常用通信无源器件基础知识培训1
光无源器件
Grin-Lens：
n 0 1 co A Z s
C-Lens：
n11(n n1)R Lc
C-Lens与Grin-Lens对比II
➢双光纤准直器
子午面
垂直排列
水平排列
双光纤准直器尾纤排列方式
2 cross Lcross
双光纤准直器的交叉角度和交叉长度
反射镜
双光纤准直器
双光纤准直器应用示例 －2×2光开关
➢双光纤准直器
双光纤准直器输出光偏角由水平偏角θ//和竖
子午面
轴线
直偏角θ⊥两个分量组成，其中θ//因光纤位
置离轴产生，θ⊥由端面斜角引起。 2 a c r c ) o ta t / s ) / a 2 n ( / / n (
Grin-Lens：
2 cr 2 o n 0 s A s s A i Z n r
Lcrossn0
1 AtanAZ
C-Lens：
2cross2nR1r
Lcross
R n1
//
透镜端面
双光纤准直器输出光束方向
➢双光纤准直器
在光开关和光环形器等器件中，为了减少准直器数量和缩小体积，常用到双 光纤准直器与屋脊棱镜和Wedge对的耦合：
2 cross
2 cross
双光纤准直器与屋脊棱镜的耦合
➢Freespace型光隔离器
光隔离器分为偏振相关型和偏振无关型两种，前者又称为Freespace型，因两端无光 纤输入输出；后者又称为在线型，因两端有光纤输入输出。 ✓Freespace型光隔离器一般用于LD中，因为LD发出的光具有极高的线性度，可以采 用这种偏振相关的光隔离器而享有低成本的优势； ✓通信线路或者EDFA中一般采用在线型光隔离器，因为线路上的光偏振特性非常不 稳定，要求器件有较小的偏振相关损耗。
《无源器件介绍》课件
结论
无源器件是电子电路的基础，了解无源器件对于理解电路原理很有帮助。 通过学习无源器件的概念、分类和特点，我们可以更好地应用它们于实际电 路设计中。
匹配网络
无源器件可用于匹配电路的阻抗，提高信号 传输效率。
振荡电路
无源器件可用于构建振荡电路，产生稳定的 振荡信号。
无源器件的优缺点
优点：低噪声，不需要电源，稳定性强
无源器件具有低噪声、不需要外部电源供电以 及稳定性强等优点。
缺点：之前的结果要正确，不提供放 大作用，不能操控能量的流动
无源器件的缺点是对之前的信号结果要求较高， 无法提供放大作用和直接操控能量的流动。
பைடு நூலகம்
无源器件的特点
1 没有增益
无源器件本身不具备能量的放大作用，只能对电路中的信号进行传输和转换。
2 能量的传输和转换
无源器件在电路中起着传输和转换能量的作用，相当于信号的“传输媒介”。
无源器件的应用
信号滤波
无源器件可用于滤除电路中的噪声和干扰， 保持纯净的信号。
信号耦合
无源器件可用于将信号从一个电路传递到另 一个电路，实现信号的耦合。
电感
电感是一种储存磁能的无源器件，常用于电路中对于电流变化的响应。
电阻
电阻是一种用来限制电流流动的无源器件。根据电阻值的大小，可以将电流 限制在特定的范围内。
电容
电容是一种储存电荷的无源器件。当电容器极板之间施加电压时，可储存和释放电能。
电感
电感是一种储存磁能的无源器件。当电流变化时，电感器产生电磁感应，从而对电流进行调节。
无源器件介绍
无源器件是电子电路的基础，了解无源器件对于理解电路原理很有帮助。
什么是无源器件
无源器件是指在电路中不提供能量放大作用的器件，例如电阻、电容和电感。
光纤通信基本知识-无源器件X
15
无源器件
耦合器
以图1形表示
1
2
4
3
图1
16
4.2
耦合器的功能是把一个输入的光信号分配给多个输出， 或把多个输入的光信号组合成一个输出。这种器件对光纤线 路的影响主要是附加插入损耗，还有一定的反射和串扰噪声 耦合器大多与波长无关，与波长相关的耦合器专称为波分复 用器/解复用器。
BICONIC Type
D4 Type
SMA 905 Type
SMA 906 Type
MINI BNC Type
6
连接头端面类型
Ferrule + Flange
Insertion Loss(插入损耗) <0.3dB Return Loss(回波损耗)
PC>40dB SPC>45dB
UPC>50dB APC>60dB
1. 耦合器类型 p94 图2给出常用耦合器的类型，它们各具不同的功能和用途。 T形耦合器这是一种2×2的3端耦合器，其功能是把一根 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 纤输入的光信号组合在一起，输入一根光纤。
17
…
…
T形
星形
(a)
(b )
1
2
1
2
1＋2＋N
…
4
3
N
定向
波分
(c)
式中，L为耦合器有效作用长度，Cλ为取决于光纤参数和 光波长的耦合系数。
