光纖通信基礎(chǔ)復(fù)習(xí)題1．光通信的發(fā)展大體經(jīng)歷幾個階段？光通信的發(fā)展大體經(jīng)歷以下三個階段可視光通信階段：我國古代的烽火臺，近代戰(zhàn)爭中的信號彈、信號樹，艦船使用的燈塔、燈光信號、旗語等，都屬于可視光通信。大氣激光通信階段：光通信技術(shù)的發(fā)展應(yīng)該說始于激光器的出生。1960年美國人梅曼發(fā)了然第一臺紅寶石激光器，令人們開始對激光大氣通信進(jìn)行研究。激光大氣通信是將地球周圍的大氣層作為傳輸介質(zhì)，這一點與可視光通信相同。但是，激光在大氣層中傳輸會被嚴(yán)重的吸取并產(chǎn)生嚴(yán)重的色散作用，而且，還易受天氣變化的影響。使得激光大氣通信在通信距離、牢固性及可靠性等方面碰到限制。光纖通信階段：早在1950年，就有人對光在光纖中的流傳問題開始了理論研究。1951年發(fā)了然醫(yī)用光導(dǎo)纖維。但是，那時的光纖耗費(fèi)太大，達(dá)到1000dB/km，即一般的光源在光纖中只能傳輸幾厘米。用于長距離的光纖通信幾乎是不可以能。1970年，美國康寧公司果然研制出了耗費(fèi)為20dB/km的光纖，使光纖遠(yuǎn)距離通信成為可能。自此，光纖通信技術(shù)研究開發(fā)工作獲得長足進(jìn)步，目前，光纖的耗費(fèi)已達(dá)到0.5dB/km（1.3μm）0.2dB/km（1.55μm）的水平。光纖通信技術(shù)的發(fā)展大體經(jīng)歷幾個階段？第一階段（1966～1976）為開發(fā)時期.波長:λ=0.85um,光纖種類:多模石英光纖,通信速率:34～45Mb/s,中繼距離:10km.第二階段（1976～1986）為大力發(fā)展和實行應(yīng)用時期.波長:λ=1.30um,光纖種類:單模石英光纖,通信速率:140～565Mb/s,中繼距離:50～100km.第三階段（1986～1996）以超大容量超長距離為目標(biāo),全面實行1及睜開新技研究時期.波長：λ=1.55um,光纖種類:單模石英光纖,通信速率:2.5～10Gb/s,中繼距離:100～150km.光通信基本看法：光通信：利用光波進(jìn)行信息傳輸?shù)囊环N通信方式。光纖通信：利用光導(dǎo)纖維作為光波傳輸介質(zhì)的一種通信方式。光波導(dǎo)：傳輸光波的介質(zhì)。比方光纖。光纖通信的三個窗口:0.85um1.30um1.55um.推導(dǎo)光纖數(shù)值孔徑公式NA稱之為光纖的數(shù)值孔徑。NA是反響光纖撲捉光輝能力大小的一個參數(shù)。NA=√n12-n22n2noθcθaθn11圖2-3光波在光纖子午截面內(nèi)的流傳由圖可知:sinθc=n2/n1sinθ1/sinθa=n1/n0sinθa=sin(90°-θc)=cosθcsinθ/cosθc=n/n011sinθ1=cosθc×n1/n0=√1-sin2θc×n1/n0又sinθc=n2/n12故sinθ1=√1-（n2/n1）2×n1/n0n0sinθ1=√n12-n22n0sinθ1=NANA=√n12-n22何謂光纖的耗費(fèi)？光纖的傳輸耗費(fèi)有哪幾種？光纖耗費(fèi)：指光能在傳輸過程中逐漸減小或消失的現(xiàn)象。光纖傳輸耗費(fèi)主要有三種：①吸撤耗費(fèi)②散射耗費(fèi)③微擾耗費(fèi)⑴吸撤耗費(fèi)：吸撤耗費(fèi)是由光纖資料吸取光能并轉(zhuǎn)變成其他形式能量而引起的耗費(fèi)。