文章来源: https://www.doczj.com/doc/5512943330.html,/schemes/scheme-27.htm
在自由空间型的光无源器件（如光隔离器、光环形器、光开关等）中，输入和输出光纤端面必须间隔一定距离，以便在光路中插入一些光学元件，从而实现器件功能。从光纤输出的高斯光束（实际为近高斯光束，可以高斯光束近似处理），束腰半径较小而发散角较大，两根光纤之间的直接耦合损耗对其间距极其敏感，光纤准直器扮演这样一种功能，将从光纤输出的光准直为腰斑较大而发散角较小的光束，以增加对轴向间距的容差，如图 4 所示，从图 2（c）（d）亦可看出准直器对轴向容差的改善。
光纤准直器的结构和参数
光纤准直器的结构参数如图 5 所示，因光纤头端面的 8 度斜角，造成输出光束与准直器轴线存在夹角θ，称为点精度。图 6 所示为两准直器的理想耦合情况，二者的输出光场完全重合，其间距为准直器的工作距离Zw。准直器输出高斯光束的束腰距离其端面Zw/2，束腰直径为 2ωt，而高斯光束的发散角与其束腰直径成反比关系。到此我们介绍了光纤准直器的三个主要参数：工作距离、点精度和光斑尺寸。
光纤准直器的设计方法
光纤准直器的基本原理是，将光纤端面置于准直透镜的焦点处，使光束得到准直，然后在焦点附近轻微调节光纤端面位置，得到所需工作距离，因此准直器的工作距离与光纤头和透镜的间距 L相关。光纤准直器的设计方法是，根据实际需求确定准直器的工作距离，依据高斯光束传输理论，确定光纤头和透镜间距 L并计算光斑尺寸，然后依据光线理论计算准直器的点精度。具体设计步骤如下：
a) 确定所需工作距离Zw；
b) 列出从光纤端面至输出光束束腰位置的近轴光线传输矩阵；
下面以 Grin-Lens准直器为例：
c) 列出输出光束束腰位置的 q 参数；
高斯光束的传输可用 q 参数及 ABCD法则来描述，如下图公式所示：
一般考虑光纤端面高斯光束的模场半径为ω0且波面曲率半径为R0＝∞，因此光纤端面的q参数为：
根据 ABCD法则，输出光束束腰位置的 q 参数为：
d) 确定光纤头与透镜间距 L；
在输出光束束腰位置，波面曲率半径为R3=∞即 1/q3的实部为 0
纵观以上推导过程，q3中只包含一个变量L。
因此可依据上面的公式确定间距L计算光斑尺寸和点精度；
e)根据确定的间距L，可由q3计算光斑尺寸：
点精度可用光线追迹的方式计算。
光纤准直器常用 0.23 节距的 Grin-Lens，就是为了能够通过微调间隙 L 而得到不同工作距离的光纤准直器，C-Lens的长度选择，也应作类似考虑。
光纤准直器的分析和比较
Grin-Lens 最早用于光纤准直器的准直透镜，NSG 公司是最早的供应者，目前国内的上海中科光纤通讯器件有限公司、西安飞秒光电科技有限公司和西安同维通信技术有限公司均能供应Grin-Lens。CASIX公司的罗勇将 C-Lens引入光纤准直器，因成本优势而得到顾客欢迎。
前面已经提到，准直器的工作距离与光纤头和透镜间距 L相关，增加间距 L可增加工作距离，但是对一个确定的准直透镜，工作距离不能无限增加。当光纤端面在透镜焦点附近调节时，光斑尺寸变化较大，然而将光纤端面置于透镜焦点上（此时工作距离接近 0），计算所得光斑尺寸仍有参考作用，有助于估算确定的透镜参数所能得到的光斑尺寸。点精度随光纤头位置变化不大，取间距 L等于透镜焦距所得点精度可作为其他情况的近似。
下面针对 Grin-Lens和 C-Lens，分析工作距离、光斑尺寸和点精度与透镜参数的关系。
a) 工作距离限制
对（10）式稍作变换，得到一个关于 L 的一元二次方程，该方程有解（两个解中接近于透镜焦距的解才是我们所需要的）的条件是满足系数条件式
其中系数a、b、c与透镜参数相关且包含工作距离Zw，因此由上式可得到工作距离的限制条件：
光斑尺寸
取间距 L等于透镜焦距，得到光斑尺寸如下：
c) 点精度
取间距 L等于透镜焦距，得到准直器点精度如下：
以上关于光斑尺寸和点精度的计算是基于间距L等于透镜焦距，其结果仅作为选择透镜参数时的参考，
精确的计算可依照上述光纤准直器的设计方法进行。
C-Lens 可通过增大端面曲率半径来增加工作距离，比 Grin-Lens 改变参数相对容易，因此在长工作距
离应用中具有优势，而在普通应用中，也因其成本优势受到欢迎。但是在 Filter 型 WDM 中，需要在透镜
的端面粘贴滤波片，Grin-Lens因其端面为平面而占绝对优势。
交换机与光纤收发器的作用各是什么? 交换机的作用： 概念和原理 交换（switching）是按照通信两端传输信息的需要，用人工或设备自动完成的方法，把要传输的信息送到符合要求的相应路由上的技术统称。广义的交换机（switch）就是一种在通信系统中完成信息交换功能的设备。 在计算机网络系统中，交换概念的提出是对于共享工作模式的改进。我们以前介绍过的HUB集线器就是一种共享设备，HUB本身不能识别目的地址，当同一局域网内的A主机给B主机传输数据时，数据包在以HUB为架构的网络上是以广播方式传输的，由每一台终端通过验证数据包头的地址信息来确定是否接收。也就是说，在这种工作方式下，同一时刻网络上只能传输一组数据帧的通讯，如果发生碰撞还得重试。这种方式就是共享网络带宽。 交换机拥有一条很高带宽的背部总线和内部交换矩阵。交换机的所有的端口都挂接在这条背部总线上，控制电路收到数据包以后，处理端口会查找内存中的地址对照表以确定目的MAC（网卡的硬件地址）的NIC（网卡）挂接在哪个端口上，通过内部交换矩阵迅速将数据包传送到目的端口，目的MAC若不存在才广播到所有的端口，接收端口回应后交换机会“学习”新的地址，并把它添加入内部MAC地址表中。 使用交换机也可以把网络“分段”，通过对照MAC地址表，交换机只允许必要的网络流量通过交换机。通过交换机的过滤和转发，可以有效的隔离广播风暴，减少误包和错包的出现，避免共享冲突。 