C05-无源器件基本知识

常用光电子器件介绍

主要光电子器件介绍 【内容摘要】 光自身固有的优点注定了它在人类历史上充当不可忽略的角色，本文从几种常见的光电子器件的介绍来展示光纤通信技术的发展。 【关键词】 光纤通信光电子器件 【正文】 光自身固有的优点注定了它在人类历史上充当不可忽略的角色，随着人类技术的发展，其应用越来越广泛，优点也越来越突出。 将优点突出的光纤通信真正应用到人类生活中去，和很多技术一样，都需要一个发展的过程。从宏观上来看，光纤通信主要包括光纤光缆、光电子器件及光通信系统设备等三个部分，本文主要介绍几种常见的光电子器件。 1、光有源器件 1)光检测器 常见的光检测器包括：PN光电二极管、PIN光电二极管和雪崩光电二极管（APD）。目前的光检测器基本能满足了光纤传输的要求，在实际的光接收机中，光纤传来的信号及其微弱，有时只有1mW左右。为了得到较大的信号电流，人们希望灵敏度尽可能的高。 光电检测器工作时，电信号完全不延迟是不可能的，但是必须限制在一个范围之内，否则光电检测器将不能工作。随着光纤通信系统的传输速率不断提高，超高速的传输对光电检测器的响应速度的要求越来越高，对其制造技术提出了更高的要求。 由于光电检测器是在极其微弱的信号条件下工作的，而且它又处于光接收机的最前端，如果在光电变换过程中引入的噪声过大，则会使信噪比降低，影响重现原来的信号。因此，光电检测器的噪声要求很小。 另外，要求检测器的主要性能尽可能不受或者少受外界温度变化和环境变化的影响。 2)光放大器 光放大器的出现使得我们可以省去传统的长途光纤传输系统中不可缺少的光－电－光的转换过程，使得电路变得比较简单，可靠性也变高。 早在1960年激光器发明不久，人们就开始了对光放大器的研究，但是真正开始实用化的研究是在1980年以后。随着半导体激光器特性的改善，首先出现了法布里－泊罗型半导体激光放大器，接着开始了对行波式半导体激光放大器的研究。另一方面，随着光纤技术的发展，出现了光纤拉曼放大器。80年代后期，掺稀土元素的光纤放大器脱颖而出，并很快达到实用水平，应用于越洋的长途光通信系统中。 目前能用于光纤通信的光放大器主要是半导体激光放大器和掺稀土金属光纤放大器，特别是掺饵光纤放大器（EDFA）倍受青睐。1985年英国南安普顿大学首次研制成掺饵光纤，1989年以后掺饵光纤放大器的研究工作不断取得重大

室分元件原理与分析

功分器 1）功分器的作用：是将功率信号平均地分成几份，给不同的覆盖区使用。 2）种类：功分器一般有二功分、三功分和四功分3种。 功分器从结构上分一般分为：微带和腔体2种。腔体功分器内部是一条直径由粗到细程多个阶梯递减的铜杆构成,从而实现阻抗的变换,二微带的则是几条微带线和几个电阻组成,从而实现阻抗变换. 3）主要指标：包括分配损耗、插入损耗、隔离度、输入输出驻波比、功率容限、频率范围和带内平坦度。 以下对各项指标进行说明: 分配损耗：指的是信号功率经过理想功率分配后和原输入信号相比所减小的量。 此值是理论值，比如二功分3dB，三功分是4.8dB,四功分是6dB。（因 功分器输出端阻抗不同，应使用端口阻抗匹配的网络分析仪能够测得与 理论值接近的分配损耗）比如有一个30dBm的信号，转换成毫瓦是1000 毫瓦，将此信号通过理想3功分器分成3份的话，每份功率＝1000÷3 ＝333.33毫瓦，将333.33毫瓦转换成dBm＝10lg333.33=25.2dBm, 那么 理想分配损耗＝输入信号－输出功率＝30－25.2=4.8dB,同样可以算出2 功分是3dB，4功分是6dB 插入损耗：指的是信号功率通过实际功分器后输出的功率和原输入信号相比所减小的量再减去分配损耗的实际值，（也有的地方指的是信号功率通 过实际功分器后输出的功率和原输入信号相比所减小的量）。插入损耗 的取值范围一般腔体是：0.1dB以下；微带的则根据二、三、四功分器 不同而不同约为：0.4~0.2dB、0.5~0.3dB、0.7~0.4dB。 插损的计算方法：通过网络分析仪可以测出输入端A到输出端B、C、D 的损耗，假设3功分是5.3dB,那么，插损＝实际损耗－理论分配损耗＝ 5.3dB-4.8dB=0.5dB. 微带功分器的插损略大于腔体功分器,一般为0.5dB左右,腔体的一般为 0.1dB左右。由于插损不能使用网络分析仪直接测出，所以一般都以整 个路径上的损耗来表示（即分配损耗＋插损）：3.5dB/5.5dB/6.5dB等 来表示二/三/四功分器的插损。

光无源器件浅析

摘要：主要介绍了应用于光纤通信中的各种光无源器件的种类、作用、原理和技术指标，并对部分主要的光无源器件有较深入的分析和工艺考虑，如光纤光缆活动连接器、光衰减器、光开关、波分复用器等，较为详细地介绍了这些光无源器件的特点及用途。 关键字：光纤通信光无源器件种类作用原理技术指标 光无源器件是光纤通信设备的重要组成部分，也是其它光纤应用领域不可缺少的元器件。具有高回波损耗、低插入损耗、高可靠性、稳定性、机械耐磨性和抗腐蚀性、易于操作等特点，广泛应用于长距离通信、区域网络及光纤到户、视频传输、光纤感测等等。相对于光电器件，如半导体激光器、发光二极管、光电二极管以及光纤放大器等光“有源器件”而言，这一类本身不发光、不放大、不产生光电转换的光学器件，常被称之为光“无源器件”。 一、光无源器件原理、作用及指标 它是一种光学元器件，其工艺原理遵守光学的基本规律及光线理论和电磁波理论、各项技术指标、多种计算公式和各种测试方法，与纤维光学、集成光学息息相关；因此它与电无源器件有本质的区别。光无源器件的种类繁多，功能及形式各异，但在光纤通信网络里是一种使用性很强的不可缺少的器件。主要的无源器件有光纤连接器、光缆连接器、光纤耦合器、光开关、光复用器(合波器和分波器)、光分路器、光隔离器、光衰耗器、光滤波器，等等。