吸撤耗費(fèi)可分為兩種：固有吸撤耗費(fèi)、非固有吸撤耗費(fèi)⑵散射耗費(fèi)這是由光纖資料在微觀上的顆粒狀結(jié)構(gòu)平和泡等不均勻結(jié)構(gòu)引起的耗費(fèi)。散射耗費(fèi)分為線性散射耗費(fèi)和非線性耗費(fèi)。⑶微擾耗費(fèi)是指光纖的幾何不均勻性引起的耗費(fèi).包括內(nèi)部因素和外面攪亂引起的不均勻性.如折射率、直徑的不均勻性、渺小波折等。何謂光纖的色散？光纖的色散有哪幾種？指擁有必然譜線寬度的光脈沖信號在光纖中傳輸時由于各波長的群速度不一樣引起光脈沖展寬的現(xiàn)象。光纖的色散可以分為四種：⑴資料色散資料的折射率n是波長λ的非線性函數(shù)，從而使光的流傳速度隨波長而變.光脈沖經(jīng)過光纖時，由于速度不一樣樣，到達(dá)終端的時間不一樣樣，造成光脈沖的展寬。⑵波導(dǎo)色散又稱結(jié)構(gòu)色散。是由光纖幾何結(jié)構(gòu)引起的色散，比方橫向尺寸沿光軸的顛簸，使部分光波進(jìn)入包層。⑶模式色散3存在于多模光纖中.在多模光纖中存在多種流傳模式,即即是同一波長，每個模式到達(dá)光纖終端的時間不一樣，造成光脈沖的展寬。由模式引起的色散叫模式色散。⑷偏振色散單模光纖中存在雙折射時，偏振方向相互正交的兩個基模流傳速度不一樣，由此引起的色散叫偏振色散。光無源器件有哪幾種結(jié)構(gòu)形式？何謂自聚焦棒透鏡？有三種結(jié)構(gòu)形式:體塊型、全光纖型、波導(dǎo)型。自聚焦棒透鏡，用梯度折射率光纖制作，以下列圖。L圖4-1自聚焦棒透鏡自聚焦棒透鏡的長度：L=P/4P=2π/√AA=｛n2(0)-n22｝/2n2(0)(漸變)或122｝/2n12(階躍)A=｛n2-n4光纖間連接時可能存在哪幾種連接弊端？光纖間連接時可能存在的連接弊端以下列圖。(a)存在縫隙（b）存在橫向錯位(c)傾斜（d）端面不圓滑光纖縱向連接的有效性可用傳輸系數(shù)T來表示。T=PR/PT模場半徑分別為s1、s2的兩條單模光纖在不一樣情況下的傳輸系數(shù)。①存在縱向縫隙Ｄ時的功率傳輸系數(shù)=4(4Ｚ2+s12/s22)/｛[4Ｚ2+(s12+s22)/s22]2+4Ｚ2s22/s12｝4-9）當(dāng)Ｄ=0時，即光纖間的縫隙為0，則：T=T0=(2s1s2)2/(s12+s22)2（4-10）②存在橫向位移ｄ時的傳輸系數(shù)T=T0122)]（4-11）exp[-2d2/(s2+s當(dāng)s1=s2時:T=exp(-d2/s2)（4-12）③存在傾斜角θ時的傳輸系數(shù)T=T0exp{-(k0n2s1s2θ)2/2(s12+s22)}（4-13）k0=2π/λ2n—光纖包層折射率5透鏡耦合式光纖連接器有那幾種形式？透鏡耦合式連接器有以下三種形式：（a）薄球面透鏡式（b）球或柱面式c）自聚焦棒透鏡式圖4-15透鏡耦合式連接器的形式2×2定向耦合器的結(jié)構(gòu)及工作原理？①③②④圖4-212×2定向耦合器2×2定向耦合器是最基本的耦合器，是用兩光纖的芯子盡量湊近制作而成的。方法：側(cè)面研磨法、熔錐法2×2定向耦合器的工作原理：靠倏逝場的作用而工作的。側(cè)面研磨法制作時兩光纖間的距離計算：d（Z）=d0+2（R–√R2+Z2）（4-34）d0---兩光纖的最小間距6R--光纖軸線的波折曲率半徑Z—耦合長度坐標(biāo)如何用2×2定向耦合器測定光纖故障點的地址？