交换机在同一时刻可进行多个端口对之间的数据传输。每一端口都可视为独立的网段，连接在其上的网络设备独自享有全部的带宽，无须同其他设备竞争使用。当节点A向节点D发送数据时，节点B可同时向节点C发送数据，而且这两个传输都享有网络的全部带宽，都有着自己的虚拟连接。假使这里使用的是10Mbps的以太网交换机，那么该交换机这时的总流通量就等于2×10Mbps＝20Mbps，而使用10Mbps 的共享式HUB时，一个HUB的总流通量也不会超出10Mbps。 总之，交换机是一种基于MAC地址识别，能完成封装转发数据包功能的网络设备。交换机可以“学习”MAC地址，并把其存放在内部地址表中，通过在数据帧的始发者和目标接收者之间建立临时的交换路径，使数据帧直接由源地址到达目的地址。 交换机分类 从广义上来看，交换机分为两种：广域网交换机和局域网交换机。广域网交换机主要应用于电信领域，提供通信用的基础平台。而局域网交换机则应用于局域网络，用于连接终端设备，如PC机及网络打印机等。从传输介质和传输速度上可分为以太网交换机、快速以太网交换机、千兆以太网交换机、FDDI交换机、A TM交换机和令牌环交换机等。从规模应用上又可分为企业级交换机、部门级交换机和工作组交换机等。各厂商划分的尺度并不是完全一致的，一般来讲，企业级交换机都是机架式，部门级交换机可以是机架式（插槽数较少），也可以是固定配置式，而工作组级交换机为固定配置式（功能较为简单）。另一方面，从应用的规模来看，作为骨干交换机时，支持500个信息点以上大型企业应用的交换机为企业级交换机，支持300个信息点以下中型企业的交换机为部门级交换机，而支持100个信息点以内的交换机为工作组级交换机。本文所介绍的交换机指的是局域网交换机。 交换机功能
?光纤准直器是光无源器件中的一个重要的组件，在光通信系统中有着非常普遍的应用。 它是由单模尾纤和准直透镜组成，具有低插入损耗，高回波损耗，工作距离长，宽带宽，高 稳定性，高可靠性，小光束发散角，体积小和重量轻等特点。可将光纤端面出射的发散光束变换为平行光束，或者将平行光束会聚并高效率耦合入光纤，是制作多种光学器件的基础器件，因此被广泛应用于光束准直，光束耦合，光隔离器，光衰减器，光开关，环行器， ＭＭ，密集波分复用器ＥＳ之中。 目录 ?光纤准直器的结构与参数 ?光纤准直器的原理 ?光纤准直器的优点 ?光纤准直器的装配 光纤准直器的结构与参数 ?光纤准直器的结构参数如图5 所示，因光纤头端面的8 度斜角，造成输出光束与准直器轴线存在夹角θ，称为点精度。图6 所示为两准直器的理想耦合情况，二者的输出光场完全重合，其间距为准直器的工作距离Zw。准直器输出高斯光束的束腰距离其端面Zw/2，束腰直径为2ωt，而高斯光束的发散角与其束腰直径成反比关系。到此我们介绍了光纤准直器的三个主要参数：工作距离、点精度和光斑尺寸。 光纤准直器的原理 ?光纤准直器的基本原理是，将光纤端面置于准直透镜的焦点处，使光束得到准直，然后在焦点附近轻微调节光纤端面位置，得到所需工作距离，因此准直器的工作距离与光纤头和透镜的间距L相关。光纤准直器的设计方法是，根据实际需求确定准直器的工作距离，依据高斯光束传输理论，确定光纤头和透镜间距L并计算光斑尺寸，然后依据光线理论计算准直器的点精度。 光纤准直器的优点 ?低插损、高回损、尺寸小 工作距离长、宽带宽
高稳定性、高可靠性 光纤准直器的装配 (1)采用斜端面插针耦合,可大大提高光纤准直器的回波损耗,当斜面倾角为8°01%增 透膜时,光纤准直器的时,光纤准直器的自聚焦透镜后端面镀反射率为0.回波损耗可达 60dB。采用斜端面插针耦合,主要是为了满足器件高回波损耗的求,角度越大,准直器的回波损耗越大。但插针的端面角度越大,准直器的插入损耗就会越大(要求是:插入损耗越小越好,回波损耗越大越好),这和准直器要求的低插入损耗矛盾,对于准直器插入损耗而言,透镜和毛细管是垂直端面最为理想。因此本文采用8°是针对环行器在这种互相制约关系下的一个折中。视应用场合不同其端面斜角可做成6°、8°、9°、11°或任何角度。 (2)透镜与光纤毛细管端面的间隙也主要是和器件高回波损耗有关,为了达到器件高回 波损耗的要求,其间隙一般大于200μm,当间隙大于200μm,器件的回波损耗值近似达到理论上最大值。但透镜和毛细管端面的间隙越大,同时会造成准直器的插入损耗增大,这又是一对矛盾,根据准直器图纸的精度要求,其间隙是0.385mm,这同时能满足高回波损耗的距离要求,也能使其插入损耗达到要求。准直器的插入损耗和回波损耗相比较而言,回波损耗更容易保证,因此在准直器装配时,以其插入损耗为检测依据,就是这个道理。
图解：光缆、终端盒、尾纤的作用和接法 在网络布线中，通常室外（楼宇之间连接）使用的是光缆，室内（楼宇内部）使用的是以太双绞线，那么，楼外的光缆传输媒介与楼内以太网传输媒介之间如何转换？其中，又用到了什么设备？它们的作用是什么？之间的关系又如何呢？ 如图所示： 连接关系： 步骤1：室外光缆光缆接入终端盒，目的是将光缆中的光纤与尾纤进行熔接，通过跳线，将其引出。 步骤2：将光纤跳线接入光纤收发器，目的是将光信号转换成电信号。 步骤3：光纤收发器引出的便是电信号，使用的传输介质便是双绞
线。此时双绞线可接入网络设备的RJ-45口。到此为止，便完成了光电信号的转换。 说明：现在网络设备有很多也有光口（光纤接口），但如果没有配光模块（类似光纤收发器功能），该口也不能使用。 图解：光缆终端盒、尾纤的作用和接法 光缆终端盒作用：终接光缆，连接光缆中的纤芯和尾纤。 光缆终端盒内部结构，如图所示。 如图所示，接入的光缆可以有多芯， 例如：一根4芯的光缆（光缆中有4根纤芯），那么，这根光缆经过终端盒，便可熔接出最多4根尾纤，即往外引出4根跳线。上图，只熔接了2根，也就往外引出了2根跳线。
