北京交通大学：《光纤测量原理》课程教学课件（PPT讲稿）第六讲 转换器和连接元件

光纤测量第六讲转换器和连接元件(一)2019主讲者：宁提纲李晶实验地点：光波楼4层联系方式：光波楼电话：84020Email:tgning@bitu.edu.cn.lijing@bjtu.edu.cn

光纤测量 第六讲 转换器和连接元件(一) 2019 主 讲 者:宁提纲 李晶 实验地点:光波楼4层 联系方式: 光波楼 电 话:84020 Email: tgning@bjtu.edu.cn、lijing@bjtu.edu.cn

上一讲 知识点回顾1、光纤色散概述·色散的涵义：构成光信号的电磁波各分量在光纤中具有不同传输速度的现象·色散系数的定义：单位长度光纤传输时延随波长的变化率dt(a)D(a)=t（a）波长的光通过单位长度光纤的时延，ps/nm?kmda·色散组成：模间色散、材料色散、波导色散、偏振模色散2、光纤损耗测量时域法、频域法441带宽与色散的关系：B[GHz · km]=△t

1、光纤色散概述 •色散的涵义：构成光信号的电磁波各分量在光纤中具 有不同传输速度的现象 •色散系数的定义： 单位长度光纤传输时延随波长的变化率 •色散组成：模间色散、材料色散、波导色散、 偏振模色散 2、光纤损耗测量 时域法、频域法 带宽与色散的关系： 上一讲 知识点回顾 ( ) ( ) ( ) ps nm k m d d D = ,  波长的光通过单位长度光纤的时延,      [ ] 441 B GHz k m  = 

6转换器和连接元件6.1、转换器和连接元件6.1.1 电光转换器--光源6.1.2光电转换器--光探测器6.1.3光纤连接器和固定接头6.1.3 光纤定向耦合器6.2、光纤的永久接续6. 2. 1 原理6. 2. 2 实例6.2.3爱立信FSU975RTC熔接机

6 转换器和连接元件 6.1、转换器和连接元件 6.1.1 电光转换器-光源 6.1.2 光电转换器-光探测器 6.1.3 光纤连接器和固定接头 6.1.3 光纤定向耦合器 6.2、光纤的永久接续 6.2.1 原理 6.2.2 实例 6.2.3 爱立信FSU975RTC熔接机

6转换器和连接元件6.1、转换器和连接元件6. 1. 1电光转换器--光源6.1.2光电转换器--光探测器6.1.3光纤连接器和固定接头6.1.3 光纤定向耦合器6.2、光纤的永久接续6.2. 1 原理6. 2. 2 实例6.2.3爱立信FSU975RTC熔接机

6 转换器和连接元件 6.1、转换器和连接元件 6.1.1 电光转换器-光源 6.1.2 光电转换器-光探测器 6.1.3 光纤连接器和固定接头 6.1.3 光纤定向耦合器 6.2、光纤的永久接续 6.2.1 原理 6.2.2 实例 6.2.3 爱立信FSU975RTC熔接机

6.1光纤系统概述发射机接收机光学光源电信号输入电信号输出光纤传输线光检测器电二>光光传输光一>电在光纤特性及其参数的测量系统中，光源和光探测器也起着重要的作用。例如，在光纤色散的测量中光源的谱宽决定材料色散的大小。在光纤衰减测量中，光源的中心波长决定光纤衰减量。因此，在光纤特性及其参数测量中，要根据测量的自的来选择不同的光源和光探测器

6.1 光纤系统概述 电－>光 光传输 光－>电 在光纤特性及其参数的测量系统中，光源和光探测 器也起着重要的作用。例如，在光纤色散的测量中， 光源的谱宽决定材料色散的大小。在光纤衰减测量 中，光源的中心波长决定光纤衰减量。因此，在光 纤特性及其参数测量中，要根据测量的目的来选择 不同的光源和光探测器

6.1.1电光转换器--光源光源是光发射机的关键器件，其功能是把电信号转换为光信号。目前光纤通信广泛使用的光源主要有半导体激光一极管或称激光器（LD)和发光一极管或称发光管(LED)，有些场合也使用固体激光器，例如掺铝石榴石(Nd：YAG）激光器

6.1.1 电光转换器-光源 光源是光发射机的关键器件，其功能是把电 信号转换为光信号。 目前光纤通信广泛使用的光源主要有半导体 激光二极管或称激光器(LD)和发光二极管或称发 光管(LED)， 有些场合也使用固体激光器，例如 掺钕钇铝石榴石(Nd:YAG)激光器

对光源性能的基本要求1.光源发光波长必须与光纤低损耗窗口相符石英光纤的损耗特性有三个低损耗窗口，其中心波长分别为 850 nm、1310 nm和1550nm。因此，光源的发光波长应与三个低损耗窗口相符。见下页图

对光源性能的基本要求 1.光源发光波长必须与光纤低损耗 窗口相符 石英光纤的损耗特性有三个低损耗窗口， 其中心波长分别为 850 nm、1310 nm和1550 nm。因此，光源的发光波长应与三个低损耗窗 口相符。 见下页图

850 nm、1310 nm和1550 nm第一窗口10070年代5020(/）105. 0第二窗口第三窗口2. 080年代1. 00.590年代0. 20. 1600800100012001400160018002000波长(nm)

850 nm、1310 nm和1550 nm

2.足够的光输出功率在室温下长时间连续工作的光源，必须按光系统设计的要求，能提供足够的光输出功率自前激光一极管能提供500微瓦到10毫瓦的输出光功率；发光一极管可提供10微瓦到1毫瓦的输出光功率。3.可靠性高、寿命长现在的激光一二极管可靠性已经比较高，寿命长。激光二极管寿命105小时，发光二极管寿命10小时

2.足够的光输出功率 在室温下长时间连续工作的光源，必须按光系 统设计的要求，能提供足够的光输出功率。 目前激光二极管能提供500微瓦到10毫瓦的输 出光功率；发光二极管可提供10微瓦到1毫瓦的输 出光功率。 3.可靠性高、寿命长 现在的激光二极管可靠性已经比较高，寿命长。 激光二极管寿命105小时，发光二极管寿命107 小时

4温度稳定性好器件应能在常温下以连续波方式工作。要求温度稳定性好5 调制特性好允许的调制速率要高或响应速度要快，以满足系统的大传输容量的要求

4 温度稳定性好 器件应能在常温下以连续波方式工作。要求 温度稳定性好。 5 调制特性好 允许的调制速率要高或响应速度要快，以满 足系统的大传输容量的要求