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光通讯模块基础知识培训光通讯模块基础知识培训 培培 训训 大大 纲纲 光纤通信系统的基本原理及相关概念阐述光纤通信系统的基本原理及相关概念阐述 模块中常用器件的基本结构和组成元件模块中常用器件的基本结构和组成元件 常用仪器，设备，工具，辅料常用仪器，设备，工具，辅料 检测方法与原理检测方法与原理 我司生产的模块结构图我司生产的模块结构图 其他其他 光纤通信发展史 1966年“光纤之父”高锟博士首次提出光纤通 信的想法。 1970年贝尔研究所林严雄在室温下可连续工作 的半导体激光器。 1970年康宁公司的卡普隆Kapron 之作出损 耗为20dB/km光纤。 1977年芝加哥第一条45Mb/s的商用线路。 光纤通信的基本原理光纤通信的基本原理 上海上海 北京北京 多媒体信号多媒体信号 →光信号光信号 →光缆传输光缆传输 →光信号光信号 →多媒体信号多媒体信号 光缆光缆 1.信号源信号源 2.传输线路传输线路 3. 信号接收器信号接收器 带宽需求增多带宽需求增多→光纤通信光纤通信 可视电话系统可视电话系统 光通讯应用举例 H/E F/O F/O RX F/O Coaxial Tel PC TV P/S Line Extender Apartment Amp Drop Amp Trunk Amp Value-added Service Return RX Forward TX TX EDFA ACION3000 FT5000 1310nm Plat SDA/MFT Series SST Drop Amp. Passive eq. FT5000 1550nm Plat Subscriber’s Design Perance CNR 45 CTB 57 CSO 57 电子通信与光纤通信电子通信与光纤通信 相同点相同点 两者的作用都是传输数据（声音，文字，图片，视频等）两者的作用都是传输数据（声音，文字，图片，视频等） 类型类型 电子通讯电子通讯 光纤通讯光纤通讯 信号信号 电信号（电流）电信号（电流） 光信号（光线）光信号（光线） 通道通道 电缆，电线（金属）电缆，电线（金属） 光缆，光纤（玻璃）光缆，光纤（玻璃） 不同点不同点 优点优点 没有电气危害，不受电磁干扰，传输容量大，速度快，损没有电气危害，不受电磁干扰，传输容量大，速度快，损 耗低，保密性好，体积小，重量轻耗低，保密性好，体积小，重量轻 发展迅猛，前景广阔发展迅猛，前景广阔 WDMWDM系统基本原理和应用系统基本原理和应用 光通讯行业市场需求增长光通讯行业市场需求增长 （视频电话，宽带网（视频电话，宽带网）） 现有通讯网络规模传输能力不足现有通讯网络规模传输能力不足 （光通讯对硬件设备要求较高，（光通讯对硬件设备要求较高， 目前国内网络不完善，每个信号目前国内网络不完善，每个信号 使用一根光纤传输成本太高）使用一根光纤传输成本太高） 好的解决方案好的解决方案 （使用单根光纤传输多路光信号，减低（使用单根光纤传输多路光信号，减低 单路信号上所承担的成本）单路信号上所承担的成本） 少少 多多 WDMWDM系统基本原理和应用系统基本原理和应用 λ1λ1 λ1λ1 λ2λ2 λ3λ3 λ4λ4 λ2λ2 λ3λ3 λ4λ4 铺设更多的光缆铺设更多的光缆 WDMWDM系统基本原理和应用系统基本原理和应用 λ1λ1 λ1.2.3.4λ1.2.3.4 λ1λ1 λ2λ2 λ3λ3 λ4λ4 λ2λ2 λ3λ3 λ4λ4 合合 波波 器器 分分 波波 器器 将多个信号波将多个信号波 长合在一根光长合在一根光 纤中传输纤中传输 将一根光纤中将一根光纤中 传输的多个波传输的多个波 长信号分离长信号分离 波分复用波分复用 Wavelength Division MultiplexingWavelength Division Multiplexing 如何描述光信号如何描述光信号 波长波长λλ（（拉姆达）拉姆达） 单位单位nmnm（（纳米）纳米） 频率频率f 单位单位HzHz（（赫兹）赫兹） 1m 1000mm 1m 1000mm 毫米毫米 1mm 1000μm1mm 1000μm（（微米）微米） 1 μm1000nm 1 μm1000nm （（纳米）纳米） 1 1 T T（（特）特） 1000 1000G G 1 1G G （（吉）吉） 1000 1000MM 1 1M M （（兆）兆） 1000K 1000K 1K 1K （（仟）仟） 1000 1000HzHz 1 1 nm mnm m 1 1G G （（吉）吉） HzHz 常用单位换算常用单位换算1．．