如图所示，这是一根ST接头的单模（外皮是黄色）尾纤。 尾纤：一端有连接头，另一端是一根光缆纤芯的断头。通过熔接，与其他光缆纤芯相连。 尾纤作用：主要是用于连接光纤两端的接头。尾纤一端跟光纤接头熔接，另一端通过特殊的接头跟光纤收发器或光纤模块相连，构成光数据传输通路。
一般我们购买不到纯粹的尾纤，而是如图所示的跳线，中间一剪开，便成了尾纤。 尾纤：用在终端盒里，连接光缆中的光纤，通过终端盒耦合器（适配器），连接尾纤和跳线。 跳线：跳纤两头都是活动接头。起连接尾纤和设备作用。 光缆终端盒是在光缆敷设的终端保护光缆和尾纤熔接的盒子。 光纤耦合器是用于两条光纤或尾纤的活动连接通俗称为法兰盘。 光纤终端盒是一条光缆的终接头,他的一头是光缆,另一头是尾纤,相当于是把一条光缆拆分成单条光纤的设备。
光纤准直器原理 曾孝奇 一. 模型 光纤准直器通过透镜能实现将从发散角较大（束腰小）的光束转换为发散角较小（束腰大）的光束，从而以较低损耗耦合进入其他光学器件。在这里，我们将从光纤中的出射光束认为是基模高斯光束；光纤准直器基本模型如下： 图1 光纤准直器原理示意图 其中，i q （i=0,1,2,3）为高斯光束的q 参数，q 参数定义为： ()()() z w i z R z q 211πλ-=， （1） ()z f z z R 2 +=，()2 01??? ? ??+=f z w z w ，λπ2 0w f =； （2） 图1中，i q （i=0,1,2,3）分别表示光纤端面，透镜入射面，透镜出射面，和出射光束的束腰处的q 参数，而01w 和02w 分别表示透镜变换前后的束腰；l 表示光纤端面与透镜间隔，l w 为准直器的设计工作距离。 二. 理论分析 根据ABCD 理论，高斯光束q 参数经透镜变换后， D Cq B Aq q ++= 112， （3） 而且，l q q +=01，2/32w l q q -=，12 010if w i q ==λπ，22 023if w i q ==λ π。
这样，我们可以得到经过透镜后的束腰大小： () () 2 12 01 02Cf D Cl BC AD w w ++-=， （4） 工作距离： ()()()()2 12212 Cf D Cl ACf D Cl B Al l w +++++-=， （5） 方程（5）是关于l 的二次方程，为使得l 有实根，方程（5）的判别式应该不小于零，从而我们可以得到： 1 2 1 2f C ACf BC AD l w --≤ ， （6） 方程（6）表示准直器的工作距离有上限，就是一个最大工作距离 ()() 121max /2f C ACf BC AD l w --=。此时，我们得到：C D f l - =1。 分析：不论对于何种透镜，准直器的出射光斑和工作距离都取决于透镜的传输矩阵ABCD ；对于给定的透镜，它们还跟入射光斑大小和光纤端面与透镜间的距离l 有关，也就是说，对于给定的入射光束和给定的透镜，我们可以通过在透镜焦距附近改变l 来实现不同的工作距离。在实际制作准直器当中，我们正是通过这种方法来实现不同的工作距离的。 进一步地，如果我们需要定量计算准直器的出射束腰和工作距离，需要具体知道不同透镜的ABCD 系数。对于G Lens （自聚焦透镜，通常为0.23P ），它的ABCD 矩阵为： () () () () ?? ? ? ???? ?? -=??????L A L A A n L A A n L A D C B A o o cos sin sin 1 cos ， （7） 其中，0n 透镜的透镜的轴线折射率，L 为透镜的中心厚度，A 为透镜的聚焦常数。由于G Lens 的ABCD 系数取决于0n ，L 和A ，因而，适当选择这些参数，同样能改变准直器的出射光斑大小和工作距离。 对于 C lens(厚透镜)，它的传输矩阵为：
3) 而且， q 1 q 0 l ， q 2 q 3 l w /2， q 0 i 2 w01 if 1， q 3 i 2 w 02 2 if 2。 一 . 模型 光纤准直器通过透镜能实现将从发散角较大 (束腰小) 的光束转换为发散角 较小(束腰大)的光束，从而以较低损耗耦合进入其他光学器件。在这里，我们 将从光纤中的出射光束认为是基模高斯光束；光纤准直器基本模型如下： 其中， q i ( i=0,1,2,3 )为高斯光束的 q 参数，q 参数定义为： 图 1 中， q i (i=0,1,2,3 )分别表示光纤端面，透镜入射面，透镜出射面，和出 射光束的束腰处的 q 参数，而w 01和 w 02分别表示透镜变换前后的束腰； l 表示光 纤端面与透镜间隔， l w 为准直器的设计工作距离。 二 . 理论分析 根据 ABCD 理论，高斯光束 q 参数经透镜变换后， Aq 1 B q2 Cq 1 D ， 光纤准直器原理 曾孝奇 11 qz Rz i w 2z ， 1) 2 ， w z w 0 1 2 w 2)
这样，我们可以得到经过透镜后的束腰大小： AD BC w 02 w 01 2 Cl D 2 Cf 1 工作距离： 2 l 2 Al B Cl D ACf 12 ， （ 5） l w 2 2 2 ， （ 5） w Cl D 2 Cf 1 2 方程（ 5）是关于 l 的二次方程，为使得 l 有实根，方程（ 5）的判别式应该不小 于零，从而我们可以得到： AD BC 2ACf 1 ， w 2 ， C 2 f 1 方程（ 6）表示准直器的工作距离有上限，就是一个最大工作距离 2D l wmax AD BC 2ACf 1 / C 2 f 1 。此时，我们得到： l f 1 D 。 C 分析：不论对于何 种透镜， 准直器的出射光斑和工作距离都取决于透镜的传 输矩阵 ABCD ；对于给定的透镜，它们还跟入射光斑大小和光纤端面与透镜间的 距离 l 有关， 也就是说，对于给定的入射光束和给定的透镜， 我们可以通过在透 镜焦距附近改变 l 来实现不同的工作距离。 在实际制作准直器当中， 我们正是通 过这种方法来实现不同的工作距离的。 进一步地， 如果我们需要定量计算准直器的出射束腰和工作距离， 需要具体 知道不同透镜的 ABCD 系数。对于 G Lens （自聚焦透镜，通常为 0.23P ），它的 ABCD 矩阵为： 1 cos AL 1 sin AL n o A ， （ 7） n o Asin AL cos AL 其中，n 0 透镜的透镜的轴线折射率， L 为透镜的中心厚度， A 为透镜的聚焦常数。 由于G Lens 的ABCD 系数取决于 n 0，L 和 A ，因而，适当选择这些参数，同样能 改变准直器的出射光斑大小和工作距离。 对于 C lens （ 厚透镜 ） ，它的传输矩阵为： 4） 6） C A D B
