光纤器件按功能分类,有光连接器、光耦合器、光开关、波分复用器和波分解复用器、光衰减器、光环行器、光隔离器和光调制器等。
光连接器 实现光纤与光纤或光纤与其他器件光学连接的器件。它的主要参数是插入损耗。光连接器品种甚多,按插孔的结构型式分,有O型、C型和V型等;按光纤种类和芯数分,有多模、单模光纤连接器,多芯、单芯光缆连接器等;按应用场合分,有通用式、现场装配式、密封式和穿墙式等。通用的多模单芯光缆连接器的插入损耗一般为 0.5~1分贝(图2)。单模光纤连接器的最低插入损耗可达 0.3分贝。
光定向耦合器 使光路之间按比例实现能量耦合,且分光路线与传输方向有关,可作成三端口或四端口器件。根据结构和工艺的不同,可分为拼接式、拉锥式、棱镜式、平面式等(图3)。光定向耦合器的主要参数是插入损耗、分光比和隔离度。主要用于单线双向传输及数据网等。 星形耦合器 使一个或几个光路中的光能耦合到同一边(或另一边)一个或几个光路中的近似星形器件。将能量耦合到同一边光路的称为反射式星形耦合器;将能量耦合到另一边光路的称非反射式星形耦合器。按其对称性又可分为1×n型和n×n型等。按结构与工艺的不同,星形耦合器可分为拉锥式、搅模棒式等(图4)。星形耦合器的主要参数与光定向耦合器相同。它主要用于星形光纤网络。
T 形耦合器 使两个端机接到一个主传输线路上去的器件。主要结构和参数与星形耦合器相同,主要用于母线网络。
光开关 使一个或几个光路中的光能接通、切断或转换到另一个或几个光路中去的器件。按转换型式可分为1×n型和n×n型(矩阵开关);按转换机理可分为机械式和折射率式(图5)。光开关的主要参数是插入损耗、隔离度、重复性、转换时间和寿命。它主要用于光路的切换。
波分复用器 使两个或两个以上不同波长的光载波共用一个光路的器件。按色散元件分有棱镜式、光栅式和干涉模式等。其主要参数是插入损耗、隔离度等。它主要用于单线双向传输和光纤网络传输。
波分解复用器 使共用一个光路的不同波长的多个光载波分到各自光路中去的器件。其主要参数、结构和用途均与波分复用器相同。
光衰减器 使光路的光能按一定比例衰减的器件。按衰减量的可调性可分为固定式、分级可调式和连续可调式(图6)。其主要参数是衰减量及其精度。它主要用于调整中继区间的损耗、评价光纤传输系统损耗和校正光功率计等。
光纤器件除应用于光纤通信外,还可应用于非通信领域,如传感技术、数据处理和计算技术等。特别是光纤传感器尤其受到人们注意,它的进展将会促进光纤器件的发展。此外为了适应单模光纤传输系统的需要,光纤器件将在平面型器件的基础上向混合集成光路方向发展,对光纤传输系统会产生重要的影响。