光强光强 dB 10 log10 Pout / Pin 相对值相对值 Pout 输出功率输出功率 ; Pin 输入功率输入功率 dBm 10 log10 P / 1mw绝对值绝对值 是通信工程中广泛使用的单位；是通信工程中广泛使用的单位； 通常表示以通常表示以1毫瓦为参考的光功率；毫瓦为参考的光功率； example –10dBm表示光功率等于表示光功率等于100uw，，即即0.1mw。。 2. 光频率光频率 fv/λ 频率＝光速频率＝光速/波长波长 例例192.1THz 299792458299792458* *10109 9nm*nm*1010- -12 12THz/ THz/15601560. .6161nmnm 192.2THz 299792458299792458* *10109 9nm*nm*1010- -12 12THz/ THz/15591559. .7979nmnm 光纤通信中用到的光信号光纤通信中用到的光信号 平时我们能看到各平时我们能看到各 种颜色的光，不同种颜色的光，不同 颜色的光的波长是颜色的光的波长是 不一样的不一样的 波长越来越大波长越来越大 光纤通信中用到的光信号光纤通信中用到的光信号 光纤通信的波谱在光纤通信的波谱在1.671.67101014 14Hz Hz～～3.753.75101014 14Hz Hz之间之间 即波长在即波长在800800～～ 1800nm1800nm之间，我们目前主要接触到的为之间，我们目前主要接触到的为12601260～～ 1620nm1620nm 属于属于红外波段红外波段 这个波段的光信号人的眼睛是看不见的找光这个波段的光信号人的眼睛是看不见的找光 的时候需要用到感光板的时候需要用到感光板 我们的眼睛是看不到的我们的眼睛是看不到的 红外线红外线 感感 光光 板板 看到了看到了 感光粉感光粉 ITUITU- -中心波长中心波长 公路要规划出不同的车道，车辆各行其道公路要规划出不同的车道，车辆各行其道 光纤通讯系统中也要规划出相应的通讯通道。光纤通讯系统中也要规划出相应的通讯通道。 ITUITU- -国际电信联盟国际电信联盟 International Telecommunications UnionInternational Telecommunications Union 通道CH频率fGHz波长λnm 15191.5001565.4961 16191.6001564.6790 17191.7001563.8628 71197.1001521.0200 72197.2001520.2500 通道CH频率fGHz波长λnm 15191.5001565.4961 16191.6001564.6790 17191.7001563.8628 71197.1001521.0200 72197.2001520.2500 为我们提供通信为我们提供通信 生产和运营商必生产和运营商必 须按照须按照ITUITU的相关的相关 规定生产其产品规定生产其产品 从表中可以看出，相邻通道的中心波长数值相差约从表中可以看出，相邻通道的中心波长数值相差约 0.80.8nmnm左右。左右。 100G100G CH3CH3 3 3 CH34CH34 CH30CH30 CH29CH29 CH28CH28 CH27CH27 CH26CH26 CH31CH31 CH32CH32 规定了中心波长，也就是规定了车道秩序，还要规定了中心波长，也就是规定了车道秩序，还要 规定车道的宽度规定车道的宽度带宽。带宽。 