它的作用概括起来主要是：连接光波导或光路；控制光的传播方向；控制光功率的分配；控制光波导之间、器件之间和光波导与器件之间的光耦合；以及合波和分波等作用。评价光无源器件的主要技术指标包括：插入损耗、反射损耗、工作带宽、带内起伏、功率分配误差、波长隔离度、信道隔离度、信道宽度、消光比、开关速度、调制速度等等。不同的器件要求有不同性质的技术指标。但是，绝大多数的光无源器件都要求插入损耗低、反射损耗高、工作带宽宽等。 二、光无源器件种类 (一)光纤光缆活动连接器 1.含义即原理应用 光纤光缆活动连接器是连接两根光纤光缆形成连续光通路且可以重复装拆的无源器件；它还具有将光纤光缆与有源器件，光纤光缆与其他无源器件，光纤光缆与系统和仪表进行活动连接的功能。活动连接器伴随着光通信的发展而发展，现在已形成门类齐全、品种繁多的系统产品，是光纤应用领域中不可缺少的、应用最广泛的基础元件之一。 2.光纤光缆活动连接器类型 按其功能可以分成如下几部分：连接器插头、光纤跳线、转换器、变换器等。这些部件可以单独作为器件使用，也可以合在一起成为组件使用。实际上，一个活动连接器习惯上是指两个连接器插头加一个转换器。 连接器插头：使光纤在转换器或变换器中完成插拔功能的部件称为插头，连接器插头由插针体和若干外部机械结构零件组成。两个插头在插入转换器或变换器后可以实现光纤（缆）之间的对接；插头的机械结构用于对光纤进行有效的保护。插针是一个带有微孔的精密圆柱体。 光纤跳线：将一根光纤的两头都装上插头，称为跳线。连接器插头是跳线的特殊情况，即只在光纤的一头装有插头。在工程及仪表应用中，大量使用着各种型号、规格的跳线，跳线中光纤两头的插头可以是同一型号，也可以是不同的型号。跳线可以是单芯的，也可以是多芯的。跳线的价格主要由接头的质量决定。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，但一定不要买质次价低的产品。 转换器：把光纤接头连接在一起，从而使光纤接通的器件称为转换器，转换器俗称法兰盘。在CATV系统中用得最多的是FC型连接器；SC型连接器因使用方便、价格低廉，可以密集安装等优点，应用前景也不错，除此地外，ST型连接器也有一定数量的应用。 变换器：将某一种型号的插头变换成另一型号插头的器件叫做变换器，该器件由两部分组成，其中一半为某一型号的转换器，另一半为其它型号的插头。使用时将某一型号

室内分布系统中常用的器件分为有源器件和无源器件,它们都属于线性互易元件。线性互易元件只对微波信号进行

室内分布系统无源器件介绍 室内分布系统中常用的器件分为有源器件和无源器件，它们都属于线性互易元件。线性互易元件只对微波信号进行线性变换而不改变频率特性，并满足互易原理。 无源器件指像滤波器、分配器、谐振回路等以实现信号匹配、分配、滤波等；有源器件指像微波晶体管、微波固态谐振器等以实现信号产生、放大、调制、变频等。 室内分布系统中经常用到的无源器件有功分器、耦合器、基站耦合器、合路器、电桥、干线放大器、负载、射频电缆等。 一、功分器 1.概念 功分器（全称功率分配器）一种将一路输入信号能量分成两路或多路输出相等能量的器件，也可反过来将多路信号能量合成一路输出，此时也可称为合路器。一个功分器的输出端口之间应保证一定的隔离度。基本分配路数为2路、3路和4路，通过它们的级联可以形成多路功率分配。使用功分器时，若某一输出口不接输出信号，必须接匹配负载，不应空载。

2.主要指标 功分器的主要技术参数有插入损耗、分配损耗、驻波比，功率分配端口间的隔离度、功率容量和频带宽度等。下表是宽频腔体功分器一些典型指标（参考）： 频带宽度：这是各种射频/微波电路的工作前提，功分器的设计结构与工作频率密切相关。必须首先明确功分器的工作频率，才能进行下面的设计功率损耗：分为分配损耗和插入损耗。 分配损耗：主路到支路的分配损耗实质上与功分器的功率分配比有关，其计算公式为所有路数的输出功率之和与输入功率的比值，一般理想分配损耗由下式获得： 理想分配损耗（dB)=10log(1/N) N为功分器路数 插入损耗：输入输出间的插入损耗是由于传输线（如微带线）的介质或导体不理想等因素，考虑输入端的驻波比所带来的损耗。

