無源器件 - 光隔離器

2021-01-06 通泰化學

通訊系統中無源器件 - 光隔離器

光在不同的光學界面會產生不同程度的反射,反射的光會沿著原光路返回。在光通信系統中,回訪光能量積累後,光源工作可能會不穩定,出現頻率漂移或幅度變化,影響整個系統的正常工作。這個時候就要利用光隔離器,來阻止光路中的回返光對光源或者光路系統的不良影響。

光隔離器是光纖通信系統中非常重要的一種光無源器件。因它只允許光單向傳輸,從而能阻止反向光的傳輸,是一種非互異無源器件。光隔離器在光通信系統中的應用有:

在摻鉺光纖放大器中的應用光纖通信系統中,要讓光信號高質量地在長距離傳輸,需先解決光纖對信號的衰減問題。

摻鉺光纖放大器是目前最重要的光纖放大器。下圖中包含兩個摻鉺光纖放大器:輸入端的隔離器阻止放大的自發輻射產生的光以防其幹擾前端的器件,而輸出端的隔離器則抑制(也可能完全消除)被反射的輸出光重新進入放大器而產生的雷射效應。如果沒有隔離器,光纖放大器將會對背向反射非常敏感。

在DFB單縱模雷射器中的應用在高頻直接調製的情況下,DFB單縱模雷射器輸出仍會發生光譜展寬現象,其對長距離比特率的傳輸極為不利。為此需要在雷射器中加入光隔離器,來減小回返光的影響。

在光信息技術實驗中的應用測量活動連接器的測試實驗裝置,光線從光源發出,通過活動連接器,光纖在兩個光纖端面上會出現背部反射光進入光源的現象,使光源出現不穩定的狀況,同時影響測試結果,破壞測試重複性。加入光隔離器之後,可以封鎖背面的反射光對光源的影響,令測試系統維持一個相對穩定的狀態,測試數據的測量重複性很好。

光隔離器的裝配

自由空間光隔離器

一種方式為在磁環內壁對稱點四點膠,然後將隔離器晶體避開四點膠裝入磁環內孔,旋轉45°,使隔離器晶體四個稜邊與四點膠粘合,避免隔離器晶體端面粘膠;

另一種方式是將隔離器晶體裝入磁環的方形孔內,然後在隔離器晶體與磁環四個縫隙位置進行灌膠。採用新型Hybrid膠水可以簡化工藝,並能減小應力。

尾纖式(在線式)光隔離器

採用UV膠OG198-54定位光纖插針和透鏡於套管中,待UV膠固化後,吸入353ND加強固定,同時提供卓越的防潮性能,製備光纖準直器或陣列光纖準直器。也可以採用新型Hybrid膠水,集UV膠定位和353ND優異性能於一身,簡化工藝,同時減小應力。隨後用353ND固定楔角片和法拉第旋光器於臺階圓環,先行烘烤固化,隨後,在半成品圓環外圍點上353ND,將半成品裝入磁場。貼上另一個楔角片。為減少外界環境影響,通常要再用膠水密封。

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