约约0.80.8nmnm 约约0.20.2nmnm 200G200G CH3CH3 3 3 CH34CH34 CH3CH3 0 0 CH2CH2 9 9 CH28CH28 CH2CH2 7 7 CH2CH2 6 6 CH3CH3 1 1 CH32CH32 相应通道中的光信号有一个带宽规定，国际上有较通用相应通道中的光信号有一个带宽规定，国际上有较通用 的带宽标准的带宽标准 ，我们公司规定，我们公司规定100100G G、、200G200G，，CWDMCWDM的的 带宽分别为带宽分别为0.20.22nm2nm，，0.50nm0.50nm和和13nm13nm。。 约约1.61.6nmnm 0.50.5 光纤的结构（裸光纤）光纤的结构（裸光纤） 光纤光纤 Optical FiberOptical Fiber，，OFOF 用来导光的透明介质纤维用来导光的透明介质纤维 纤芯纤芯 包层包层 涂覆层涂覆层 纤芯纤芯传输光信号传输光信号 高纯度高纯度SiOSiO2 2， ，掺杂剂 掺杂剂 折射率（折射率（n n1 1））高（高（1.451.45左右）左右） 直径直径d d1 144～～50μm50μm（（微米）微米） 包层包层将光封闭在纤芯中将光封闭在纤芯中 高纯度高纯度SiOSiO2 2， ，掺杂剂 掺杂剂 折射率（折射率（n n2 2））低（低（1.30 1.30 左右）左右） 直径直径d d2 2125μm125μm微米微米 涂覆层涂覆层保护光纤保护光纤 有机硅或橡胶等材料有机硅或橡胶等材料 直径直径d d3 3250μm250μm（（微米）较脆弱微米）较脆弱 注意保护，防止线损注意保护，防止线损 光纤类型光纤类型 G.652零色散点在零色散点在1300nm左右左右 G.653零色散点在零色散点在1550nm左右左右Corning SM-28e G.654负色散光纤负色散光纤 G.655色散位移光纤色散位移光纤 全波光纤全波光纤 光纤的结构（裸光纤）光纤的结构（裸光纤） 我们平时用剥线钳剥掉的是哪一层我们平时用剥线钳剥掉的是哪一层 光纤中间（纤芯和包层）就是一种特殊结构的拉成细丝的光纤中间（纤芯和包层）就是一种特殊结构的拉成细丝的 玻璃外面包裹一层类似与橡胶的保护层（涂覆层）玻璃外面包裹一层类似与橡胶的保护层（涂覆层） SiOSiO2 2 （二氧化硅）是什么玻璃的主要成分就是 （二氧化硅）是什么玻璃的主要成分就是SiOSiO2 2 涂覆层涂覆层 为什么熔接前要剥掉涂覆层为什么熔接前要剥掉涂覆层 纤芯纤芯 包层包层 涂覆层涂覆层 为什么要剥掉涂覆层为什么要剥掉涂覆层 涂覆层的材料是橡胶，而纤芯与包层的材料是玻璃，涂覆层的材料是橡胶，而纤芯与包层的材料是玻璃， 两者在高温熔接时会产生气泡，使损耗增加。两者在高温熔接时会产生气泡，使损耗增加。 纤芯与包层的材料都是高纯度的玻璃，熔接过程中几纤芯与包层的材料都是高纯度的玻璃，熔接过程中几 乎不会产生气泡。乎不会产生气泡。 900塑料外套管塑料外套管 900 900 μmμm（（微米）微米） 0.90.9mmmm毫米毫米 裸光纤很脆弱，为了保护它，一般还要在外面套一裸光纤很脆弱，为了保护它，一般还要在外面套一 层塑料外套管。（松套管，紧套管）层塑料外套管。（松套管，紧套管） 一般有四种颜色红，黄，蓝，白一般有四种颜色红，黄，蓝，白 光信号在光纤中传播光信号在光纤中传播 纤芯的折射率要比包层的折射率稍大一些根据纤芯的折射率要比包层的折射率稍大一些根据全反全反 射原理射原理使光保持在纤芯中传输使光保持在纤芯中传输。。 不同角度入射进去的光线，走的路径有所不同每条不同角度入射进去的光线，走的路径有所不同每条 光线可以独立传播，互不干扰。光线可以独立传播，互不干扰。 纤芯的作用就是传输光信号，包层的作用是使光信纤芯的作用就是传输光信号，包层的作用是使光信 号封闭在纤芯中不泄露出来。号封闭在纤芯中不泄露出来。 准直器准直器 准直器准直器 公司生产的几种光无源器件公司生产的几种光无源器件 准直器准直器 collimatorcollimator 光线发散的问题被解决了光线发散的问题被解决了 准直器是利用透镜（准直器是利用透镜（ C C- -LensLens或者或者G G- -LensLens））的汇聚原理的汇聚原理 使原本发散的光聚成一束光斑较大的平行光束，从而使原本发散的光聚成一束光斑较大的平行光束，从而 达到准直（平行）效果达到准直（平行）效果. . 