无源器件和有源器件概念及常见分类

无源器件和有源器件概念及常见分类 天缘博客有硬件应用这个栏目，但是很少有硬件知识总结，今天再来一篇，不知道天缘网友有多少做过硬件设计的，当然了硬件里还分数字和模拟，在大公司里还要细分，比如模拟还分高低频、前端后端模块、布板等，数字还分DSP、逻辑CPLD等等，实际上硬件比软件更有意思，对硬件感兴趣的网友可以看看，天缘博客今后一段时间仍会以系统、软件应用为重点，穿插一些硬件基础文章，必要的时候，也会跟网友一同关注硬件设计。 天缘之前写过一篇关于dB知识的文章《dB、dBm、dBc、dBi、dBd 单位的区别与比较》，本文似乎算是第二篇纯硬件类，从整体上介绍一下硬件器件的常见分类：有源和无源知识。一、无源器件和有源器件概念 无源器件（Passive Device）是指工作时不需要外部能量源（Source Energy）的器件。 有源器件（Active Device）则是指工作时需要外部能量源（Source Energy）的器件，该器件有个输出，并且是输入信号的一个函数。 备注： 1、有源器件和无源器件都是翻译名称，实际上从英文名称更好理解，Active表示活跃、主动、可变之意，而Passive器件则有被动、消极等意思。 2、以上说的能量源并不只是指电源，也可能指光、波等，都是天缘根据自己理解下的定义，跟网上的一些说法可能有所出入。 二、常见有源器件

分立器件： LED二极管（LED）、三极管（Transistor）、场效应管（Field Effective Transistor，FET）、可控硅（SCR）等。 模拟集成电路： 模拟乘法器（Analog multiplier）、模拟除法器（Analog divider）、模拟开关（Analog Switches）、比较器（Comparator）、控制电源（Controlled Power）、指数放大器（Index Amplifier）、集成运放（Integrated Operational Amplifier）、对数放大器（Logarithmic Amplifier）、稳压器（Regulators）、功率放大器（Power Amplifier，PA）、锁相环（Phase Lock Loop，PLL）、发射器（Transmitter）、波形发生器（Waveform Generator）等。 数字集成电路： 编码器（Encoder）、比较器（Comparator）、计数器（Counter）、译码器（Decoder）、驱动器（Driver）、逻辑门（Logic Gate）、触发器（Trigger）、寄存器（Register）、可编程逻辑器件（PLD）、单片机（Single-Chip Microcomputer ，SCM）、DSP（Digital Signal Processor，DSP）等。

学习笔记-光器件知识

1.光通信用光器件分类: 光无源器件Optical Passive Devices （光被动器件）光有源器件Optical Active Devices （光主动器件） 1.1简介：光无源器件 光纤通信系统中应用的光无源器件有光连接器、光耦合器、光隔离器、光衰减器、光开关，光滤波器和光波分复用器等。 光无源器件在光纤通信系统中的功能是对输入的光信号作被动操作，如光束的分波和合波、分束和合束、光的开关、衰减和偏振控制等。类似于电子电路中的电阻、电容和电感元件。 1.2简介：光有源器件 光纤通信系统中应用的光有源器件有信号光源、泵浦光源、探测器、光调制器和光放大 器等。 光有源器件在光纤通信系统中的功能是对光信号作主动操作，包括光信号的发射、探测 和放大、光调制和波长变换等。并非接通电源的光器件都是有源器件。 2.光无源器件详细知识 虽然对各种光无源器件的特性有不同的要求，但普遍的要求是插入损耗小、反射损耗大、 工作温度范围宽、性能稳定、寿命长、体积小、隔离度高、价格便宜，许多光无源器件还要求便于集成。 2.1光纤连接及光纤连接器 2.1.1光纤连接：永久性连接，活动性连接 永久性连接主要采用熔接法实现，借助光纤熔接机完成；活动性连接主要利用光纤连接 器实现。 2.1.2光纤连接器 基本构成：两个配合插头和一个耦合管。 插针体 插针体

五种结构：套管结构，双锥结构，V型槽结构，球面定心结构，透镜耦合结构 连接器种类： 性能指标: (A)插入损耗： 心…10 lg ? (dB ) (B)回波损耗： p 尺￡ = 一1°孑) (C)重复性和互换性 我们的器材参数： 所有的光无源器材都是FC/APC接口，光源是FC/PC接口(通过PC-APC跳线转接)。 插入损耗：0.63db左右(以Faraday Rotator为例) 回波损耗：60db左右(以Faraday Rotator为例) 2.2光耦合器 附：光纤分束器是将一根光纤内的波长、能量、偏振等特性进行重新分配到不同光纤的一种 器件。 分能量的一般叫光纤分路器或者光纤耦合器； 分波长的是波分复用器； 分偏振的是偏振分束器； 作用：使传输中的光信号在特殊结构的耦合区发生耦合并进行再分配。 类型：定向耦合器(X型)；Y型分路器；星型耦合器；树形耦合器 定向耦合器：光信号从端1传输到端3，一部分从端4输出，端2无输出；光信号从端3传输到端1，一部分从端2输出，端4无输出。定向耦合器可用作分路器，不能用作合路器。 Y型耦合器：把一根光纤输入的光信号按一定比例分配给两根光纤，或把两根光纤输入的光

(整理)光无源器件测试

光无源器件 摘要 目录- 1. 2.1概念 3.2品种 4.3测试图 5. 6.4原理及应用 概念 光无源器件是光纤通信设备的重要组成部分，也是其它光纤应用领域不可缺少的元器件。具有高回波损耗、低插入损耗、高可靠性、稳定性、机械耐磨性和抗腐蚀性、易于操作等特点，广泛应用于长距离通信、区域网络及光纤到户、视频传输、光纤感测等等。 品种 ▲ FC、SC、ST、LC等多种类型适配器 ▲ 有PC、UPC、APC三种形式 ▲ FC、SC、ST、LC等各种型号和规格的尾纤（包括带状和束状），芯数从单芯到12芯不等。 测试图 光无源器件测试是光无源器件生产工艺的重要组成部分，无论是测试设备的选型还是测试平台的搭建其实都反映了器件厂商的测试理念，或者说是器件厂商对精密仪器以及精密测试的认识。不同测试设备、不同测试系统搭建方法都会对测试的精度、可靠性和可操作性产生影响。本文简要介绍光无源器件的测试，并讨论不同测试系统对精确性、可靠性和重复性的影响。 在图一所示的测试系统中，测试光首先通过偏振控制器，然后经过回波损耗仪，回波损耗仪的输出端相当于测试的光输出口。这里需要强调一点，由于偏振控制器有1～2dB插入损耗，回波损耗仪约有5dB插入损耗，所以此时输出光与直接光源输出光相比要小6～7dB。可以用两根单端跳