设特定波长为λ1和λ2，选择光纤参数，调整有效作用长度， 使得当光纤a的输出Pa(λ1)最大时，光纤b的输出Pb(λ1)=0；当 Pa(λ2)=0时，Pb(λ2)最大。对于λ1和λ2分别为1.3μm和1.55μm的 光纤型解复用器，可以做到附加损耗为0.5 dB，波长隔离度大 于20 dB。
光器件基础知识培训
03 在高能级E2的电子，受到入射光
的作用，被迫跃迁到低能级E1上 与空穴复合，释放的能量产生光 辐射，这种跃迁称为受激辐射。
ROSA
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
3.Passive devices
一个完整的光纤通信系统，除光纤、光源和光检测器外， 还 需要许多其它光器件，特别是无源器件。这些器件对光纤通信 系统的构成、功能的扩展或性能的提高，都是不可缺少的。 虽然对各种器件的特性有不同的要求， 但是普遍要求插入损 耗小、反射损耗大、工作温度范围宽、性能稳定、寿命长、 体积小、价格便宜， 许多器件还要求便于集成。本节主要介 绍无源光器件的类型、原理和主要性能。
输入 光
光纤 a
1
光强 度
2
输出 光
1
5
9
定向耦合器； (b)
4
光纤 b
3
2
6
10
8×8星形耦合器； (c)
(a)
3
7
11 由12个2×2耦合器组
4
8
12 成的8×8星形耦合器
(c) (b)
图 3.29
光纤型把两根或多根光纤排列，用熔拉双锥技术制作各种器件。这 种方法可以构成T型耦合器、定向耦合器、星型耦合器和波分解复用器。 图3.29(a)和(b)分别示出单模2×2定向耦合器和多模n×n星形耦合器的结 构。单模星形耦合器的端数受到一定限制，通常可以用2×2耦合器组成， 图3.29(c)示出由12个单模2×2耦合器组成的8×8星形耦合器。
自 聚 焦透 镜分 光 片 4
3
2
(b)
1
1
23
自聚焦透镜 硅光栅 光纤
1＋2＋3 (d)
图 3.31微器件型耦合
光器件基础知识培训
Profile
通信用光器件可以分为有源器件和无源器件两种 类型。不依靠外加电源（直流或交流）的存在就能独 立表现出其外特性的器件就是无源器件。否则就称为 有源器件。
有源器件包括光源、光检测器和光放大器，这些 器件是光发射机、 光接收机和光中继器的关键器件， 和光纤一起决定着基本光纤传输系统的水平。
连接器有单纤(芯)连接器和多纤(芯)连接器， 其特性主要 取决于结构设计、加工精度和所用材料。单纤连接器结构有 许多种类型，其中精密套管结构设计合理、效果良好，适宜 大规模生产， 因而得到很广泛的应用。
表 3.5 光纤连接器一般性能
图3.27示出精密套管结构的连接器简图，包括用于对中 的套管、带有微孔的插针和端面的形状(图中画出平面的端面)。 光纤固定在插针的微孔内，两支带光纤的插针用套管对中实 现连接。 要求光纤与微孔、插针与套管精密配合。对低插入 损耗的连接器，要求两根光纤之间的横向偏移在1 μm以内， 轴线倾角小于0.5°。普通的FC型连接器，光纤端面为平面。 对于高反射损耗的连接器， 要求光纤端面为球面或斜面，实 现物理接触(PC)型。套管和插针的材料一般可以用铜或不锈钢， 但插针材料用ZrO2陶瓷最理想。ZrO2陶瓷机械性能好、 耐磨， 热膨胀系数和光纤相近，使连接器的寿命(插拔次数)和工作温 度范围(插入损耗变化±0.1 dB)大大改善。
光无源器件主要有连接器、耦合器、波分复用 器、调制器、光开关和隔离器等，这些器件对光纤通 信系统的构成、功能的扩展和性能的提高都是不可缺 少的。
光放大器
Basic parameters
• 1、插入损耗：IL---Insertion Loss • 2、回波损耗：RL---Return Loss
• IL测量
1. 耦合器类型
最新FTTH培训资料1
最新FTTH培训资料1FTTH（Fiber To The Home），即光纤到户，是一种将光纤直接接入家庭的宽带接入技术。
随着信息技术的飞速发展，FTTH 已成为当前宽带接入的主流方式之一。
为了让大家更好地了解和掌握FTTH 技术，以下为大家提供一份最新的 FTTH 培训资料。
一、FTTH 概述FTTH 是指将光网络单元（ONU）安装在用户家中，通过无源光网络（PON）技术为用户提供高速、稳定的宽带接入服务。
相比传统的宽带接入方式，FTTH 具有带宽高、传输距离远、抗干扰能力强等诸多优点。
PON 技术是实现 FTTH 的关键技术之一，目前主要有 EPON（以太网无源光网络）和 GPON（吉比特无源光网络）两种标准。
EPON 具有成本低、技术成熟等优点；GPON 则在带宽、分光比等方面具有优势。
二、FTTH 系统组成FTTH 系统主要由OLT（光线路终端）、ODN（光分配网络）和ONU 组成。
