光隔离器的插入损耗.doc

光隔离器的插入损耗实验一光隔离器的插入损耗、反向隔离度、回波损耗的测试一(实验目的和任务1(了解光隔离器的工作原理和主要功能。2(了解光隔离器各参数的测量方法。3(测量光隔离器的插入损耗、反向隔离度、回波损耗参数。二(实验原理光隔离器又称为光单向器,是一种光非互易传输无源器件,该器件用来消除或抑制光纤信道中产生的反向光,由于这类反向光的存在,导致光路系统间将产生自耦合效应,使激光器的工作变得不稳定和产生系统反射噪声,使光纤链路上的光放大器发生变化和产生自激励,造成整个光纤通信系统无法正常工作。若在半导体激光器输出端和光放大器输入或输出端连接上光隔离器,减小反射光对LD的影响,因此,光隔离器是高码速光纤通信系统、精密光纤传感器等高技术领域必不可少的元器件之一。光隔离器是利用了磁光晶体的法拉第效应,其组成元件有:光纤准直器(OpticalFiberCollimator)、法拉第旋转器(FaradayRotator)和偏振器(Polarizator)。隔离器按照偏振特性来分,有偏振相关型和偏振无关型。:,光通过法拉第旋转器时,在磁场作用下,光偏振方向旋转角为,式中H为磁场强度,L为法拉第材料长度,F为材料的贾尔德系数。如,,,当输入光通过垂直偏振起偏器后,成为垂直偏振光,经过法拉第旋转器旋转了00,而检偏器偏振方向和起偏器偏振方向成角,使得光线顺利通过,而反射回来45450的偏振光经过检偏器、法拉第旋转器以后,继续沿同一方向旋转,即偏振方向刚好45与起偏器偏振方向垂直,则光无法反向通过。由于只有垂直偏振的光能通过光隔离器,因此称为偏振相关光隔离器。,(a)为光隔离器正向输入。当包含两个正交偏振的输入光波被一个偏振分束器分离,变为垂直偏振光和平行偏振光。这两束光通过法00拉第旋转器,沿同一方向旋转,再通过/2波片旋转,垂直偏振光变为平行偏振4545,光,平行偏振光变为垂直偏振光,经过偏振分束器合为一束光输出。(b)是反向输入光的偏振态在隔离器中的演化过程。在SWP水平偏振态光折射,垂直偏振态光透射,则光不能从正向输入端输出。(一)光隔离器插入损耗测试的实验原理光隔离器的插入损耗是光隔离器正向接入时,输出光功率相对输入光功率的比率(以PPdB为单位)。假设光隔离器的正向输入光功率为,输出光功率为,则其计算公式1正2正为:P1正Insertloss,10lg(1-1)。(二)光隔离器隔离度测试的实验原理反向隔离度是隔离器最重要的指标之一,它表征光隔离器对反向传输光的隔离能P力。,假设光隔离器反向输入光功率为,输出光功率1反P为。则光隔离器隔离度计算公式为:2反P1反Isolator,10lg(1-2)。(三)光隔离器回波损耗测试的实验原理光隔离器的回波损耗是指正向入射到隔离器中的光功率与沿输入路径Returnloss返回隔离器输入端口的光功率之比(以