7.光纤CATV网：光发射机中DFB LD发射模块中,必须装上光隔离器(常为双级),以充分衰减回波反射对发射模块的线性、畸变、噪声的劣化

8、.8.相干光通信:相干光通信要求其光谱宽度在1MHZ以下，频率漂移在10MHZ以下，否则系统无法正常工作。为此，必须在光路中加入光隔离器，以防反射光干扰光源的正常工作。9.其它：光隔离器还可用于传感器（如光纤陀螺）及磁光记录等.光隔离器ISOLATOR在DFB LD中的应用隔离器 准直器激光源探测器在EDFA中的应用耦合器耦合器隔离器隔离器WDM 泵源探测器 EDF(掺铒光纤）光隔离器ISOLATOR八、前景展望1、需求：高速增长2、发展方向：高性能：各种指标要求越来越高小体积(在线型)、微型化(自由空间型)多功能混合体(附加部件、双波功能、多路分波)：ICOLLIMATOR(带隔离器的光纤准直器)、DWI(双波长隔离器)、IWDM(隔离器WDM组件)、TAPI(耦合器隔离器组件)、ITWDM(隔离器WDM耦合器组件)低价格:降低原材料成本、制作成本(合理简化工艺)集成化：波导隔离器(试验室研究阶段)光隔离器ISOLATOR结束结束