OLT 位于局端，是整个 FTTH 系统的核心设备，负责与上层网络的连接以及对 ONU 的管理和控制。
ODN 是由光纤、光分路器等无源器件组成的光分配网络，用于将OLT 发送的光信号分配到各个 ONU。
ONU 位于用户端，为用户提供各种接口，如以太网接口、语音接口等，满足用户的宽带接入和语音通信等需求。
三、FTTH 施工流程FTTH 的施工流程主要包括现场勘察、光缆敷设、分光器安装、ONU 安装调试等环节。
在现场勘察阶段，需要对用户的分布情况、建筑结构等进行详细了解，为后续的施工方案制定提供依据。
光缆敷设是 FTTH 施工中的重要环节，需要注意光缆的弯曲半径、敷设方式等，确保光缆的性能不受影响。
分光器的安装位置和分光比的选择需要根据用户数量和分布情况进行合理规划。
ONU 的安装调试需要按照相关规范进行操作，确保设备正常工作，用户能够正常使用宽带服务。
四、FTTH 常见故障及处理方法在 FTTH 的使用过程中，可能会出现一些故障，如光信号丢失、网络速度慢、语音通话质量差等。
天线基础知识
目录天线 (1)一、天线理论知识 (1)二、天线的选择原则 (18)三、常用天线的分类 (23)天线一、天线理论知识天线是将射频信号转化为无线信号的关键器件，其质量的优良和是否合理使用对无线通信工程的成败起到重要作用。
所以我们必须全面了解天线。
1、天线的方位图：天线辐射电磁波是有方向性的，它表示天线向一定方面辐射电磁波的能力。
反之，作为接收天线的方向性表示了它接收不同方向来的电磁波的能力。
天线方向图的定义：天线辐射的电磁场在一定距离上随空间角坐标分布的图形。
由于电磁场的矢量特征包含了幅度、相位、极化方向等信息，因此，对应有：幅度方向图、相位方向图。
而电磁场的幅度可用场强和功率密度表示，所以，幅度方向图又分为场强方向图和功率方向图。
除非特殊说明，在一般情况下，通常天线方向图指的是功率方向图，幅度以dB为单位。
根据定义，天线的方向图是三维立体图，但实际获得完整的三维方向图是非常困难的。
通常根据天线的结构特点，选择两个或多个特征面测得该平面内的二维方向图如：E面方向图：通过最大辐射方向并与电场矢量平行的平面；水平面方向图（Horizontal）：是指与地面平行的平面内的方向图；垂直面方向图（Vertical）：是指与地面垂直的平面内的方向图。
当天线为垂直极化时，H面近似为水平面，E面近似为垂直面，如果天线为水平极化则情况正好相反。
E面图和H面图只是描述了天线的功率密度的分布情况，但不能定量的反映天线的主要特征。
为了更好的描述天线的方向图，常使用半功率波束宽度、副瓣电平、前后比、第一上副瓣抑制、第一下零点填充等都是描述方向图特征的指标。
2、波瓣：零功率点波瓣宽度：主瓣最大值两边两个零辐射方向之间的夹角。
半功率点波瓣宽度：在E面或H面的等距线上，主瓣最大值两边场强等于最大场强的0.707倍（或一半功率密度）的两辐射方向之间的夹角。
副瓣电平：在E面或H面的等距线上，副瓣最大值与主瓣最大值之比，通常用dB表示。
《无源器件介绍》课件
温度特性
总结词
描述无源器件在不同温度下的性能稳 定性。
详细描述
无源器件的温度特性是指其在不同温 度下的性能稳定性。由于温度变化可 能引起无源器件的性能漂移，因此了 解其温度特性有助于保证电路的稳定 性和可靠性。
环境特性
总结词
描述无源器件在不同环境条件下的性能表现和可靠性。
详细描述
无源器件的环境特性是指其在不同环境条件下的性能表现和可靠性。例如，某些无源器件可能对湿度、压力、机 械振动等环境因素敏感，需要在特定环境下使用或采取保护措施。
03
柔性化
柔性无源器件成为研究热点，可穿戴、可折叠和可伸缩 的电子产品需求增长，为无源器件带来新的应用场景。
市场发展趋势
5G和物联网推动
随着5G通信和物联网技术的快速 发展，无源器件市场将迎来新的 增长点，尤其在射频和微波领域
。
汽车电子需求增长
汽车智能化和电动化趋势带动汽车 电子市场增长，无源器件在汽车电 子领域的应用将进一步扩大。
厚膜工艺
厚膜工艺是一种将材料通过印刷 、烧结等工艺形成无源器件的技
术。
厚膜工艺具有工艺简单、成本低 、可靠性高等优点，广泛应用于厚膜工艺的制造过程包括印刷、 烧结、涂层等步骤，其中印刷和
烧结是关键工艺。
微组装工艺
微组装工艺是一种将多个小型化无源 器件组装在一起形成复杂电路的技术 。
新工艺的探索
3D打印技术
利用3D打印技术可以制造出结构更为复杂、功能更为多样的 无源器件，提高器件的性能和集成度。
纳米压印技术
纳米压印技术可以实现高精度、大面积的图案化，为制造高 性能无源器件提供了新的途径。
新应用领域的拓展
物联网
随着物联网技术的发展，无源器件的应用领域不断拓展，涉及传感器、无线通信和能量 收集等多个方面。