公司生产的几种光无源器件公司生产的几种光无源器件 光开关光开关 Optical SwitchOptical Switch 光开关就是实现光路通光开关就是实现光路通/ /断断/ /切换等功能的器件。切换等功能的器件。 控制光路通控制光路通/ /断断 光路切换光路切换 2 2 3 3 1 1 公司生产的几种光无源器件公司生产的几种光无源器件 耦合器耦合器 CouplerCoupler 耦合器就是实现光路耦合，使光信号能量再分配耦合器就是实现光路耦合，使光信号能量再分配 的器件。的器件。 出射光信号可以根据需出射光信号可以根据需 要设置不同的能量比。要设置不同的能量比。 2 2 3 3 200200mwmw毫瓦毫瓦 7070mwmw毫瓦毫瓦 130130mwmw毫瓦毫瓦 1 1 公司生产的几种光无源器件公司生产的几种光无源器件 衰减器衰减器 AttenuatorVOAAttenuatorVOA 衰减器就是能够根据需要将光信号能量进行预衰减器就是能够根据需要将光信号能量进行预 期衰减的器件。期衰减的器件。 200200mwmw毫瓦毫瓦 8080mwmw毫瓦毫瓦 公司生产的几种光无源器件公司生产的几种光无源器件 隔离器隔离器 IsolatorIsolator 隔离器是一种只允许光信号沿光路正向传输的隔离器是一种只允许光信号沿光路正向传输的 器件。器件。 正向导通正向导通 可以传输可以传输 反向截止反向截止 公司生产的几种光无源器件公司生产的几种光无源器件 波分复用器波分复用器 WDM DeviceWDM Device 波分复用器是对光信号波长进行分离与合成的波分复用器是对光信号波长进行分离与合成的 器件。器件。 2 2 3 3 1 1 分离光信号分离光信号 合并光信号合并光信号 FilterFilter 回顾回顾WDMWDM系统基本原理系统基本原理 λ1λ1 λ1.2.3.4λ1.2.3.4 λ1λ1 λ2λ2 λ3λ3 λ4λ4 λ2λ2 λ3λ3 λ4λ4 合合 波波 器器 分分 波波 器器 将多个信号波长合将多个信号波长合 在一根光纤中传输在一根光纤中传输 将一根光纤中传输的将一根光纤中传输的 多个波长信号分离多个波长信号分离 合波，复合，复用合波，复合，复用 分波分波,分用分用 波分复用波分复用 Wavelength Division MultiplexingWavelength Division Multiplexing 波分复用器件波分复用器件 光栅型波分复用器光栅型波分复用器 集成光波导波分复用器集成光波导波分复用器 熔锥型波分复用器熔锥型波分复用器 介质薄膜型波分复用器介质薄膜型波分复用器 四种常见的类型四种常见的类型 √ 是由介质薄膜（是由介质薄膜（DTFDTF））构成构成 的一类芯交互型的一类芯交互型WDMWDM器件器件 1.焊接工艺焊接工艺 2.全胶工艺全胶工艺 波分复用技术，就是在一根光纤线同时传输多种波分复用技术，就是在一根光纤线同时传输多种 波长的光信号的技术波长的光信号的技术 。波分复用技术的核心部件。波分复用技术的核心部件 是波分复用器件。是波分复用器件。 工艺工艺 有铅焊接有铅焊接 技术上比较成熟，但焊料中含有铅等有害物质，对技术上比较成熟，但焊料中含有铅等有害物质，对 环境产生污染，将逐渐被淘汰。环境产生污染，将逐渐被淘汰。 无铅焊接不含铅等有害物质，但是成本较高无铅焊接不含铅等有害物质，但是成本较高 （目前由于焊料问题，成品率较低）。（目前由于焊料问题，成品率较低）。 全胶工艺全胶工艺 不含重金属等有害物质，指标较好，成本低。是今不含重金属等有害物质，指标较好，成本低。是今 后通讯行业发展的趋势。后通讯行业发展的趋势。 焊接工艺结构图焊接工艺结构图 双光纤头双光纤头 单线准直器单线准直器 自聚焦透镜自聚焦透镜 膜片膜片 金属套管金属套管 金属桥金属桥 上膜片上膜片 调试调试 焊接焊接 全胶普通工艺结构全胶普通工艺结构 双线准直器双线准直器 反射过渡管反射过渡管 透射过渡管透射过渡管 单线准直器单线准直器 膜片膜片 1. 