线分别接在回损仪和功率计上，采用熔接方式做测试参考，同样可采用熔接方法将被测器件接入光路以测试器件的插损、偏振相关损耗(PDL)和回波损耗(ORL)。 该方法是很多器件生产厂商常用的，优点是非常方便，如果功率计端采用裸光纤适配器，则只需5次切纤、2次熔纤(回损采用比较法测试*)便可完成插损、回损及偏振相关损耗的测试。但是这种测试方法却有严重的缺点：由于偏振控制器采用随机扫描Poincare球面方法测试偏振相关损耗，无需做测试参考，所以系统测得的PDL实际上是偏振控制器输出端到光功率计输入端之间链路上的综合PDL值。由于回损仪中的耦合器等无源器件以及回损仪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相加并不成立，所以PDL测试值系统误差较大，测试的重复性和可靠性都不理想，所以这种方法不是值得推荐的方法。改进测试方法见图2所示。 在图2测试系统中，由于测试光先通过回损仪再通过偏振控制器，所以光源输出端与偏振控制器输入端之间的光偏振状态不会发生大的变化，也就是说系统可测得较准确的DUT PDL值。然而问题还没有解决，PDL是可以了，但回波损耗测试却受到影响。我们知道，测试DUT回波损耗需要先测出测试系统本身的回光功率，然后测出系统与DUT共同的回光功率，相减得出DUT回光功率。从数学上容易理解，系统回光功率相对越小，DUT回损值的精确度、可靠性以及动态范围就会越好，反之则越差。在第二种系统中，系统回光功率包含了偏振控制器回光功率，所以比较大，进而限制了DUT回损测试的可靠性和动态范围。但一般而言，只要不是测试-60dB以外的回损值，这种配置的问题还不大，因此它在回损要求不高的场合是一种还算过得去的测试方法。除了上述两种测试方案以外，还有一种基于Mueller矩阵法的测试系统(图3)。 这种测试系统采用基于掺铒光纤环的可调谐激光器(EDF TLS)而并非普通外腔式激光器，这点很重要，后文还有论述，此外它还加上Mueller 矩阵分析法专用的偏振控制器、回损仪和光功率计。由于采用Mueller 矩阵法测试PDL时要求测试光有稳定的偏振状态，所以可调谐光源与偏振控制器之间以及偏振控制器与回损仪之间要用硬跳线连接，这样可以排除光纤摆动对测试的影响。用Mueller矩阵法测试PDL需要做参考，所以在一定程度上可以排除测试链路对PDL测试的影响，因此这个系统可以得到较高的PDL测试精度以及回损与插损精度，测试的可靠性和可操作性都很好。在该系统中每个测试单元不是独立地工作，它们必须整合为一体，可调谐光源不停扫描，功率计不停采集数据，测试主机分析采集所得数据，最后得出IL、PDL和ORL随波长变化的曲线。这种方法目前主要用在像DWDM器件等多通道器件测试上，是目前非常先进的测试方法。 上述三种测试方法中，笔者认为除了最后一种方法是测试DWDM多通道器件实现快速测试的最佳方案以外，其它两种方法都不足取，原因是它们都一味强调方便，而忽略了精密测试的精确、可靠性及重复性的要求。这也是为什么很多器件厂家测试同样的产品，今天测和明天测结果会大相径庭的原因。解决办法参见图4的耦合器测试装配方式。 利用图4的配置可以一次得出器件的回损和方向性参数，以及器件PDL和平均IL。由于测试激光光源为偏振光源，这样对于器件插损测试就

室内分布系统有哪些无源器件

室内分布系统有哪些无源器件 室内分布系统中长用的器件分有源器件和无源器件,它们都属于线性互易元件。线性互易元件只对微波信号进行线性变换而不改变频率特性,并满足互易原理。 无源器件指像滤波器、分配器、谐振回路等以实现信号匹配、分配、滤波等; 有源器件指像微波晶体管、微波固态谐振器等以实现信号产生、放大、调制、变频等。室内分布系统中经常用到的无源器件有功分器、耦合器、基站耦合器、合路器、电桥、干线放大器、负载、射频电缆等。 一、功分器 1. 概念 功分器(全称功率分配器)一种将一路输入信号能量分成两路或多路输出相等能量的器件,也可反过来将多路信号能量合成一路输出,此时也可称为合路器。一个功分器的输出端口之间应保证一定的隔离度。基本分配路数为2 路、3 路和4 路,通过它们的级联可以形成多路功率分配。使用功分器时,若某一输出口不接输出信号,必须接匹配负载,不应空载。

2. 主要指标 功分器的主要技术参数有插入损耗、分配损耗、驻波比,功率分配端口间的隔离度、功率容量和频带宽度等。下表是宽频腔体功分器一些典型指标(参考): 频带宽度:这是各种射频/微波电路的工作前提,功分器的设计结构与工作频率密切相关。必须首先明确功分器的工作频率,才能进行下面的设计 功率损耗:分为分配损耗和插入损耗。 分配损耗:主路到支路的分配损耗实质上与功分器的功率分配比有关,其计算公式 为所有路数的输出功率之和与输入功率的比值,一般理想分配损耗由下式获得: 理想分配损耗(dB)=10log(1/N) N为功分器路数 插入损耗:输入输出间的插入损耗是由于传输线(如微带线)的介质或导体不理想等因素,考虑输入端的驻波比所带来的损耗。

光无源器件

光无源器件 光无源器件是光纤通信设备的重要组成部分，也是其它光纤应用领域不可缺少的元器件。具有高回波损耗、低插入损耗、高可靠性、稳定性、机械耐磨性和抗腐蚀性、易于操作等特点，广泛应用于长距离通信、区域网络及光纤到户、视频传输、光纤感测等等。 目录