目录 第一章.MODEL1200系列产品接线 (1) 1.1光口引脚定义 (1) 1.2光口接线 (1) 1.3电口引脚定义 (2) 1.4电口接线 (2)
第一章.MODEL1200系列产品接线1.1光口引脚定义 光口 IN光接收端OUT光发送端 1.2光口接线 100BaseFX光口 100Base-FX全双工的单模或多模光纤接口，可选SC、ST、FC形式。光纤接口需成对使用，OUT口为光发端，连接另一个远程交换机光接口的光收端IN；IN口为光收端，连接同一个远程交换机同一个光口的光发端OUT。光纤接口支持掉线指示，可以有效提高网络运行的可靠性。 建议：为所用光纤的两端标上标签（如下图所示：A-A、B-B，另也可标：A1-A2、B1-B2），以便使用。 双纤接口连接方式
单纤接口连接方式 1.3电口引脚定义 以太网接口：（10/100M） 注：“TX±”为发送数据±，“RX±”为接收数据±，“—”为未用。 1.4电口接线 直通线（MDI）：注100M 一端（T568B）：白橙／橙／白绿／蓝／白蓝／绿／白棕／棕 另一端（T568B）：白橙／橙／白绿／蓝／白蓝／绿／白棕／棕 引脚号MDI信号MDI-X信号 1TX+RX+ 2TX-RX- 3RX+TX+ 6RX-TX- 4、5、7、8—— 18
交叉线（MDI-X）：注：100M 采用了1-3,2-6交换的方式，也就是一头使用T568A制作，另外一头使用T568B制作 一端（T568A）：白绿／绿／白橙／蓝／白蓝／橙／白棕／棕 另一端（T568B）：白橙／橙／白绿／蓝／白蓝／绿／白棕／棕 想了解更多产品信息，行业咨询，请关注一下二维码
文章来源: https://www.doczj.com/doc/5512943330.html,/schemes/scheme-27.htm 在自由空间型的光无源器件（如光隔离器、光环形器、光开关等）中，输入和输出光纤端面必须间隔一定距离，以便在光路中插入一些光学元件，从而实现器件功能。从光纤输出的高斯光束（实际为近高斯光束，可以高斯光束近似处理），束腰半径较小而发散角较大，两根光纤之间的直接耦合损耗对其间距极其敏感，光纤准直器扮演这样一种功能，将从光纤输出的光准直为腰斑较大而发散角较小的光束，以增加对轴向间距的容差，如图 4 所示，从图 2（c）（d）亦可看出准直器对轴向容差的改善。 光纤准直器的结构和参数 光纤准直器的结构参数如图 5 所示，因光纤头端面的 8 度斜角，造成输出光束与准直器轴线存在夹角θ，称为点精度。图 6 所示为两准直器的理想耦合情况，二者的输出光场完全重合，其间距为准直器的工作距离Zw。准直器输出高斯光束的束腰距离其端面Zw/2，束腰直径为 2ωt，而高斯光束的发散角与其束腰直径成反比关系。到此我们介绍了光纤准直器的三个主要参数：工作距离、点精度和光斑尺寸。 光纤准直器的设计方法 光纤准直器的基本原理是，将光纤端面置于准直透镜的焦点处，使光束得到准直，然后在焦点附近轻微调节光纤端面位置，得到所需工作距离，因此准直器的工作距离与光纤头和透镜的间距 L相关。光纤准直器的设计方法是，根据实际需求确定准直器的工作距离，依据高斯光束传输理论，确定光纤头和透镜间距 L并计算光斑尺寸，然后依据光线理论计算准直器的点精度。具体设计步骤如下： a) 确定所需工作距离Zw； b) 列出从光纤端面至输出光束束腰位置的近轴光线传输矩阵； 下面以 Grin-Lens准直器为例：
光纤接口大全 l各种光纤接口类型介绍 光纤接头 FC 圆型带螺纹(配线架上用的最多) ST 卡接式圆型 SC 卡接式方型(路由器交换机上用的最多) PC 微球面研磨抛光 APC 呈8度角并做微球面研磨抛光 MT-RJ 方型,一头双纤收发一体( 华为8850上有用) 光纤模块:一般都支持热插拔, GBIC Giga Bitrate Interface Converter, 使用的光纤接口多为SC或ST型 SFP 小型封装GBIC,使用的光纤为LC型 使用的光纤: 单模: L ,波长1310 单模长距LH 波长1310,1550 多模:SM 波长850 SX/LH表示可以使用单模或多模光纤
l在表示尾纤接头的标注中，我们常能见到“FC/PC”，“SC/PC” 等，其含义如下 l“/”前面部分表示尾纤的连接器型号 “SC”接头是标准方型接头，采用工程塑料，具有耐高温，不容易氧化优点。传输设备侧光接口一般用SC接头 “LC”接头与SC接头形状相似，较SC接头小一些。 “FC”接头是金属接头，一般在ODF侧采用，金属接头的可插拔次数比塑料要多。 l连接器的品种信号较多，除了上面介绍的三种外，还有MTRJ、ST、MU等，具体的外观参见下图
l/”后面表明光纤接头截面工艺，即研磨方式。 “PC”在电信运营商的设备中应用得最为广泛，其接头截面是平的。 “UPC”的衰耗比“PC”要小，一般用于有特殊需求的设备，一些国外厂家ODF架内部跳纤用的就是FC/UPC，主要是为提高ODF设备自身的指标。 u另外，在广电和早期的CATV中应用较多的是“APC” 型号，其尾纤头采用了带倾角的端面，可以改善电视 信号的质量，主要原因是电视信号是模拟光调制，当 接头耦合面是垂直的时候，反射光沿原路径返回。由 于光纤折射率分布的不均匀会再度返回耦合面，此时 虽然能量很小但由于模拟信号是无法彻底消除噪声 的，所以相当于在原来的清晰信号上叠加了一个带时 延的微弱信号，表现在画面上就是重影。尾纤头带倾 角可使反射光不沿原路径返回。一般数字信号一般不 存在此问题 l光纤连接器 u光纤连接器是光纤与光纤之间进行可拆卸（活动）连接的器件，它是把光纤的两个端面精密对接起来，以 使发射光纤输出的光能量能最大限度地耦合到接收光