以下列圖。測試系統(tǒng)由光源及脈沖驅(qū)動電路、2×2定向耦合器、ADP、示波器組成。半導(dǎo)體激光器輸出光脈沖，在光纖中傳輸?shù)焦收宵c時產(chǎn)生部分反射，測量反射脈沖的延緩時間就能計算出故障點的地址L。L=c×t/2LD及其2×2定向耦合光纖斷點脈沖驅(qū)動同電路步L信ADP號示波器至斷點的距離t圖4-22光纖故障點的測試12．有相同頻率間隔的8路光信號進(jìn)入由2×2定向耦合器組成的8×8星形耦合器，繪圖說明它是如何合波的？1f1??f88f1??f8F×8星形耦合器8個輸入端8個輸出端每個輸入端子1個輸入信號每個輸出端子8個輸出信號713．繪圖說明F--P型光濾波器工作原理？F-P腔的組成體塊型F-P腔光濾波器工作原理以下列圖。反射鏡M1、M2間的距離為L、反射率為r1、r2、透過率為t1、t2。一平面光波垂直入射到反射鏡M1上，此時有部分光反射，部分光進(jìn)入F-P腔，在腔內(nèi)經(jīng)多次反射與透射后，則在腔的左右兩側(cè)各有一組光束輸出。在左方輸出的一組光束叫反射光，在右方輸出的一組光束叫傳輸光。兩組光束都產(chǎn)生多光束干涉，而呈諧振現(xiàn)象，所以擁有頻率選擇特點。因透射型光濾波器使用方便，所以在此談?wù)搨鬏敼狻反射光傳輸光At3At2At1平面入射光M1M2圖4-29F-P腔濾波原理設(shè)入射光的復(fù)數(shù)振幅為Ai，以t1透過M1進(jìn)入F-P腔；到M2分成兩部分，一部分顯出腔外，振幅為At1，一部分在M2上反射，留在腔內(nèi)連續(xù)流傳。這樣進(jìn)行多次反射、折射，形成多束反射光和多束透射光。透射光由復(fù)數(shù)振幅為At1、At2、At3的各次透射光束組成。每次透射光束比上一次透射光束在相位上延緩φ=2κL=4πnL/λ0=4πnLf/c，每次振幅都減小，所以須乘以因子r1r2。令：h=r1r2exp（-jφ）（4-39）則：At1=Ait1t2exp（-jφ）At2=hAt1At3=h2At1（4-40）8透射光的復(fù)數(shù)振幅為各次透射光的疊加At=At1+At2+At3+At1（1+h+h2+）At1/(1-h)=Ait1t2exp（-jφ）/(1-h)（4-41）若r1=r2=r，t1=t2=t則R=r2，T=t2。在無耗費(fèi)的情況下R+T=1，則At=AiTexp（-jφ）/[1-Rexp（-jφ）]（4-42）輸出光強(qiáng)為It=At2=IiT2/[（1-R）2+4RSin2（φ/2）]（4-43）設(shè)F-P腔的功率傳輸系數(shù)為τ，即輸出光強(qiáng)與入射光強(qiáng)之比。則τ=It/Ii（4-44a）由式（4-43）得τ=T2/[（1-R）2+4RSin2（φ/2）]（4-44b）以T=1-R代入，再分子分母除以（1-R）2，得：τ=1/{1+[4R/（1-R）2]Sin2（φ/2）}（4-44c）將φ/2=2πnLf/c代入得τ=1/{1+（2F/π）2Sin2（2πnLf/c）}（4-44d）F=π√R/（1-R）最大透過率τ=1,所以(2F/π）2Sin2（2πnfL/c）=0Sin2（2πnf/cL）=02πnLf/c=qπ（q=0,1,2,3）（4-45）在多個q值對應(yīng)的頻率上，表現(xiàn)諧振現(xiàn)象，出現(xiàn)峰值。與峰值對應(yīng)的頻率叫諧振頻率。