光无源器件的测试方法 光无源器件测试是光无源器件生产工艺的重要组成部分，无论是测试设备的选型还是测试平台的搭建其实都反映了器件厂商的测试理念，或者说是器件厂商对精密仪器以及精密测试的认识。不同测试设备、不同测试系统搭建方法都会对测试的精度、可靠性和可操作性产生影响。本文简要介绍光无源器件的测试，并讨论不同测试系统对精确性、可靠性和重复性的影响。 在图一所示的测试系统中，测试光首先通过偏振控制器，然后经过回波损耗仪，回波损耗仪的输出端相当于测试的光输出口。这里需要强调一点，由于偏振控制器有1～2dB插入损耗，回波损耗仪约有5dB插入损耗，所以此时输出光与直接光源输出光相比要小6～7dB。可以用两根单端跳线分别接在回损仪和功率计上，采用熔接方式做测试参考，同样可采用熔接方法将被测器件接入光路以测试器件的插损、偏振相关损耗(PDL)和回波损耗(ORL)。 该方法是很多器件生产厂商常用的，优点是非常方便，如果功率计端采用裸光纤适配器，则只需5次切纤、2次熔纤(回损采用比较法测试*)便可完成插损、回损及偏振相关损耗的测试。但是这种测试方法却有严重的缺点：由于偏振控制器采用随机扫描Poincare球面方法测试偏振相关损耗，无需做测试参考，所以系统测得的PDL实际上是偏振控制器输出端到光功率计输入端之间链路上的综合PDL值。由于回损仪中的耦合器等无源器件以及回损仪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相加并不成立，所以PDL测试值系统误差较大，测试的重复性和可靠性都不理想，所以这种方法不是值得推荐的方法。改进测试方法见图2所示。 在图2测试系统中，由于测试光先通过回损仪再通过偏振控制器，所以光源输出端与偏振控制器输入端之间的光偏振状态不会发生大的变化，也就是说系统可测得较准确的DUT PDL值。然而问题还没有解决，PDL是可以了，但回波损耗测试却受到影响。我们知道，测试DUT回波损耗需要先测出测试系统本身的回光功率，然后测出系统与DUT共同的回光功率，相减得出DUT回光功率。从数学上容易理解，系统回光功率相对越小，DUT回损值的精确度、可靠性以及动态范围就会越好，反之则越差。在第二种系统中，系统回光功率包含了偏振控制器回光功率，所以比较大，进而限制了DUT回损测试的可靠性和动态范围。但一般而言，只要不是测试-60dB以外的回损值，这种配置的问题还不大，因此它在回损要求不高的场合是一种还算过得去的测试方法。除了上述两种测试方案以外，还有一种基于Mueller矩阵法的测试系统(图3)。 这种测试系统采用基于掺铒光纤环的可调谐激光器(EDF TLS)而并非普通外腔式激光器，这点很重要，后文还有论述，此外它还加上Mueller矩阵分析法专用的偏振控制器、回损仪和光功率计。由于采用Mueller矩阵法测试PDL时要求测试光有稳定的偏振状态，所以可调谐光源与偏振控制器之间以及偏振控制器与回损仪之间要用硬跳线连接，这样可以排除光纤摆动对测试的影响。用Mueller 矩阵法测试PDL需要做参考，所以在一定程度上可以排除测试链路对PDL测试的影响，因此这个系统可以得到较高的PDL测试精度以及回损与插损精度，测试的

光无源器件常见类型

光无源器件就是不含光能源的光功能的器件，是光纤通信设备的重要组成部分，也是其它光纤应用领域不可缺少的元器件。因其具有高回波损耗、低插入损耗、高可靠性、稳定性、机械耐磨性和抗腐蚀性、易于操作等特点，广泛应用于长距离通信、区域网络及光纤到户、视频传输、光纤感测等等领域。 光无源器件在光路中都要消耗能量，插入损耗是其主要性能指标。光无源器件包括光纤连接器、光开关、光衰减器、光纤耦合器、波分复用器、光调制器、光滤波器、光隔离器、光环行器等。它们在光路中分别可实现连接、能量衰减、反向隔离、分路或合路、信号调制、滤波等功能。光无源器件有很多种，本文将讲述常用的几种—光纤衰减器、光纤环形器、光纤准直器、光纤隔离器、光纤传感器、光纤合束器和光纤起偏器。 光纤衰减器 光纤衰减器是一种非常重要的纤维光学无源器件，是光纤CATV 中的一个不可缺少的器件。从市场需求的角度看，一方面光衰减器正向着小型化、系列化、低价格方向发展。另一方面由于普通型光衰减器已相当成熟，光衰减器正向着高性能方向发展，如智能化光衰减器，高回损光衰减器等。到目前为止市场上已经形成了固定式、步进可调式、连续可调式及智能型光衰减器四种系列。 任何光纤系统传输数据的能力取决于接收器的光功率，如下图所示，其显示了接收光功率作用下的数据链路误码率。（误码率是信噪比的倒数，例如误码率越高表示信噪比的信号越低。）无论功率过高或者过低都会导致较高的误码率。光无源器件常见类型

功率过高，接收放大器饱和，功率过低，可能会干扰信号产生噪音等问题。光纤衰减器主要用于调整光功率到所需标准。 光纤环形器 光纤环形器为非互易设备，只能沿单方向环行，反方向是隔离的。 光纤环形器除了有多个端口外,其工作原理与光纤隔离器类似,也是一种单项传输器件,主要用于单纤双向传输系统和光分插复用器中。