1.上膜片上膜片 4.4.后序工作（刷胶，检测，封装）后序工作（刷胶，检测，封装） 3.3.透射调试，上透射过渡管透射调试，上透射过渡管 2.2.反射调试，上反射过渡管反射调试，上反射过渡管 连接处都是用胶粘接，连接处都是用胶粘接， 所以叫“全胶工艺”。所以叫“全胶工艺”。 全胶内陷式工艺结构全胶内陷式工艺结构 双线准直器双线准直器 单线准直器单线准直器 大玻璃套管大玻璃套管 透射过渡管透射过渡管 膜片膜片 1. 1.反射调试，上反射过渡管反射调试，上反射过渡管 4.4.后序工作（刷胶，检测，封装）后序工作（刷胶，检测，封装） 3.3.透射调试，上透射过渡管透射调试，上透射过渡管 2.2.上大玻璃套管上大玻璃套管 全胶全胶3型工艺结构型工艺结构 双线准直器双线准直器 单线准直器单线准直器 大玻璃套管大玻璃套管 透射过渡管透射过渡管 膜片膜片 1. 1.反射调试，上反射过渡管反射调试，上反射过渡管 4.4.后序工作（刷胶，检测，封装）后序工作（刷胶，检测，封装） 3.3.透射调试，上透射过渡管透射调试，上透射过渡管 2.2.上大玻璃套管上大玻璃套管 器件的光路图器件的光路图-分波分波 公共公共 输入输入 反射输出反射输出 透射输出透射输出 膜片膜片 双线准直器双线准直器 单线准直器单线准直器 一路输入的光信一路输入的光信 号被分成两路不号被分成两路不 同的光信号输出同的光信号输出 分波分波 器件的光路图器件的光路图-合波合波 公共公共 输出输出 反射输入反射输入 透射输入透射输入 膜片膜片 单线准直器单线准直器 双线准直器双线准直器 两路输入的光信两路输入的光信 号被合成一路混号被合成一路混 合的光信号输出合的光信号输出 合波合波 介质薄膜滤波片介质薄膜滤波片 （膜片）（膜片） 1.41.4毫米毫米 1.41.4毫米毫米 1.01.0 毫毫 米米 膜片是整个膜片是整个WDMWDM器件最核心元件，成本最高器件最核心元件，成本最高 滤波面滤波面 反射面反射面 增透面增透面 透射面透射面 普通膜片尺寸如图所示普通膜片尺寸如图所示 也有特殊尺寸的也有特殊尺寸的 一般来说一般来说 颜色较深的颜色较深的 是反射面是反射面 颜色较浅的颜色较浅的 是透射面是透射面 侧面侧面 膜片结构膜片结构 滤波面滤波面 反射面反射面 增透面增透面 透射面透射面 玻璃基底玻璃基底 交替镀上不同的物质交替镀上不同的物质 一般有一般有5050- -100100多层多层 而且厚度要求很严格而且厚度要求很严格 滤波面（反射面）的功滤波面（反射面）的功 能是让某种颜色的光能是让某种颜色的光 （即对应某种波长的光）（即对应某种波长的光） 通过，让其他颜色的光通过，让其他颜色的光 反射。反射。 增透面的功能是让光透增透面的功能是让光透 过膜片。过膜片。 膜片结构很脆弱，灰层，划伤，挤压，高温，低温，潮气膜片结构很脆弱，灰层，划伤，挤压，高温，低温，潮气 等外界因素都有可能使其损害失效，所以要注意保护。等外界因素都有可能使其损害失效，所以要注意保护。 反射与透射反射与透射 滤波面滤波面 反射面反射面 增透面增透面 透射面透射面 特定波长的光特定波长的光 信号被透射信号被透射 其他波长的光其他波长的光 信号被反射信号被反射 分波原理分波原理 膜片对波长的反射透射与膜层膜片对波长的反射透射与膜层 结构有关，结构要求很严格结构有关，结构要求很严格 入射角与波长入射角与波长 入射光信号的角入射光信号的角 度不一样，则透度不一样，则透 射和反射的波长射和反射的波长 也不一样。也不一样。 角度越小角度越小，，波长波长 越大。反之亦然。越大。反之亦然。 可以通过改变入射可以通过改变入射 角，得到不同的中角，得到不同的中 心波长。心波长。 模块生产中常用设备简介模块生产中常用设备简介 1.熔接机 2.光源 3.