(5) 一. 模型 光纤准直器通过透镜能实现将从发散角较大（束腰小）的光束转换为发散角较小（束腰 大）的光束，从而以较低损耗耦合进入其他光学器件。在这里，我们将从光纤中的出射光束 认为是基模高斯光束；光纤准直器基本模型如下： 图1光纤准直器原理示意图 其中，q i （i=0,1,2,3）为高斯光束的q 参数，q 参数定义为： i i ； （i ） q z R z 1 2 ? w z 丄2 2 2 f “ z 上 w 0 R z z ， w z Wo .〔 一 ， f 7 （2） z \ f 图1中，q i （i=0,1,2,3）分别表示光纤端面，透镜入射面，透镜出射面，和出射光束的束腰 处的q 参数，而w oi 和W 02分别表示透镜变换前后的束腰；I 表示光纤端面与透镜间隔，l w 为 准直器的设计工作距离。 二. 理论分析 根据ABCD 理论，高斯光束q 参数经透镜变换后, 工作距离: 2 Al B Cl D ACf i 光纤准直器原理 曾孝奇 q 2 Aq i Cq i (3) 2 而且， q i q o 1 ， q 2 q 3 I w /2 ， q o i if i ， q 3 2 ? W 02 i - if 2。 这样，我们可以得到经过透镜后的束腰大小: W 02 (4) W oi
2 严， Cf i Cl D 2 (5)
方程（5）是关于I 的二次方程，为使得I 有实根，方程（5）的判别式应该不小于零，从而 我们可以得到： AD BC 2ACf i C 2f i 方程（6）表示准直器的工作距离有上限，就是一个最大工作距离 I wmax AD BC 2ACf i /C 2f i o 此时，我们得至U ： I f 1 -。 C 分析：不论对于何种透镜，准直器的出射光斑和工作距离都取决于透镜的传输矩阵 ABCD ;对于给定的透镜，它们还跟入射光斑大小和光纤端面与透镜间的距离 I 有关，也就 是说，对于 给定的入射光束和给定的透镜，我们可以通过在透镜焦距附近改变 I 来实现不同 的工作距离。在实际制作准直器当中，我们正是通过这种方法来实现不同的工作距离的。 进一步地，如果我们需要定量计算准直器的出射束腰和工作距离，需要具体知道不同透 镜的ABCD 系数。对于G Lens （自聚焦透镜，通常为0.23P ）,它的ABCD 矩阵为： A C B cos JAL — si n VAL D n -A ， (7) n o J A s in UAL cos JAL 其中，n 。透镜的透镜的轴线折射 率， L 为透镜的中心厚度，、A 为透镜的聚焦常数。由于G Lens 的ABCD 系数取决于n o ，L 和.A ，因而，适当选择这些参数，同样能改变准直器的出射光 斑大小和工作距离。 对于C Iens （厚透镜），它的传输矩阵为： A C 三. 实例分析 本小组采用C lens 已制作的一些准直器， 曲率半径R=1.2mm ,透镜长度L=2.5mm ，C lens 采用SF11材料，在1550nm 处折射率 n=1.744742另外，从单模光纤SMF28出射的光斑半径为 w °1 5 口m 。这样，根据以上理论 分析，我们容易得到出射光在不同位置的光斑大小，并且，我们将理论计算值与 Beamsca n 得到的测量值比较，如下表： (6) 门 o (8) C lens 参数如下:
目录 第一章.IMC102-F接线 (1) 1.1电口引脚定义 (1) 1.2电口接线 (1) 1.3光口引脚定义 (2) 1.4光口接线 (2)
第一章.IMC102-F接线 电口：支持直通线和交叉线 1.1电口引脚定义 以太网接口：（10/100M） 注：“TX±”为发送数据±，“RX±”为接收数据±，“—”为未用。 1.2电口接线 直通线（MDI）：注100M 一端（T568B）：白橙／橙／白绿／蓝／白蓝／绿／白棕／棕 另一端（T568B）：白橙／橙／白绿／蓝／白蓝／绿／白棕／棕 交叉线（MDI-X）：注：100M 采用了1-3,2-6交换的方式，也就是一头使用T568A制作，另外一头使用T568B制作 一端（T568A）：白绿／绿／白橙／蓝／白蓝／橙／白棕／棕 另一端（T568B）：白橙／橙／白绿／蓝／白蓝／绿／白棕／棕 引脚号MDI信号MDI-X信号 1TX+RX+ 2TX-RX- 3RX+TX+ 6RX-TX- 4、5、7、8—— 18
1.3光口引脚定义 光口RX光接收端TX光发送端 1.4光口接线 100BaseFX光口 100Base-FX全双工的单模或多模光纤接口，可选SC、ST、FC形式。光纤接口需成对使用，TX口为光发端，连接另一个远程交换机光接口的光收端RX；RX口为光收端，连接同一个远程交换机同一个光口的光发端TX。光纤接口支持掉线指示，可以有效提高网络运行的可靠性。 建议：为所用光纤的两端标上标签（如下图所示：A-A、B-B，另也可标：A1-A2、B1-B2），以便使用。
双纤接口连接方式 单纤接口连接方式 想了解更多产品信息，行业咨询，请关注一下二维码RX TX RX TX RX TX