光无源器件技术综述

光无源器件技术综述万助军中科院上海微系统与信息技术研究所博士 生上海上诠光纤通信设备有限公司技术顾问光无源器件是光纤通信中不可或缺的部分，本文综合介绍各种光无源器件技术原理、特摘要：光纤准直器设计等°减反射角、点以及部分工 艺考虑，内容包括高斯光束能量耦合、光纤头的8单元技术和光纤连接器、晶体光学器件、波分 复用器、光开关等器件技术，希望对从事光无源器件设计和制造的工程师有参考作用。FBT 关键词：光无源器件，准直器，隔离器、环形器、光开关、言绪一.适应信息社会对通 信容量的要求，光纤通信已经取代电子通信。低损耗光纤、半导体激使光纤通DWDM+EDFA光器和掺铒光纤放大器是使光纤通信成为可能的三个关键因素，而信容量得到空前扩展。在光纤通信系统中，各种光无源器件扮演着不可或缺的角色，本文将[1]综合介绍各种光无源器件技术原理及特点。下文的组织结构是，第二部分介绍光无源器件中用到的基础知识和单元技术；第三部分对光纤连接器的一些特性进行分析；第四部分介绍各种晶体光学器件的结构、原理和发展情况；第五部分介绍波分复用器的原理和结构；第六部分介绍各种光开关的原理、结构和特点；第七部分介绍各种光衰减器的原理、结构和特点；第八部分介绍光纤熔融拉锥器件的基本原理和各种具体器件的实现方式；第九部分为全文总结。需要说明的是，限于本文作者的知识水平和研究经历，对某些技术有较深入的分析，如型波分复用器和光纤熔融拉光纤头、光纤准直器、光纤连接器、光隔离器、光环形器、Filter、光开关和可调光衰减器等，这锥器件等，对某些技术则大致介 绍结构和原理，如Interleaver些都是为了聊补本文的完整性，以顶住光无源器件技术综述这顶帽子。考虑本文的读者对象是从事光无源器件设计和制造的工程师，作者尽量少用复杂的公式，但在某些场合，公式有50个公式。助于理解问题和 说明一些重要结论，因此本文中仍出现多达基础知识和单元技术二. 高斯光束的能量耦合1.在尾纤为单模光纤的光无源器件中，光束可用高斯近似处理，器件的耦合损耗可用高斯光束之间的耦合效率进行分析。两束高斯光束之间的能量耦合效率，取决于二者的光场叠加[2-4]。比率，可用（1）式计算 2*??dxdyE?E21?T（1） 22????dxdyE?dxdyE21 两束高斯光束之间的耦合，可能存在三种失配模式：径向失配X、轴向失配Z 和角向失配θ，如图1所示。耦合失配造成光场重叠误差，从而影响耦合效率，根据（1）式计算得到1 耦合损耗与各种失配量之间的关系如图2所示，其中取光束束腰半径分别为200um和5um作对比，分别对应一般准直器和光纤的模场半径。束腰半径为200um的高斯光束，对角向失配比较敏感，对径向失配次之，对轴向失配则有较大容差；束腰半径为5um的高斯光束，对轴向失配比较敏感，对径向失配次之， 对角向失配则有较大容差。

04-室分系统及无源器件相关基础知识

教材 d04认证题目 一、单选题 1、(中级)dB、dBm、dBi、dBc几个单位中有几个是表示相对值的（ C ） A、1个 B、2个 C、3个 D、4个 2、以下哪项技术大量应用于隧道场景的分布系统（ B ） A、光纤分布系统 B、漏缆分布系统 C、射频有源分布系统 D、以上都不对 3、双通道功率不平衡对于MIMO效果影响较大，双通道功率不平衡建议控制在( C )以内。 A、1dB B、3dB C、5dB D、7dB 4、以下说法错误的是（ D ） A、CDMA800 导频功率43dBm B、GSM900 导频功率43dBm C、WCMDA导频功率33dBm D、TD-LTE 导频功率43dBm 5、以下故障申告与分布系统硬件故障相关度较高的是（ A ） A、驻波告警类 B、接入失败 C、乒乓切换 D、信号外泄 6、室内覆盖系统主要哪两部分组成（ B ） A、直放站和无源天馈系统B、信号源和信号分布系统 C、微蜂窝和有源分布方式 D、宏蜂窝和泄漏电缆布放方式 7、（中级）室内分布系统的信号源以下哪些设施中引入（ B ） A、合路器 B、功分器 C、耦合器 D、放大器 8、室内分布系统信号外泄不能高于室外信号强度( B )dB。 A、5 B、10 C、15 D、20 9、（中级）室分系统出现故障时，首先应该（ A ） A、排查信源 B、测驻波 C、测天线口功率 D、信号路测 10、泄露电缆卡具安装时每隔（ B）米安装一个。 A、0.5 B、1 C、2 D、5 11、电梯覆盖中除采用天线方案覆盖外，还可采用（B）。 A、辐射型漏缆 B、耦合型漏缆 C、干放 D、以上都不对 12、目前移动TD-LTE室内分布系统采用的E频段指（ C ） A、1.8G B、1.9G C、2.3G D、2.6G 13、根据铁路规范，隧道内漏缆按照每隔（ B）米设置一处防火卡具。 A、5 B、10 C、20 D、50 14、漏泄电缆需按照《铁路通信漏泄同轴电缆》（TB/T 3201）要求采用无卤、低烟（A）漏泄电缆。 A、阻燃 B、防腐 C、铠装 D、防蛀 15、（中级）对于使用两个单极化天线的双通道室分系统，现场安装条件受限时，同一点位的两付天线间距应不小于( B )米，安装条件允许时应在1.2-1.5米左右。 A、0.5 B、0.6 C、0.8 D、1 16、1 W等于多少dBm（C） A、20dBm B、27dBm C、30dBm D、33dBm 17、（中级）进行POI多系统合路时，一般前几级使用大功率耦合器？ A、前一级 B、前二级 C、前三级 D、前四级 18、室内小区与室外宏基站的切换区域应规划在建筑物的（ C ），避免切换区域落到室内或室外道路区域。 A、内部区域 B、高层区域 C、出入口处 D、外部区域 19、室内覆盖信号应尽可能少的泄漏到室外，要求室内小区外泄的信号强度比室外主小区信号强度低（ C ）。 A、5dB B、15dB C、10dB D、20dB 20、（中级）对于双路分布系统，应保证双路分布系统链路功率平衡，其中TD-LTE双通道功率差应不高于（B）。 A、10dB B、3dB C、6dB D、5dB 21、（中级）在室内分布式系统设计过程中，通常采用（ C ）传播模型进行室内覆盖的链路预算 A、Cost231-Hata B、Asset标准传播模型 C、Keenan-Motley D、自由空间传播模型 22、室内分布系统的信源通过（ B ）引入。 A、功分器 B、合路器或POI C、耦合器 D、直放站