光功率计 4.OSA 熔接机熔接机 光纤光纤 电极电极 高压电弧高压电弧 电弧放电型光纤熔接机电弧放电型光纤熔接机 电弧放电多采用电弧放电多采用2020kHzkHz的高频电源的高频电源 电压为电压为20002000- -4000 4000 V V（（伏），伏）， 电流为电流为1515- -20 20 mAmA（（毫安），毫安）， 光纤被加热到光纤被加热到17001700～～2000℃2000℃ 两个电极之间的两个电极之间的 高频高压电流击高频高压电流击 穿空气产生电弧，穿空气产生电弧， 电弧温度极高，电弧温度极高， 使光纤端面熔化。使光纤端面熔化。 放电结束后，光放电结束后，光 纤端面冷却后熔纤端面冷却后熔 接在一起。接在一起。 熔接机熔接机 为什么熔接前要剥掉涂覆层前面讲过为什么熔接前要剥掉涂覆层前面讲过 为什么要将端面用切割刀切平为什么要将端面用切割刀切平 为什么要将光纤擦拭干净为什么要将光纤擦拭干净 熔接机和切割刀都属于精密设备，灰尘，碎屑等熔接机和切割刀都属于精密设备，灰尘，碎屑等 杂质会影响工作精度，加工出来的光纤线不满足要求。杂质会影响工作精度，加工出来的光纤线不满足要求。 熔接机中的高温电弧能使杂质燃烧，可能损坏设备。熔接机中的高温电弧能使杂质燃烧，可能损坏设备。 光信号损耗很大光信号损耗很大 激光光源激光光源 可调谐光源可调谐光源 TLSTLS EXFOEXFO光源光源 单点光源单点光源 LDLD LD1310LD1310光源光源 DFBDFB- -131131- -D D HP 8168FHP 8168F Agilent 81640AAgilent 81640A Agilent 81680AAgilent 81680A 980980光源光源 850850光源光源 ASEASE光源光源 宽带光源宽带光源 BLSBLS LED1550LED1550 LED1310LED1310 OSAOSA光源光源 每一种光源的技每一种光源的技 术指标都有所差术指标都有所差 别，比如说波别，比如说波 长范围，波长精长范围，波长精 度，功率，信噪度，功率，信噪 比等。不同光源比等。不同光源 用在不同场合。用在不同场合。 使用时应该根据使用时应该根据 需要选择最合适需要选择最合适 的光源。的光源。 光功率计光功率计 PMPM 不同功率计的波长精度 NEWPORTNEWPORT 18301830CC1nm1nm HPHP 81638163AA0.1nm0.1nm HPHP 81538153AA0.1nm0.1nm ANRITSUANRITSU MT9810AMT9810A0.01nm0.01nm 与光源一样，功率计与光源一样，功率计 也有多种类型。一般也有多种类型。一般 按照需求选用相应的按照需求选用相应的 功率计功率计 光源的选用光源的选用 我们公司常见的可调谐光源有Agilent 81640A（包含L波段）， Agilent 81680A（包含C波段），HP 8168F（包含C波段）， 还有EXFO也是包含C波段。在使用和选择可调谐光源时，尽 可能使需要的波长落在可光源所覆盖的带宽的中间，因为在 整个带宽内，中间的光功率会比边缘的大，这样就可以提高 测试的精度。对于81680A和81640A两种光源，以1550nm波 长为中心。若待测模块的波长小于1550nm，则可尽量使用 81680A光源；若待测模块的波长大于1550nm，则可尽量使 用81640A光源。 单点光源（LD）所谓单点光源是指只能提供某一个特定波 长的光源。目前用得最多的单点光源有LD1550nm，DFB- 131-D等等。其实上面提到的可调谐光源本身就是由很多个 单点光源组成的一个可变光源。 波长波长 nmnm 损耗损耗 dBdB OSAOSA光谱分析仪光谱分析仪 前面讲的光功率计显示该给我们看到的是实时光功率，也就是一次只能前面讲的光功率计显示该给我们看到的是实时光功率，也就是一次只能 显示一个波长点的瞬间光功率值。显示一个波长点的瞬间光功率值。 OSAOSA光谱分析可以看作一台具有分析功能的功率计。它可以探测带宽范光谱分析可以看作一台具有分析功能的功率计。它可以探测带宽范 围内的信号，将其数值描绘在显示屏上。然后可以通过对数值的分析处理，得围内的信号，将其数值描绘在显示屏上。然后可以通过对数值的分析处理，得 到我们想要的数据（到我们想要的数据（IL RippleIL Ripple，，CWCW，，PBPB）。）