光纤准直器的应用和发展趋势 发表时间：2019-09-03T16:54:29.790Z 来源：《科学与技术》2019年第07期作者：程义[导读] 本文的研究主要结合了光纤准直器的概念以及具体的设计结构，分析光纤准直器的应用及发展前景。 光库科技股份有限公司广东省珠海市 519080 摘要：光纤通信已经成为了当今社会不可缺少的神经系统，在光纤通信高速发展的今天，光纤准直器被广泛的运用在光通信系统之中。本文的研究主要结合了光纤准直器的概念以及具体的设计结构，分析光纤准直器的应用及发展前景。 关键词：光前准直器；应用；发展趋势；价值引言：光纤准直器是光纤通信系统中重要的器件之一，主要的作用是消耗光源信号的能量，实现信号的连接。光纤准直器具有使用价值的光纤无源器件，在光纤通讯过程中的应用广泛，应用的范围较大。光纤通信目前正在朝向大容量、高速率的方向发展，而光纤准直器正是光纤通信发展的元件之一，因此光纤准直器的重要性日益突出，而光纤准直器也成为了光纤器械中的重要组成器件之一可以有效促进 光纤传感、光纤通讯领域的快速发展。 1.光纤准直器及发展 光纤准直器作为光纤通信系统中的重要组成部分，其在光通信系统中具有广泛的应用。光纤准直器的存在可以促进光纤的耦合，通过压缩发散角实现光的准直平行出射，促使光耦合。光纤准直器将自由空间的激光耦合到单模和多模。光纤准直器的体积小，重量轻，光纤准直器还可以有效的将光源元件端面发射，被广泛的应用在光波分复用器、光隔离器和光环形器等多种器件的应用之中。光纤准直器主要是结合自聚焦透镜（或者Clens）的工作原理而形成的。光纤准直器通过透镜就会转化为平行光线，在激光应用中，高斯光束需要通过各种光学元件，光纤准直器就是发散的高斯光束透过透镜（自聚焦透镜、Clens、非球面透镜等），形成准直的高斯光束。光纤准直器作为基本的光学器件，也是光纤通信系统中重要的元件之一，作用和用途就是对于光纤传输的光准直来提高光束间的耦合性。本文的研究主要是结合光纤准直器的相关理论和具体组成部分，分析光纤准直器的使用价值和应用原理。从发展前景的角度来看，2018年全球应用于光通信的光纤准直器透镜组件的消费值达到3.43亿美元，年增幅19.34%。目前单个透镜光纤准直器组件在整体市场中的占主导地位，准直器透镜广泛应用于光子产品中，但他们这份市场研究专注于应用在光通信器件中的微型准直器透镜组件。光准直器透镜成为了光器件行业增长的一个关键指标。 2.光纤准直器的结构 2.1准直器的结构 光纤准直器的基本结构包括pigtail、透镜和外封。根据pigtail的尾纤数量分为单线光纤准直器、双线光纤准直器、四线光纤准直器、阵列光纤准直器等。根据光纤的类别，光纤准直器可分为普通的光纤准直器、保偏光纤准直器和特种光纤准直器。 保偏双线光纤准直器是应用于光环行器中的基本元件，为了确保准直器中双光纤准直器中两路光均以较高的消光比传输，首先要保证光纤的插芯方向是相互垂直的慢轴方向处于一定的角度范围，具体的结构在制作过程中，需要将两根光纤的位置相互对接进行调节，通过来调节来确保光纤准直器中两根光纤的位置，促使两个两根光纤之间的消光比可以达到一定范围，保证具体的元件插入时损耗，均衡元件插入时损耗的均衡值，为更复杂的器件做出保障。 2.2斜端面透镜设计和理论分析 在实际应用中，由于光纤准直器的连接处存在相应的信息光的透射率，相对来就会产生反射，通常情况下，这种反射光也会满足于相应的传输条件，它们将返回光线，不断地放大，严重影响的种子光源或光纤放大器的稳定工作。近几年来光纤准直器的应用实用系统中端面采用斜角（一般角度设计在8度），这样可以在一定程度上确保光纤传输的条件，同时由于大部分的光线在反射的过程中并不能满足光纤传输的要求。因此，通过光纤准直器的应用，很大程度提高回波的损耗（回波损耗一般都在60dB以上），较好地满足器件的使用价值。 3.光纤准直器的应用 光纤准直器的光纤器械被广泛的应用在光通信和光纤传感之中，而光纤准直器也是作为光纤器件之一，应用在光通信系统上。对于光纤准直器是制作光隔离器、光开光、光环形器、光探测器、光衰器件的主要原件。（光纤准直器在插入损耗和回拨损耗的过程中是通过自透镜的损耗来改善透镜的性能通常情况下可以通过二次离子交换法的应用来加强自聚焦透镜性能的完善，促使光纤准直器器械的使用价值不断提升。此句完成不是光纤准直器的应用，这个是介绍自聚焦透镜） 3.1 小型化光纤准直器 正常的光纤准直器外径在2.8mm左右，mini的光纤准直器外径可以做到1.3-1.4mm。有一类产品是基于光纤熔接玻璃棒的结构，尺寸可以做到更小，甚至等同于光纤的大小，外径可以到125μm或者250μm。从而极大地缩小光学元件的尺寸，使其为未来的5G甚至更快的网速提供基础。 3.2 高功率光纤准直器 一般通信的功率大约在mW级，但是准直器同样可以做到十W、百W甚至几百W。这些高功率的光纤准直器，主要用于工业的切割和激光武器中。 3.3 特殊光斑光纤准直器 特殊光斑准直器分为大光斑准直器和小光斑准直器。大光斑准直器由于其发三角非常小，准直距离非常长，可以用于三维距离探测、远距离通讯等。小光斑准直由于其光斑极小，一般在十几μm甚至几μm，其能量密度非常高，可以用于光纤传感、超快激光、激光切割等。 结束语 综上所述，光纤准直器的工作原理是在结合高斯光束原理基础上进行的，可以有效的促使光纤准直器被运用在光纤通信系统、激光系统和传感系统之中。光纤准直器的应用可以有助于促进光纤系统的完善，有助于光线的长距离接收。我们通过从实用的角度上探讨了光纤准直器的应用，同时结合具体的光纤准直器工作原理，分析了光纤准直器的实用性，目前由于光纤准直器应用得不断发展，所以光纤准直器在光学系统中具有广泛的使用价值。
光纤准直器原理 曾孝奇 一. 模型 光纤准直器通过透镜能实现将从发散角较大（束腰小）的光束转换为发散角较小（束腰大）的光束，从而以较低损耗耦合进入其他光学器件。在这里，我们将从光纤中的出射光束认为是基模高斯光束；光纤准直器基本模型如下： 图1 光纤准直器原理示意图 其中，i q （i=0,1,2,3）为高斯光束的q 参数，q 参数定义为： ()()() z w i z R z q 211πλ-=， （1） ()z f z z R 2 +=，()201???? ??+=f z w z w ，λπ2 0w f =； （2） 图1中，i q （i=0,1,2,3）分别表示光纤端面，透镜入射面，透镜出射面，和出射光束的束腰处的q 参数，而01w 和02w 分别表示透镜变换前后的束腰；l 表示光纤端面与透镜间隔，l w 为准直器的设计工作距离。 二. 理论分析 根据ABCD 理论，高斯光束q 参数经透镜变换后， D Cq B Aq q ++=112， （3） 而且，l q q +=01，2/32w l q q -=，12010if w i q ==λπ，22023if w i q ==λ π。