諧振頻率Foq或諧振波長λoq可用下式表示:foq=cq/2nL（4-46）λoq=2nL/q（4-47）（fλ=c）由此可以看出：F-P腔擁有選頻特點，對于某一級諧振頻率而言只要調(diào)整L即可。914．繪圖說明波導(dǎo)型M—Z光濾波器的結(jié)構(gòu)和工作原理？波導(dǎo)型M-Z干涉儀的結(jié)構(gòu)原理圖見圖。L1λ1+λ2λ1①PZT③④②λ2DC1L2λ1+λ2DC2圖4-32波導(dǎo)型M-Z干涉儀它用兩個2×2定向耦合器組成。DC1、DC2是分光比為1：1的22定向耦合器，光纖L1、L2的長度不相等，可經(jīng)過PZT來調(diào)整。當(dāng)從DC1的輸入端①同時輸入波長為λ1和λ2的兩個光信號時，在DC2中會分選出光波λ1和λ2，最后從③、④端輸出。其工作原理與傳統(tǒng)M-Z干涉儀相同。工作原理光纖L1、L2中光波的光程差⊿L為:⊿L=n（L1-L2）（4-51）光纖L1、L2中光波的相位差⊿φ為:⊿φ=k.⊿L=2π⊿L/λ=2π.⊿L.f/c（4-52）有關(guān)條件:2π.⊿L.f1/c=(2q-1)π（4-53）2π.⊿L.f2/c=2qπ（4-54）則在③、④端分別輸出f1、f2兩個信號。峰值響應(yīng)頻率f1=(2q-1)c/2n.⊿L（4-55）f2=qc/2n.⊿L（4-56）峰值間隔⊿f=f2-f1=c/2n.⊿L（4-57）1015.畫出8分波M-Z濾波器組成圖？f1、54⊿ff1～f42⊿fF、74⊿f3f1、3、5、7⊿ff2、4、6、8f2、64⊿ff5～f82⊿fF4、84⊿f圖4-34多級M-Z濾波

1537264816．以光柵方程說明，為什么用閃耀光柵作波分復(fù)用器？衍射光柵的光柵方程d×（sinφ±sinθ）=±m(xù)λ（4-79）各級極大值的地址（或方向角），由下式確定：Sin(θ）=±m(xù)λ/d±sinφ（4-80）m=0，1，2，）m=0，為零級極大值,位于sinθ）=±sinφ處,零級極大地址只與平面波入射角度φ有關(guān),與波長沒關(guān),即無分光作用.m≠0,由光柵方程Sin(θ）=±m(xù)λ/d±sinφ（m=0，1，2，）知:各次級極大地址與波長有關(guān),而且以零級極大地址為參照點,由短波長向長波長依次散開。此特點叫光柵的角色散特點，是光柵作解復(fù)用器的原理。m越大，級次越高，不一樣波長的間隔越大，分辨波長的能力越強(qiáng)。這種光柵制作解復(fù)用器的問題是：①零級極大集中的光能最多，但無色散作用；②次級極大集中的光能最少，但有色散作用。所以，要想即最大利用光能又能分光，必定搜尋新的光柵。解11決此問題的方案是采用閃耀光柵。閃耀光柵又稱定向光柵，是一種反射式光柵。其形狀與一般光柵不一樣樣。以下列圖。αda閃耀光柵閃耀光柵的刻痕形狀與平面光柵不一樣，由按必然要求刻出的反射面組成。它把光能由原來的零級極大移至由刻痕形狀決定的反射光方向，從而使與這一級次相應(yīng)的極大既有大的色散作用，又集中了較強(qiáng)的光能。圖4-28表示了閃耀光柵的截面形狀。它以拋光的金屬板或鍍金屬膜的玻璃板為坯，在其上刻出一序列的鋸齒狀槽面。槽面與光柵宏觀表面的夾角α叫閃耀角，鋸齒周期d為光柵常數(shù)，a為光柵長度。閃耀光柵的各級極大值的方向由光柵各槽之間的干涉作用決定,不受光柵形狀的影響，其光柵方程仍為：sinφ±sinθ=±m(xù)λ/d但是,單槽衍射的入射角和發(fā)散角就不再以光柵法線而是以光柵槽面法線為參照了。