。 ANDOANDO OSAOSA AgilentAgilent OSAOSA ADVANTESTADVANTEST OSAOSA 单点可调谐光源81680A（1456.5nm1584nm）, 81640A1509nm1641nm, 其有两个端口，分 别为1端口和2端口，区别在于两个端口的信噪比不一样，1端口的信噪比比2端口的信噪比高， 因此使用该端口测试各项光学指标比较准确。 保养主要是保持光源的通风，散热，以及光源发光端口的清洁。保养主要是保持光源的通风，散热，以及光源发光端口的清洁。 81680A or81640A 常用型号常用型号Ando AQ6317B 与ASE光源搭配使用，严格按照操作指导书要求操 作，尤其注意对不同类型模块的波长扫描精度设置。 保养主要是保持设备的通风保养主要是保持设备的通风，，散热散热，，以及内置光源以及内置光源 发光端口和输入端口的清洁发光端口和输入端口的清洁。。设备自校提高设备设备自校提高设备 的波长准确度的波长准确度，，确保设备的内置波长和标准的光源确保设备的内置波长和标准的光源 波长一致波长一致。。 常见指标定义常见指标定义 光信号在通过模块时，透射波长的能量损耗。光信号在通过模块时，透射波长的能量损耗。 透射插损（透射插损（Pass , ILPPass , ILP）） 光信号在通过模块时，反射波长的能量损耗。光信号在通过模块时，反射波长的能量损耗。 反射插损（反射插损（Reflect , ILRReflect , ILR）） 由不同偏振态而引起模块插损变化的变化量称为偏振相关损耗。由不同偏振态而引起模块插损变化的变化量称为偏振相关损耗。 偏振相关损耗（偏振相关损耗（Polarization , PDLPolarization , PDL）） 由不同温度而引起模块插损变化的变化量称为温度相关损耗。由不同温度而引起模块插损变化的变化量称为温度相关损耗。 温度相关损耗（温度相关损耗（Temperature , TDLTemperature , TDL）） 以上指标的数值越小越好。数值越小，表示光信号经过以上指标的数值越小越好。数值越小，表示光信号经过 模块时所损耗的能量越小，越稳定。模块时所损耗的能量越小，越稳定。 光信号的插损光信号的插损 光信号的能量在传输过程中逐渐减少，尤其是在插光信号的能量在传输过程中逐渐减少，尤其是在插 入各种光无源模块的时候，模块会损耗一部分的能量。功入各种光无源模块的时候，模块会损耗一部分的能量。功 率计为我们显示了这种能量的损耗有多大。我们一般称之率计为我们显示了这种能量的损耗有多大。我们一般称之 为“插入损耗”，简称“插损”。为“插入损耗”，简称“插损”。 InsertionInsertion LossLoss in out P P ILlog10− 功率计显示功率计显示 出来的读数出来的读数 对数运算对数运算 接入模块后的功率接入模块后的功率 接入模块前的功率接入模块前的功率 存储光源存的存储光源存的 就是这个数值就是这个数值 in out P P ILlog10− 光信号的插损光信号的插损 单位单位dB dB 分贝分贝 分贝与百分比的关系换算举例分贝与百分比的关系换算举例 分贝分贝- -dBdB 0.00.0 0.10.1 0.20.2 1.01.0 3.03.0 3030 7070 百分比百分比- - 100100 97.797.7 95.595.5 79.479.4 50.150.1 0. 10. 1 约为约为0 0 损耗损耗- - 0 0 2.32.3 4.54.5 20.620.6 49.949.9 99.999.9 约约100100 0.00.0dB dB 表示光信号表示光信号100100都传输过去了，损耗为都传输过去了，损耗为0 0 0.20.2dB dB 表示光信号表示光信号95.595.5都传输过去了，损耗了都传输过去了，损耗了4.54.5 3.0dB 3.0dB 表示光信号差不多传输了一半，损耗了一半表示光信号差不多传输了一半，损耗了一半 7070dB dB 表示光信号几乎全部损耗了，表示光信号几乎全部损耗了，“无光无光””。。 