这样，我们可以得到经过透镜后的束腰大小： ()()2120102Cf D Cl BC AD w w ++-=， （4） 工作距离： ()()()()2 12212Cf D Cl ACf D Cl B Al l w +++++-=， （5） 方程（5）是关于l 的二次方程，为使得l 有实根，方程（5）的判别式应该不小于零，从而我们可以得到： 1 212f C ACf BC AD l w --≤， （6） 方程（6）表示准直器的工作距离有上限，就是一个最大工作距离 ()()121max /2f C ACf BC AD l w --=。此时，我们得到：C D f l -=1。 分析：不论对于何种透镜，准直器的出射光斑和工作距离都取决于透镜的传输矩阵ABCD ；对于给定的透镜，它们还跟入射光斑大小和光纤端面与透镜间的距离l 有关，也就是说，对于给定的入射光束和给定的透镜，我们可以通过在透镜焦距附近改变l 来实现不同的工作距离。在实际制作准直器当中，我们正是通过这种方法来实现不同的工作距离的。 进一步地，如果我们需要定量计算准直器的出射束腰和工作距离，需要具体知道不同透镜的ABCD 系数。对于G Lens （自聚焦透镜，通常为0.23P ），它的ABCD 矩阵为： ()()()() ??????????-=??????L A L A A n L A A n L A D C B A o o cos sin sin 1cos ， （7） 其中，0n 透镜的透镜的轴线折射率，L 为透镜的中心厚度，A 为透镜的聚焦常数。由于G Lens 的ABCD 系数取决于0n ，L 和A ，因而，适当选择这些参数，同样能改变准直器的出射光斑大小和工作距离。 对于 C lens(厚透镜)，它的传输矩阵为：
光纤准直器原理 曾孝奇 一. 模型 光纤准直器通过透镜能实现将从发散角较大（束腰小）的光束转换为发散角较小（束腰大）的光束，从而以较低损耗耦合进入其他光学器件。在这里，我们将从光纤中的出射光束认为是基模高斯光束；光纤准直器基本模型如下： 图1 光纤准直器原理示意图 其中，i q （i=0,1,2,3）为高斯光束的q 参数，q 参数定义为： ()()() z w i z R z q 211πλ-=， （1） ()z f z z R 2 +=，()201???? ??+=f z w z w ，λπ2 0w f =； （2） 图1中，i q （i=0,1,2,3）分别表示光纤端面，透镜入射面，透镜出射面，和出射光束的束腰处的q 参数，而01w 和02w 分别表示透镜变换前后的束腰；l 表示光纤端面与透镜间隔，l w 为准直器的设计工作距离。 二. 理论分析 根据ABCD 理论，高斯光束q 参数经透镜变换后， D Cq B Aq q ++=112， （3）
而且，l q q +=01，2/32w l q q -=，12010if w i q ==λπ，22023if w i q ==λ π。 这样，我们可以得到经过透镜后的束腰大小： ()()2120102Cf D Cl BC AD w w ++-=， （4） 工作距离： ()()()()2 12212Cf D Cl ACf D Cl B Al l w +++++-=， （5） 方程（5）是关于l 的二次方程，为使得l 有实根，方程（5）的判别式应该不小于零，从而我们可以得到： 1 212f C ACf BC AD l w --≤， （6） 方程（6）表示准直器的工作距离有上限，就是一个最大工作距离 ()()121max /2f C ACf BC AD l w --=。此时，我们得到：C D f l -=1。 分析：不论对于何种透镜，准直器的出射光斑和工作距离都取决于透镜的传输矩阵ABCD ；对于给定的透镜，它们还跟入射光斑大小和光纤端面与透镜间的距离l 有关，也就是说，对于给定的入射光束和给定的透镜，我们可以通过在透镜焦距附近改变l 来实现不同的工作距离。在实际制作准直器当中，我们正是通过这种方法来实现不同的工作距离的。 进一步地，如果我们需要定量计算准直器的出射束腰和工作距离，需要具体知道不同透镜的ABCD 系数。对于G Lens （自聚焦透镜，通常为0.23P ），它的ABCD 矩阵为： ()()()() ??????????-=??????L A L A A n L A A n L A D C B A o o cos sin sin 1cos ， （7）
光纤收发器使用说明 (HTB-1100、HTB-1100S)一．概述 光纤收发器是一种用来将计算机网络的电信号转换成光信号的光电信号转换器。 HTB-1100和HTB-1100S是10/100M自适应光纤收发器，它完全符合IEEE802.310BaseT, IEEE802.3u100BaseTX,100Base-FX标准。并已通过了信息产业部电信设备进网检测，所有技术指标全部达到了入网标准。 HTB-1100是多模光纤收发器；HTB-1100S是单模光纤收发器。 光纤收发器有1个RJ45接口和1个SC或ST 接口，分别用来连接双绞线和光纤。 光纤收发器有6个LED指示灯：POWER、FX 100、TX100、FX Link/Act、TX Link/Act、Fdx。 二．安装和初始化 请按以下步骤安装netLINK系列光纤收发器：1．