為了差異用帶撇的字母表示：sinφ＇+sinθ＇=±m(xù)＇λ/d＇（4-81）它的中央最大值,滿足下式：sinφ＇+sinθ＇=0（4-82）所以θ＇=-φ＇（4-83）可見中央最大出現(xiàn)在反射波的方向。如干涉圖樣中某級次的最大也出現(xiàn)在這個方向，則可獲得加強(qiáng)，稱為閃耀。這即可將光能轉(zhuǎn)移到有色散作用的非零級極大中去。1217．電光效應(yīng)？普克爾效應(yīng)？克爾效應(yīng)？電光效應(yīng)指介質(zhì)的光參數(shù)—折射率n隨外加電場強(qiáng)度E的變化而變化的現(xiàn)象。即n是E的函數(shù)。為談?wù)摲奖悖２捎靡粋€叫做介電抗?jié)B系數(shù)η的參數(shù)表示。η與n的關(guān)系為：η=ε0/ε=1/n2（4-91）η會隨外加電場強(qiáng)度E的變化而變化，即η是E的函數(shù).二者之間的關(guān)系可用下式表示:η(E)=η(0)+γE+ξE2(4-92)上式為電光效應(yīng)數(shù)學(xué)表達(dá)式。第一項η(0)=1/n2，是未加外電場時的介電抗?jié)B系數(shù)值，n是未加外電場時的折射率。第二項γE表示η與外加電場E呈線性關(guān)系，叫普克爾電光效應(yīng)，相應(yīng)的系數(shù)γ叫線性電光系數(shù)。第三項ξE2表示η與外電場E的平方成正比，叫做克爾電光效應(yīng)，相應(yīng)的系數(shù)ξ叫非線性電光系數(shù)。對普克爾資料，其η(E)的表達(dá)式簡化為η(E)=η(0)+γE=η(0)+⊿η(4-93)其中⊿η=γE由⊿η可求出相應(yīng)的⊿n值.⊿η=1/（n+⊿n）2-1/n2≈-2⊿n/n3(4-94)故⊿n=-n3⊿η/2=-n3γE/2(4-95)那末n(E)=n+⊿n=n(1-n2γE/2)(4-96)是未加電場時的晶體折射率n是加電場后的晶體折射率變化可見，n(E)也是外加電場的線性函數(shù)。當(dāng)信號電場作為外加電場而變化時，介質(zhì)的折射率也隨著發(fā)生線性變化。1318．體塊型相位調(diào)制器的結(jié)構(gòu)及工作原理？體塊型電光相位調(diào)制器以下列圖。VVｂLL光軸(a)縱向調(diào)制(b)橫向調(diào)制圖4-41體相位調(diào)制器在一塊電光晶體的橫向或縱向經(jīng)過電極加上調(diào)制電壓V，便在晶體中產(chǎn)生電場強(qiáng)度E。由普克爾效應(yīng)知，在此電場的作用下，晶體的折射率發(fā)生變化：n(E)=n+⊿n=n(1-n2γE/2)當(dāng)光波經(jīng)過此晶體時，經(jīng)受的位相變化為：Φ=kn(E)L=L×n(1-n2γE/2)×2π/λ00=2πnL/λ0-πn3γLE/λ0=Φ（0）-πn3γLE/λ0(4-97)式中：λ0為光波波長；Φ（0）=2πnL/λ0，是未加電場時的相位。上式表示:光波相位與信號電場強(qiáng)度E成正比，碰到了信號電場的調(diào)制。電場強(qiáng)度E和電壓V的關(guān)系以下：依照外加電壓方式不一樣其關(guān)系式不一樣橫向相位調(diào)制：外加電場的方向垂直于光波的流傳方向。E和V的關(guān)系：E=V/d橫向調(diào)制器(4-98)14縱向相位調(diào)制：外加電場的方向平行于于光波的流傳方向。