Optical fiber communication 节光波导的横向耦合和耦合器 12021/2/19 2×2定向耦合器 Directional Couplers Y型分支 COupler 1:输入端;3、4:输出 2:理想情况下2端无输出 A作用:将光信号进行分路与和路,定向耦合可以 监测光纤中的光功率 B原理:横向耦合(通过渐消场相互作用)
1-1 Copyright Wang Yan 2021/2/19 Optical fiber communications第三节 光波导的横向耦合和耦合器 2 3 4 1 2×2定向耦合器 Directional Couplers Y型分支 Y—Coupler 1：输入端； 3、4：输出； 2：理想情况下2端无输出 A作用：将光信号进行分路与和路，定向耦合可以 监测光纤中的光功率 B原理：横向耦合（通过渐消场相互作用）
Optical fiber communication 22021/2/19 、2×2定向耦合器 Directional couplers -Definitions 分束比( Splitting Ratio): a=p/P 通过损耗( Through put loss) THP 101 g 插入损耗( excess loss) g=-101g 3-P4 搭线损耗( Torp loss): LTEP=-10lg
1-2 Copyright Wang Yan 2021/2/19 Optical fiber communications 二、2×2定向耦合器 （Directional couplers－Definitions ） 分束比（Splitting Ratio）： 通过损耗（Through put loss）： 插入损耗（excess loss）： 搭线损耗（Torp loss ）： 3 4 = P / P 1 3 10 P P LTHP = − Lg 1 3 4 10lg P P P LE − = − 1 4 10lg P P LTEP = −
Optical fiber communication 32021/2/19 Tap:搭成窃听电话 方向性( Directionality) D 1022 P 隔离度( Isolation) 1an)=-10g p+p 4
1 - 3 Copyright Wang Yan 2021/2/19 Optical fiber communications Tap:搭成窃听电话 方向性 （Directionality ） 隔离度 （Isolation ） 12 10 PP L D = − 3 4 2 ( ) 10lg P P P L d B + = −
Optical fiber communication 、台方程 (平行) A:思路:分折两波导中浪的耦合作用,应把两平行浪导看作另一统 的体系。来求解这一整体机构中的场,而后分折其耦合物性,由 于边界条件复杂,这样做是很困难的。 弱耦合理论:在弱耦合情况下,可采用微绕法来使分折简化,相应 的理论称为耦合摸理论,是传输理论的重要组成部分。思想是:相 耦合的两波导中的场,各保持了该波导独立存在时的场分布和传输 系数,偶合的小、影响表现在场的复数振幅的沿途变化
1-4 Copyright Wang Yan 2021/2/19 Optical fiber communications 二、耦合方程 （平行） A:思路：分折两波导中波的耦合作用，应把两平行波导看作另一统 一的体系。来求解这一整体机构中的场，而后分折其耦合物性，由 于边界条件复杂，这样做是很困难的。 弱耦合理论：在弱耦合情况下，可采用微绕法来使分折简化，相应 的理论称为耦合摸理论，是传输理论的重要组成部分。思想是：相 耦合的两波导中的场，各保持了该波导独立存在时的场分布和传输 系数，偶合的小、影响表现在场的复数振幅的沿途变化
Optical fiber communication 52021/2/19 B、设两浪导中的复数振幅a1(z),a2(z)由于偶合作用,他们沿途变 化。其变化规律可用两独立的一阶微分方程组表示 =-2eXp(△=)a2(=) da2(=) dz j21exp(△Bz)4a(z △/失配位相常数,A月=- k12k21两浪导的偶合系数,决定于耦合波导的系数也与浪长有关
1-5 Copyright Wang Yan 2021/2/19 Optical fiber communications B、设两波导中的复数振幅a1 (z),a2 (z).由于偶合作用，他们沿途变 化。其变化规律可用两独立的一阶微分方程组表示： ( ) ( ) 1 12 2 exp ( ) da z dz = − jk j z a z ( ) ( ) 2 21 1 exp ( ) da z dz = − jk j z a z 失配位相常数， = − 1 2 k12,k21两波导的偶合系数，决定于耦合波导的系数也与波长有关