将光纤跳线或尾纤从光纤终端盒连接到光纤收发器。请注意要将对方设备的发送端（TX）连到收发器的接收端（RX），将对方设备的接收端（RX）连到收发器的发送端（TX）。2．将UTP跳线从网络设备连接到光纤收发器的RJ45接口，根据与光纤收发器对接设备的要求选用直通线或交叉线，一般与交换机等多地址网络设备连接时需用交叉线，而与服务器、工作站等单地址网络设备连接时需用直通线。3．将电源适配器的DC插头接到光纤收发器的DC插座上，再将电源适配器的AC插头插入 AC插座，此时光纤收发器的POWER灯亮， 其它指示灯先按自检顺序依次闪亮，自检完 成后将根据光纤收发器所检测到与之对接网 络设备的状态来决定收发器的工作状态,指 示灯将显示此时收发器的工作状态。 三．LED指示灯 光纤收发器有6个LED指示灯，它们显示了收 发器的工作状态，根据LED所示，就能判断出收发 器是否工作正常和可能有什么问题，从而能帮助找 出故障。它们的作用分别如下所述： PWR：灯亮表示DC5V电源工作正常 FX100：灯亮表示光纤传输速率为100Mbps FX Link/Act：灯长亮表示光纤链路连接正确； 灯闪亮表示光纤中有数据在传输 FDX：灯亮表示光纤以全双工方式传输数据 TX100：灯亮表示双绞线传输速率为100Mbps TX Link/Act：灯长亮表示双绞线链路连接确； 灯闪亮表示双绞线中有数据在传输 四．光纤部分参数 HTB-11001100S-251100S-401100S-60 光纤接口SC/ST SC SC SC 光纤类型多模单模单模单模 中心波长850/1300nm1310nm1310nm1310nm 传输距离2公里25公里40公里60公里 最小发送功 率 -19.0dBm-19.0dBm-9.0dBm-5.0dBm 最大发送功 率 -12.0dBm-9.0dBm-5.0dBm0dBm 接收灵敏度<-30dBm<-32dBm<-32dBm<-36dBm 允许链路损 耗 11.0dBm13.0dBm23.0dBm31.0dBm 五.技术参数 ●标准:IEEE802.310BaseT,IEEE802.3u 100Base-TX,100Base-FX ●接口:双绞线:RJ45 光纤:SC或ST ●LED:PWR,FX100,FX Link/Act, FDX,TX100,TX Link/Act ●传输速率:双绞线:10Mbps,100Mbps 光纤:100Mbps ●双工方式:全双工或半双工 ●双绞线:5，5E类 ●光纤:多模:50/125，62.5/125μm 单模:8.3/125，9/125，10/125μm ●电源:交流220V(100-250V)，50Hz 直流：5V，1A ●环境温度:0～50℃ ●存储温度:-20～70℃ ●湿度:5%～90% ●体积：26×70×95mm（高×宽×长） 六.装箱单 HTB-1100或 HTB-1100S光纤收发器1台 AC220V/DC5V电源适配器1只 使用说明1份 注：1．光纤接口总是设置为100M全双工方式。 2．双绞线接口初始化时将根据检测到对接设备的状态 来设置本身的状态，如果检测不到对方状态，则将自动设置 为100M全双工状态。 3.雷电感应导致的IC损坏不在免费保修范围内。
光纤准直器原理 曾孝奇 一.模型 光纤准直器通过透镜能实现将从发散角较大（束腰小）的光束转换为发散角较小（束腰大）的光束，从而以较低损耗耦合进入其他光学器件。在这里，我们将从光纤中的出射光束认为是基模高斯光束；光纤准直器基本模型如下： 图1 光纤准直器原理示意图 其中，（i=0,1,2,3）为高斯光束的q参数，q参数定义为： ，（1） ，，；（2）图1中，（i=0,1,2,3）分别表示光纤端面，透镜入射面，透镜出射面，和出射光束的束腰处的q参数，而和分别表示透镜变换前后的束腰；l表示光纤端面与透镜间隔，l w为准直器的设计工作距离。 二.理论分析 根据ABCD理论，高斯光束q参数经透镜变换后，
，（3）而且，，，，。 这样，我们可以得到经过透镜后的束腰大小： ，（4）工作距离： ，（5）方程（5）是关于l的二次方程，为使得l有实根，方程（5）的判别式应该不小于零，从而我们可以得到： ，（6）方程（6）表示准直器的工作距离有上限，就是一个最大工作距离 。此时，我们得到：。 分析：不论对于何种透镜，准直器的出射光斑和工作距离都取决于透镜的传输矩阵ABCD；对于给定的透镜，它们还跟入射光斑大小和光纤端面与透镜间的距离l有关，也就是说，对于给定的入射光束和给定的透镜，我们可以通过在透镜焦距附近改变l来实现不同的工作距离。在实际制作准直器当中，我们正是通过这种方法来实现不同的工作距离的。 进一步地，如果我们需要定量计算准直器的出射束腰和工作距离，需要具体知道不同透镜的ABCD系数。对于G Lens（自聚焦透镜，通常为0.23P），它的ABCD矩阵为：
，（7） 其中，透镜的透镜的轴线折射率，L为透镜的中心厚度，为透镜的聚焦常数。由于G Lens的ABCD系数取决于，L和，因而，适当选择这些参数，同样能改变准直器的出射光斑大小和工作距离。 对于C lens(厚透镜)，它的传输矩阵为： 。（8） 三．实例分析 本小组采用C lens已制作的一些准直器，C lens参数如下： 曲率半径R=1.2mm，透镜长度L=2.5mm，C lens采用SF11材料，在1550nm处折射率n=1.744742。另外，从单模光纤SMF28出射的光斑半径为。这样，根据以上理论分析，我们容易得到出射光在不同位置的光斑大小，并且，我们将理论计算值与Beamscan得到的测量值比较，如下表： 表1 已制作C lens准直器beamscan数据与理论计算值比较 良好(第一焦点) 32m m 近场（7mm）远场（110mm） 测量值与理论 值相对误差 (*100) beamscan测 量 305.3/293.2 702.4/693.6 -3.31 2 2.376