E和V的關(guān)系：E=V/L縱向調(diào)制器(4-99)半波電壓Vπ：相位變化π時所需加的電壓。將Vπ代入（4--97）:Φ=Φ（0）-πn3γLE/λ0可得:Φ=Φ（0）-πV/Vπ(4-100)則：橫向調(diào)制器的半波電壓Vπ=dλ0/γn3L(4-101)縱向調(diào)制器的半波電壓Vπ=λ0/γn3(4-102)何謂相位調(diào)制器的半波電壓？推導(dǎo)橫向相位調(diào)制器的半波電壓的表達(dá)公式？半波電壓Vπ：它定義為:相位變化π時所需加的電壓。推導(dǎo)橫向相位調(diào)制器的半波電壓表達(dá)公式：Vπ=dλ0/γn3L橫向相位調(diào)制器的相位變化表達(dá)式為：=（Φ0）-πn3γLV/dλ0依照定義πn3γLVπ/dλ0=πVπ=dλ0/n3γL縱向相位調(diào)制器的相位變化表達(dá)式為：=（Φ0）-πn3γV/λ0依照定義πn3γVπ/λ0=πVπ=λ0/n3γ15波導(dǎo)型M-Z干涉強(qiáng)度調(diào)制器的結(jié)構(gòu)及工作原理？波導(dǎo)型M-Z干涉儀強(qiáng)度調(diào)制器以下列圖。調(diào)制電極輸入光V波導(dǎo)型馬赫-澤德干涉儀0調(diào)制光圖：波導(dǎo)型M-Z干涉儀強(qiáng)度調(diào)制器波導(dǎo)型馬赫-澤德（M-Z）干涉儀強(qiáng)度調(diào)制器應(yīng)用了兩個Y形分支作為分波器與合波器。由輸入光纖送來的輸入光強(qiáng)度為Ii，在輸入Y分支按1：1的比率分成兩束光信號,經(jīng)過干涉儀的兩臂，并在一個臂進(jìn)步行相位調(diào)制，兩臂的輸出強(qiáng)度各為Ii/2，但兩束光信號產(chǎn)生了相位差,其大小為Φ，則調(diào)制器輸出端的光強(qiáng)為:IO=Iicos2(Φ/2)(4-103)傳輸系數(shù)為:τ=IO/Ii=cos2(Φ/2)(4-104)設(shè)兩臂的相位各為Φ1，Φ2，由于臂1中有相位調(diào)制，故Φ=Φ（0）－πV/V(4-105)11πΦ（）是未加調(diào)制電壓時的相位。10那末,兩臂的相位差為:Φ=Φ－Φ=Φ（0）－πV/V(4-106)12π第一項Φ（）=Φ（）－Φ是未加電壓時兩臂的相位差，為常數(shù)。0102第二項由調(diào)制電壓引起，所以Φ正比于電壓V。傳輸系數(shù)為：16τ（V）=cos2[Φ（）/2－πV/2V](4-107)0π該調(diào)制器可作線性調(diào)制器。此時需使Φ（0）=π/2，所以未加調(diào)制信號時τ（V）=cos2（π/4）=1/2(4-108)以便使其工作于τ（V）—V曲線的線性段的中點。由圖可知:改變V,可使調(diào)制器的傳輸系數(shù)在1，0之間變換，組成光開關(guān)，或稱開要點調(diào)制器。體偏振型強(qiáng)度調(diào)制器的結(jié)構(gòu)及工作原理？體偏振型強(qiáng)度調(diào)制器的組成以下列圖。它是在兩個正交的偏振器之間加一個電控的相位延緩器而成。延緩器的主軸與兩偏振器成45o角放置。45o45o偏振方向主軸圖4-45偏振型強(qiáng)度調(diào)制器相位延制器的工作原理:相位延緩器由各向異性介質(zhì)組成，其快慢軸上的折射率不一樣，各為n1、n2；電光系數(shù)不一樣，各為γ1，γ2。