光器件常识

B类为单模光纤
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1.2.1 单模光纤
➢单模光纤(Single-mode Fiber): 当光纤的几何尺寸(主要是芯径)较小，与光波长在同一数量级，如芯径在5~10微米
范围，光纤只允许一种模式(基模)在其中传播，其余的高次模全部截止，这样的光纤 称为单模光纤。光在单模光纤中的传播轨迹，简单地讲是以平行于光纤中心轴线的形 式以直线方式传播，如图：
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2.1.3 光纤衰减器
衰减器种类很多，下面只简单介绍我们常用的几种： • 1、阴阳式衰减器（也叫插头式） • 2、双阴式衰减器（也叫适配器型） • 3、可调式衰减器
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2.2 有源光器件
有源光器件，可以认为是那些发光或感光的器件。
包括：激光器、光电二极管、光放大器等。
3.2.1光放大器
光放大器有多种，目前我公司仅使用了1种，叫掺饵光纤放大器，也叫 EDFA。由于目前激光器的发射光功率通常为0dBm左右，这使得传输距 离收到很大的限制，使用光放大器，可将发射光功率提高到15dBm左右。
3.2.2光收发一体模块
光收发一体模块，内部含有激光器和光电二极管。目前我公司使用光收 发一体模块种类繁多。根据结构封装来划分，主要有1*9和SFP(Small Form pluggable)两类，此外SFF(small Form Factor)和2*9也有少量使用。
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3.2 光纤跳纤的正确使用规范
• 3)当光纤线已连接于设备时，不要 扭绞光纤线。
• 4）在连接光纤线时，注意光连接 头应垂直插入光连接插座，不要有 倾斜的角度。还有，光连接头连接 好时，白色部分应全部插入光插座 内。
注意：永远不要让光纤尾部正对你的眼睛，永远不要向光 纤里面看，不要直接或使用仪器看光纤尾部。激光 是不可见的，并可能会对人眼造成永久伤害。
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3.1 光纤清洁
光纤清洁必备工具： • 1、专用光纤清洁用无尘纸或无纺布。 • 2、无水酒精，浓度为99.9%以上，配合脱脂棉球擦拭 。 • 3、光纤端面放大镜。
8°
PC(UPC)
APC
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3.1.2 SC适配器(法兰)
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2.1.2 LC适配器
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2.1.2 FC适配器
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2.1.2 FC-SC适配器
连接器/适配器（法兰Flange）： • SC型：单模PC、UPC为蓝色，多模PC、UPC为米色或蓝色； APC为绿色; • LC型：单模PC、UPC为蓝色，多模PC、UPC为米色； • FC型：单模PC、UPC为黑色或蓝色, 多模PC、UPC为黑色； APC为绿色。
一般光纤用橙色表示，也有的用灰色表示，接头和保护套用米色或者黑色；传输 距离较短。内部光纤芯径较细，常用的为50um或62.5um两种。
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2. 认识光器件
2.1 无源光器件
对无源光器件的定义，可以大致这样理 解，不发光，不感光的光器件为光无源 器件，它只是完成对光信号的透射或反 射功能。（这个定义不准确，大致可以 这样理UPC
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2.1.1 光纤连接器端面
目前公司使用：
• 端面类型为PC(球面)和APC（斜面）端面的光纤连接器。不同端面形式 的光纤连接器在连接时，光学特性略有不同。通常PC最为常用，其加工 简单。APC比较少用，端面为斜面，加工略复杂，主要是针对一些大功 率的激光传输和单纤双向的传输系统应用，它可以很好的降低光反射。
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2.2.2 光收发一体模块
1*9
双纤
单纤
SFP
SFF
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2.3 光器件使用安全
• 国际电子技术委员会IEC(International Electrotechical Commission) 通过波长及照射时间差异造成的危害，按激光输出功率的大小对 激光等级划分为Class1, Class2, Class3A, Class3B, Class4 五个等级。
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2.1.1 光纤连接器
两端类型不同的连接器：SC-LC;FC-SC
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2.1.1 光纤连接器端面
端面类型分类： ➢PC(UPC)型：端面接触面为球面,接触面集中在端面的中央部分； ➢APC型：接触端的中央部分仍保持PC型的平面，但端面的其它部分加工
成斜面，使端面与光纤轴线的夹角小于90度,一般采用斜8度 角，这样可以增加接触面积,使光耦合更加紧密。可以保证很好 的回波损耗。
