什么是光纖

  光纖器件是指將光纖加工處理成具有某種功能的光電子器件。其中以單模光纖為基礎(chǔ)的光纖器件獲得應(yīng)用。在光纖通信中可應(yīng)用的光纖器件主要有光纖放大器、光纖激光器、光纖耦合器、光纖偏振器和光纖濾波器等。它們的主要功能分別是實(shí)現(xiàn)光直接放大、產(chǎn)生激光、完成光信號(hào)功率在不同光纖間的分配或組合、使輸入光變成線偏振光和從不同波長(zhǎng)的光波中選出或?yàn)V除特定波長(zhǎng)的光波等。具有附加損耗小、可靠性高和操作簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)。

  光纖傳輸系統(tǒng)中對(duì)光路起轉(zhuǎn)換、連接和控制功能的單元，又稱光無(wú)源器件。主要有光連接器、光耦合器、光開關(guān)、光衰減器、復(fù)用器和解復(fù)用器等。1970年多模光纖取得突破性進(jìn)展，光纖開始應(yīng)用于通信技術(shù)，隨之出現(xiàn)了光連接器。70年代末期，單模光纖出現(xiàn)并用于傳輸系統(tǒng)之后，相應(yīng)地研制出單模光纖器件和平面型光纖器件，以適應(yīng)長(zhǎng)波長(zhǎng)單模光纖傳輸系統(tǒng)的需要。光纖器件已有很多品種。光纖器件的基本理論和相關(guān)技術(shù)的研究受到人們重視，已經(jīng)成為光電器件的一個(gè)門類(見光纖光纜)。

  光纖器件有光纖型、棒透鏡型和平面型等結(jié)構(gòu)。光纖型器件是光纖經(jīng)過(guò)研磨拋光、熱熔拉錐或鍍膜等工藝制成的。加工較為簡(jiǎn)便，因而成本較低。棒透鏡型器件是用棒透鏡或配以其他微光學(xué)元件制成。棒透鏡是橫斷面折射率呈拋物型分布、對(duì)傳輸光束有自聚焦作用的圓柱形透鏡，又稱自聚焦透鏡(圖1)。這種透鏡的特點(diǎn)是焦距小、數(shù)值孔徑大、像差小、加工和連接方便、調(diào)準(zhǔn)容易。由兩根長(zhǎng)度為1/4節(jié)距的棒透鏡所構(gòu)成的準(zhǔn)直-聚焦平行光路適用于多種光纖器件。平面型器件以鈮酸鋰等作襯底材料，用集成電路工藝制成。其特點(diǎn)是體積小、抗外界干擾性能好，是集成光學(xué)器件的一種初級(jí)形式，又稱薄膜光波導(dǎo)無(wú)源器件。