在外加電場的作用下兩方向的折射率各為：n1（E）=n1－γ1n13E/2(4-109a)n（E）=n－γ2n3E/2(4-109b)22217在傳輸L的長度此后，快慢軸方向兩個正交模的相位延緩量(差)為：=[n1（E）－n2（E）]k0L=[n1-γ1n13E/2-n2+γ2n23E/2]k0L=（n1－n2）k0L－（γ1n13－γ2n23）k0LE/2(4-110)半波電壓：由于E=V/d，依照半波電壓定義，則（γ1n13－γ2n23）k0LE/2=π又E=Vπ/d（γ1n13－γ2n23）LVπ/d=λ0Vπ=dλ0/（γ1n13－γ2n23）L(4-111)令Φ（0）=k0（n1－n2）L式(4-110)可寫成Φ=Φ（0）－πV/V(4-112)π可見上述結(jié)構(gòu)是一個延緩量與外加電壓成正比的動向相位延緩器。將上述延緩器如圖4-45那樣置于兩偏振器之間就組成強(qiáng)度調(diào)制器。設(shè)輸入光強(qiáng)為Ii，它將均分到與之成45°角的延緩器快慢軸方向。經(jīng)過延緩器后這兩部分光場的相位差為Φ，如式(4-112)。所以，經(jīng)過第二偏振器后其輸出光強(qiáng)為：I=Iisin2(Φ/2)(4-113)傳輸系數(shù)為τ（V）=I/Ii=sin2（Φ/2）=sin2[Φ（0）/2－πV/2Vπ](4-114)當(dāng)改變V時,傳輸系數(shù)在0，1之間變化。如選擇Φ（0）=π/2，則τ（0）=0.5，在曲線線性段的中點。再使V<<Vπ，則τ（V）=sin2[π/4－πV/2Vπ]≈1/2-πV/2πV可見，τ（V）是V的線性函數(shù)，組成線性調(diào)制器。18偏振控制器結(jié)構(gòu)及工作原理？結(jié)構(gòu)如圖4-53所示。它由兩個相位波片PP1和PP2組成。PP1是λ/4波片，PP2是λ/2波片。兩波片皆可繞軸旋轉(zhuǎn)，即主軸方向是可變的。經(jīng)過變化波片主軸的方向可達(dá)到改變光的偏振態(tài)的目的。CPP2（λ/2）BPP1（λ/4）Ay＇光主軸方向＇y＇yyｘαx＇

xα＇＇圖4-53偏振控制器原理工作原理：假如在A點輸入一個任意的橢圓偏振光，要求在C點輸出y＇方向的線偏振光。λ/4波片會使經(jīng)過他的偏振光產(chǎn)生π/2的相位延緩量，它的作用是改變光主軸到合適的方向，使任意的橢圓偏振光變成線偏振光。而λ/2波片，有π的延緩量，它的作用是改變光主軸的方向，將任意方向的線偏振光變到指定方向。以下列圖，在輸入點A，在x＇o＇y＇坐標(biāo)系中，橢圓偏振光的方向角為α，而在xoy坐標(biāo)系中，橢圓偏振光的方向角為α=0，為一正橢圓。經(jīng)過λ/4波片后，變成了一束振動方向與x＇軸成α＇角的線偏振光，再經(jīng)過λ/2波片，線偏振光的振動方向與y＇軸一致，實現(xiàn)了偏振方向的控制。19繪圖說明光隔斷器的結(jié)構(gòu)及工作原理？光隔斷器的結(jié)構(gòu)如圖4-56所示。它由兩個線偏振器中間夾一個法拉第旋轉(zhuǎn)器而成。x輸入波y偏振器A

偏振器B法拉第旋轉(zhuǎn)器返回波圖4-56光隔斷器原理結(jié)構(gòu)圖工作原理利用法拉第旋轉(zhuǎn)效應(yīng)，使經(jīng)過它的偏振光的振動方向發(fā)生旋轉(zhuǎn)。法拉第旋轉(zhuǎn)效應(yīng)：當(dāng)在偏振光的流傳方向外加磁場時，其偏振方向旋轉(zhuǎn)一個角