室内分布系统器件介绍

室内分布系统器件介绍 在室内分布系统中，经常使用的器件包括射频电缆、功分器、定向耦合器、合路器、天线、直放站、干线放大器、微蜂窝等。 1射频电缆 1.1射频电缆 射频电缆用作室内分布系统中射频信号的传输，室内分布系统是利用微蜂窝或直放站的输出，再加上射频电缆通过天线来覆盖一座大厦内部,射频电缆主要工作频率范围在 100MHz~3000MHz之间。 我们常用的射频电缆编织外导体射频同轴电缆如5D、7D、8D、10D、12D这几种，其特点比较柔软，可以有较大的弯折度，适合室内的穿插走线。皱纹铜管外导体射频同轴电缆 如 1/2,7/8等型号，其电缆硬度较大，对于信号的衰减小，屏蔽性也比较好，较多用于信号 源的传输。超柔射频同轴电缆用于基站内发射机、接收机、无线通信设备之间的连接线（俗 称跳线），超柔射频同轴电缆弯曲直径与电缆直径之比一般小于7。 图1-1 编织外导体射频同轴电缆图1-2 皱纹铜管外导体射频同轴电缆表1-1 射频电缆参数的比较（典型值） 规格5D 7D 8D 10D 1/2” 7/8 超柔百米损耗(800MHZ) 19.0dB13.0 12.9 10.2 6.8 3.8 10.9 百米损耗(900MHZ) 20.4dB14.3 13.8 11.0 7.2 4.1 11.2 百米损耗(1800MHZ) 29.7 21.1 20.8 16.8 10.6 6.1 16.5 30dB损耗线长(900MHZ)米150 210 215 260 450 730 255 每百米重量(KG) 8 11.5 14. 18 25 57 21 导线护套外径(mm) 7.5 9.8 10.4 13.2 15.8 28 14.7 特性阻抗(欧姆) 50 50 50 50 50 50 50 驻波比(<2000MHz) ≤1.20 ≤1.20≤1.20≤1.20 ≤1.20≤1.20≤1.20相对传输速度88% 88% 88% 88% 88% 88% 81% 最小弯曲半径(mm) 70 100 110 140 200 280 35

光无源器件的原理及应用

光无源器件的原理及应用 光无源器件是光纤通信设备的重要组成部分。它是一种光学元器件，其工艺原理遵守光学的基本规律及光线理论和电磁波理论、各项技术指标、多种计算公式和各种测试方法，与纤维光学、集成光学息息相关；因此它与电无源器件有本质的区别。在光纤有线电视中，其起着连接、分配、隔离、滤波等作用。实际上光无源器件有很多种，限于篇幅，此处仅讲述常用的几种—光分路器、光衰减器、光隔离器、连接器、跳线、光开关。 一、光纤活动连接器。 光纤活动连接器是实现光纤之间活动连接的无源光器件，它还有将光纤与有源器件、光纤与其它无源器件、光纤与系统和仪表进行连接的功能。活动连接器伴随着光通信的发展而发展，现在已形成门类齐全、品种繁多的系统产品，是光纤应用领域中不可缺少的、应用最广泛的基础元件之一。 尽管光纤（缆）活动连接器在结构上千差万别，品种上多种多样，但按其功能可以分成如下几部分：连接器插头、光纤跳线、转换器、变换器等。这些部件可以单独作为器件使用，也可以合在一起成为组件使用。实际上，一个活动连接器习惯上是指两个连接器插头加一个转换器。 （1）连接器插头。 使光纤在转换器或变换器中完成插拔功能的部件称为插头，连接器插头由插针体和若干外部机械结构零件组成。两个插头在插入转换器或变换器后可以实现光纤（缆）之间的对接；插头的机械结构用于对光纤进行有效的保护。插针是一个带有微孔的精密圆柱体，其主要尺寸如下： 外径 Ф2.499±0.0005mm 外径不圆度 ＜0.0005mm 微孔直径 Ф126±0.5μm 微孔偏心量 ＜1μm 微孔深度 4mm 或10mm 插针外圆柱体光洁度 ▽14 端面曲率半径 20-60mm 插针的材料有不锈钢、全陶瓷、玻璃和塑料几种。现在市场上用得最多的是陶瓷，陶瓷材料具有极好的温度稳定性，耐磨性和抗腐蚀能力，但价格也较贵。塑料插头价格便宜，但不耐用。市场上也有较多插头在采用塑料冒充陶瓷，工程人员在购买时请注意识别。 插针和光纤相结合成为插针体。插针体的制作是将选配好的光纤插入微孔中，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，通常曲率半径越小，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，近乎平面接触，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，插入损耗可以做到小于0.2dB；反射损耗最高的是APC型，它除了采用球面接触外，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，但插入损耗也随之增大，一般取倾角为8o—9o，此时插入损耗约0.2dB，反射