常见指标定义常见指标定义 回波损耗（回波损耗（Return , RLReturn , RL）） 方向性（方向性（Direction , DIRDirection , DIR）） 入射到模块的光信号中，由于散射等原因导致有一小部分的光信号入射到模块的光信号中，由于散射等原因导致有一小部分的光信号 沿原路返回。沿原路返回。 回损就是用来描述这种返回光信号的强度。回损就是用来描述这种返回光信号的强度。 波长在透射带宽内的信号光从模块的透射端口入射波长在透射带宽内的信号光从模块的透射端口入射，，在模块的反射在模块的反射 端口检测到的信号光的损耗即为方向性端口检测到的信号光的损耗即为方向性。。 如果这种往回传输的光信号太大可能会影响光源的正常工作，所如果这种往回传输的光信号太大可能会影响光源的正常工作，所 以一般要求返回的光信号越小越好。指标的数值越大，表示返回以一般要求返回的光信号越小越好。指标的数值越大，表示返回 的光信号越小。的光信号越小。 原理与回损类似，数值越大，表示干扰的光信号越小，模块越稳原理与回损类似，数值越大，表示干扰的光信号越小，模块越稳 定。定。 常见指标定义常见指标定义 国际电信联盟（国际电信联盟（ITUITU））所规定的波长值。如所规定的波长值。如3131通道的中心波长值为通道的中心波长值为 1552.521552.52nmnm。。 ITUITU中心波长（中心波长（λλITU ITU） ） 透射带宽（透射带宽（Pass Band , PBPass Band , PB）） 通常规定以通常规定以λλITU ITU为中心，在 为中心，在λλITU ITU / /- -（（PB/2PB/2））范围内的区域称为透范围内的区域称为透 射带宽。射带宽。 即反射波长的范围。通常规定为即反射波长的范围。通常规定为小于小于[ [λλITU1 ITU1PB/2] PB/2]并并大于大于[ [λλITU ITU- -1 1- - PB/2]PB/2]的区域。的区域。 反射带宽（反射带宽（Stop Band , SBStop Band , SB）） 该中心波长是通过分析模块的光谱曲线而得来的。该中心波长是通过分析模块的光谱曲线而得来的。 X dB X dB 中心波长中心波长 与与X dBX dB中心波长的做法类似，其值为两个波长点的差值。中心波长的做法类似，其值为两个波长点的差值。 X dB X dB 带宽带宽 常见指标定义常见指标定义 在透射曲线中，透射带宽范围内插损的最大值和最小值的差值。在透射曲线中，透射带宽范围内插损的最大值和最小值的差值。 透射抖动（透射抖动（RippleRipple- -P P）） 以上数值越小，表示模块性能越好，工作越稳定。以上数值越小，表示模块性能越好，工作越稳定。 中心波长偏移中心波长偏移 中心波长偏移是指中心波长偏移是指WDMWDM模块的中心波长与模块的中心波长与ITUITU规定的中心波长的偏规定的中心波长的偏 差。差。 常见指标定义常见指标定义 相邻通道隔离度（相邻通道隔离度（Isolation , ISOaIsolation , ISOa）） 非相邻通道隔离度（非相邻通道隔离度（ISOnaISOna）） 在透射曲线中，相邻通道（在透射曲线中，相邻通道（λλITU1 ITU1 、 、λλITU ITU- -1 1） ）的透射带宽内插损的的透射带宽内插损的 最小值和最小值和ITUITU通道透射带宽内插损的最大值的差值。通道透射带宽内插损的最大值的差值。 在透射曲线中，非相邻通道（在透射曲线中，非相邻通道（λλITU2 ITU2 、 、λλITU ITU- -2 2） ）的透射带宽内插损的透射带宽内插损 的最小值和的最小值和ITUITU通道透射带宽内插损的最大值的差值。通道透射带宽内插损的最大值的差值。 隔离度表示的是模块对其它信号（有害的）的隔离，隔离度表示的是模块对其它信号（有害的）的隔离， 阻挡性能。数值越大越好。阻挡性能。数值越大越好。 透射曲线 反射曲线 小结小结 至此，我们了解模块生产中常用的工具设备，至此，我们了解模块生产中常用的工具设备， 以及基本指标的定义。以及基本指标的定义。 大家有没有