➢ 涂敷层 光纤的最外层是由丙烯酸酯、硅橡胶和尼龙组成的涂敷层，其作用是增加光纤的 机械强度与可弯曲性。
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1.2 光纤类型
依据国际电工委员会标准（IEC）光纤分类按照光纤所用材料、折射率、色 散波长等要素将光纤分为A、B两类:
A类为多模光纤
➢ 多模阶跃折射光纤（基本不用） ➢ 多模渐变折射光纤
• 随着公司光产品的增多，我们也逐渐有了一些大功率 的光设备，比如CWDM设备的合波口，它将多路激光 合在一起，16波时激光强度最大为15dBm，我们也开 发了光放大设备它的发射光功率为15dBm-17dBm，此 类激光安全等级为class 3B。对此类激光需特别注意。
• 右图为激光安全标识，对标记有此标识的区域或物品， 需注意激光安全。
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2.1.1 光纤连接器
光纤连接器(光纤跳线)类型：
➢ 根据接头（跳线）形状可分为： FC、SC、LC等；
➢ 根据插芯端面接触方式可分为：PC、UPC、APC等；
命名方式：SC/PC、SC/APC(跳线类型/端面类型) 常用举例：FC/APC 、FC/PC、SC/APC、SC/PC等等。
在光纤跳纤的使用中，除需注意光纤端面清洁问题外，还有一个比较容易被 忽略的问题，那就是光纤的操作： • 1）光连接头与光纤线连接部分的弯折半径不要小于30 mm，这是所容许
的最小弯折半径。
• 2）避免对光纤线施加8.2kg或更大的拉力,哪怕是瞬间的超出范围的拉力， 都可能对光纤造成永久的损坏。
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等级 Class1
Class2
危害
对人体无任何危险，用眼睛直视也不会损害眼睛 不可长时间直视激光束
Class3A/Class3B 直视光束会造成眼睛损伤
Class4
不但其直射光束及镜式反射光束对眼和皮肤损伤 ,散 射光也会对人体造成伤害
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3.3 光器件使用安全
• 目前我们所使用的激光器都是满足激光安全等级1的要 求，该类激光器对人不会造成伤害，但尽管这样，我 们仍需严格遵守上面的规定，养成良好的激光安全习 惯和培养激光安全的意识，对生产和测试人员有益无 害。
• 通常光纤连接器在护套上使用不同的颜色来区分不同的端面类型，APC 端面的保护套通常为绿色。
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光纤连接器介绍提问：
问题：不同的端面接触方式是否可以混插使用？
注意：通常只有端面类型相同、孔径相同的光纤跳
纤可以对接。如不同端面类型或不同孔径的光纤跳纤对 接，通常会增加额外的损耗、甚至损伤光纤连接头。
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2.1.1 FC光纤连接器
FC连接器： （Ferrule Connector）日本NTT研制采用金属螺纹连接结构，紧固方式为 螺丝扣。最早，FC类型的连接器，采用对接端面是平面接触方式（FC）。 此类连接器结构简单，操作方便，制作容易，但光纤端面对微尘较为敏感， 容易产生反射，提高回波损耗性能较为困难。后来，对该类型连接器做了 改进，采用对接端面呈球面的插针（PC），而外部结构没有改变，使得插 入损耗和回波损耗性能有了较大幅度的提高。 适配器特性： 兼容性好 陶瓷或青铜套管 性能指标: 插入损耗：<±0.2dBm 抗张力：200-600克 机械耐久性：500次 工作温度：-40℃到+85℃
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2.1.1 SC光纤连接器
SC连接器：
标准连接器（Subscriber Connector）由日本NTT研制，已经在光 纤连接领域长期使用，其端面多采用PC或APC型研磨方式；紧固 方式是采用插拔销闩式，不需旋转。此类连接器价格低廉，插拔 操作方便，介入损耗波动小，抗压强度较高，损耗大约0.15dB， 损耗很小。
力； ② 擦拭完成后，放置数秒，以让酒精充分挥发。 ③ 待酒精挥发后，再将光纤插入法兰或戴上保护帽。 ④ 不可用水，或除酒精外的其他液体擦拭光纤。 ⑤ 不可使用普通纸张、或衣物等擦拭光纤端面。 ⑥ 已擦拭过的无尘纸或无纺布，不可重复使用。 ⑦ 在户外或某些情况下，可以不使用酒精，直接使用无尘纸擦拭。
d2 d1 d2
因为光在单模光纤中仅以一种模式（基模）进行传播，其余的高次模全部截止，从 而避免了模式色散的问题，故单模光纤特别适用于长距离传输。
一般光纤用黄色表示，接头和保护套为蓝色；传输距离较长。内部光纤芯径较细，
通常为9um 。
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1.2.2 多模光纤
➢多模光纤(Multi-mode Fiber): 多模光纤就是允许多个路径（称为模）的光在其中传输。
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3.1 光纤清洁
光纤清洁规范：
1、每次使用光纤均需使用光纤放大镜查看光纤端面。如不符合清洁要求， 需执行光纤端面清洁操作。
2、插拔过的尾纤或光纤跳线，如短期内不再使用，需立刻盖好光头帽或光 纤保护套。
3、对清洁后无法达到洁净和损伤要求的，需立即报废。
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