电子元器件基础知识【大全】

电子元器件基础知识 内容来源网络，由“深圳机械展（11万㎡，1100多家展商，超10万观众）”收集整理！ 更多cnc加工中心、车铣磨钻床、线切割、数控刀具工具、工业机器人、非标自动化、数字化无人工厂、精密测量、数控系统、3D打印、激光切割、钣金冲压折弯、精密零件加工等展示，就在深圳机械展. 电子元器件是元件和器件的总称。是电子元件和小型机器、仪器的组成部分，其本身常由若干零件构成，可以在同类产品中通用。常指电器、无线电、仪表等工业的某些零件，如电容、晶体管、游丝、发条等子器件的总称。 电子元器件组成 电子元器件由两大部分构成：电子器件和电子元件。 电子器件 指在工厂生产加工时不改变分子成分的成品。如电阻器、电容器、电感器。因为它本身不产生电子，它对电压、电流无控制和变换作用，所以又称无源器件。 电子元件

指在工厂生产加工时改变了分子结构的成品。例如晶体管、电子管、集成电路。因为它本身能产生电子，对电压、电流有控制、变换作用（放大、开关、整流、检波、振荡和调制等），所以又称有源器件。按分类标准，电子器件可分为12个大类，可归纳为真空电子器件和半导体器件两大块。 常用电子元器件介绍 常用的电子元器件有：电阻、电容、电感、电位器、变压器、二极管、三极管、mos管、集成电路等等。 下面就来介绍几个常用的元器件。 电阻 导体对电流的阻碍作用就叫该导体的电阻。 电阻小的物质称为电导体，简称导体。 电阻大的物质称为电绝缘体，简称绝缘体。 在物理学中，用电阻（resistance）来表示导体对电流阻碍作用的大小。导体的电阻越大，表示导体对电流的阻碍作用越大。不同的导体，电阻一般不同，电阻是导体本身的一种性质。 导体的电阻通常用字母R表示，电阻的单位是欧姆（ohm），简称欧，符号是Ω。比较大的单位有千欧（kΩ）、兆欧（MΩ）（兆=百万，即100万）。

无源光网络分析

无源光网络]次[浏览次数：约272 ?无源光网络（PON）技术是为了支持点到多点应用而发展起来的光接入技术。作为传输媒质，并使用无源光分配网，由于采用P光纤ON避免了外部设备的电磁干 扰和环境影响，减少了线路和外部设备的故障率，提高了系统的可靠性，同时节约了维护成本。窄带PON几乎没有怎么实际应用就被宽带PON（BPON）取代了，BPON目前出现了APON、EPON和GPON这3种技术。 目录?无源光网络优势与核心构成 无源光网络原理? 无源光网络（PON）需要FPGA?设计的支持 无源光网络发展趋势? 无源光网络优势与核心构成 目前，作为新一代接人技术的PON已经成为当前实现丌Tx的首选方案，下属BPON、EPON、GPON和WPON等多种技术，其应用范围也包含了宽带接人、TDM专线和基站回传等多个领域。与传统的网络结构相比，PON技术具有以下优点： (1)PON是无源的，因此会节省更多的网络建设费和网络运营维护费。 (2)PON可以实现多用户分担成本。PON协议所固有的安全性和带宽共享机制，可以确保用户共用线路的安全和透明。 (3)为相同数量客户提供业务的PON设备的体积更小，占用中心局的空间更少。 (4)PON同时支持传统语音业务和宽带业务，具备良好的业务扩展性，能平地滑向NGN网络演进，还能轻松加载各种增值业务。 (5)PON支持所有住宅用户和许多商业用户共享一个接入网(包括物理层和协议层)，因而减少了分散的接入网的数量。 PON中最主要的三个部分，包括位于局端的OLT(OpticalLineTerminal，光线路终端)、终端ONU(OpticalNetwork Unit，光网络单元)以及ODN(Optical Distribution Network，光配线网)。PON“无源”是指ODN全部由光分路器(Splitter)等无源器件组成，所示。1不含有任何电子器件及电源。如图

无源器件对室分的影响

无源器件对室分的影响 一、室分网络的现状及发展趋势 1、室分网络的现状 在无线通信网络飞速发展的二十一世纪，客户对网络的要求越来越高，随时随地高质量的网络服务是我们共同的努力方向。 2、室分系统发展迅速，是网络建设的重要组成部分 ·室分承载话务增多，独立信源增多，容量变大 ·单系统变多系统，多网合路增多 ·不再是大网的补充，而成为网络的重要组成部分 3、部分原有的室分系统设备无法满足要求，部分设备甚至已经老化 随着网络的发展和系统扩容，室分系统承载的功率变大，在原有的室分系统中进行扩容，往往超出了器件所能承受的界限，另外大部分室分系统建设年限较长，较多设备已经老化，导致KPI指标恶化。 无源器件关键指标对现网的影响 ※无源器件是室内分布系统的重要组成部分，应用极为广泛； ※“无源器件性能不佳”造成干扰严重，特别是信源前端器件影响更大。

二、无源器件关键指标对现网影响 由于无源器件在多系统合路场景下，面临多系统合路，峰均比更高，器件的打火几率更大，产生宽带噪声的电平更高，互调实现难度大，合路后会容易出现多个系统的相互干扰的问题。所以无源器件的关键指标对现网有着较大影响。 1、功率容量 功率容限是指由于最大输入信号所引起的热能而不会引起问题的最大承受限度。无源器件功率容量不能达到要求，会出现以下现象： ●器件会出现打火烧坏，驻波变大，信源的发射信号会全反射； ●信号的全反射，严重会导致信源烧坏； ●器件局部微放电，造成频谱扩张，产生宽带干扰，影响多个系统； ●器件因烧坏击穿，引起网络通信中断。 2、三阶互调 当两个以上不同频率的信号作用在具有非线性特性的无源器件时，会产生无源互调产物。无源互调不能达到要求，会出现以下现象： ●互调信号落入至上行接收频段，导致正常信号无法正常通信； ●互调信号容易产生邻频干扰或同频干扰，通话质量下降； ●基站干扰等级受互调信号影响； ●互调信号造成相邻系统无法正常运行。 三、实践案例