光纤耦合器(Coupler)
光纤耦合器的工作原理
光纤耦合器的工作原理光纤耦合器是光纤通信领域中的重要设备，用于将光信号从一个光纤传输到另一个光纤上，实现对光信号的分离、合并、调制和解调等功能。
其工作原理及结构一般可分为两大类：分束耦合器和合束耦合器。
一、分束耦合器（Star Coupler）分束耦合器是光纤耦合器中最常见的一种类型，也是应用最广泛的一种。
其工作原理基于光的干涉现象。
分束耦合器主要包括一束单模光纤输入接口和多束单模光纤输出接口。
输入光信号通过输入接口进入分束器内部，然后在分束器内部的特殊平台上发生分束变换。
平台上通常有一系列的光栅或其他透镜等元件，用于调整光信号的传播路径和干涉条件。
通过合理设计平台结构和元件参数，可以实现将输入光信号均匀地分派到各输出接口，并且使各输出光束相位保持一致。
分束耦合器的工作原理可以用以下步骤来描述：1. 输入光信号通过输入接口进入分束耦合器内部。
2. 在分束器内部的平台上发生分束变换。
这是通过光栅或者透镜等元件实现的，其作用是将输入光束分为多个光束，并将它们引导到不同的输出接口上。
3. 分束后的光束根据设计的干涉条件进行干涉。
这是由于输入光束的分向和分束的导致的，并且使得不同的光束在某些点上会具有相干性。
4. 干涉后的光束将被重新聚焦在每个输出接口上，并通过输出接口传出。
总结来说，分束耦合器的工作原理是通过光的分束、干涉和聚焦等过程，将输入光信号分成多个光束并重新聚焦到输出接口上，实现光的转换和分发功能。
二、合束耦合器（Re-Coupler）合束耦合器是光纤耦合器中的另一种常见类型，主要用于将多个光线合并为一个光线。
它与分束耦合器的工作原理正好相反。
合束耦合器主要包括多束单模光纤输入接口和一束单模光纤输出接口。
输入光信号通过输入接口进入合束器内部，然后在合束器内部的特殊平台上发生合束变换。
通过合理设计平台结构和元件参数，可以实现将多个输入光束合并为一个输出光束，并使其相位保持一致。
合束耦合器的工作原理可以用以下步骤来描述：1. 多个输入光信号通过多个输入接口进入合束耦合器内部。
光纤耦合器原理
光纤耦合器原理光纤耦合器是一种能够将光信号从一根光纤传输到另一根光纤的设备，它在光通信系统中起着至关重要的作用。
光纤耦合器的原理是基于光的全反射和折射规律，通过精密的设计和制造，实现光信号的高效耦合和传输。
本文将从光纤耦合器的基本原理、结构和工作原理等方面进行介绍。
光纤耦合器的基本原理是利用光的全反射和折射规律。
在光纤中，光信号通过全反射的方式沿着光纤传输，而当光信号遇到介质折射率不同的材料时，就会发生折射现象。
光纤耦合器利用这一原理，通过精确控制光信号的入射角和介质折射率，实现光信号的耦合和传输。
光纤耦合器通常由两个或多个光纤组成，其中包括输入光纤和输出光纤。
在光纤耦合器中，输入光纤的光信号首先经过耦合区域，然后通过耦合区域的设计和制造，实现光信号的耦合和传输到输出光纤中。
光纤耦合器的结构设计和制造工艺对于光信号的耦合效率和传输质量有着至关重要的影响。
光纤耦合器的工作原理是通过精密的设计和制造，实现光信号的高效耦合和传输。
在光纤耦合器中，耦合区域的设计和制造是关键的一步，它需要考虑光信号的入射角、介质折射率、光纤的直径和材料等因素。
通过精确控制这些因素，可以实现光信号的高效耦合和传输。
除了基本原理、结构和工作原理外，光纤耦合器还有一些特殊的应用。
例如，在光通信系统中，光纤耦合器可以用于光信号的分配和合并，实现光信号的灵活传输和处理。
在光传感系统中，光纤耦合器可以用于光信号的采集和传输，实现对光信号的高效检测和监测。
总之，光纤耦合器是一种能够将光信号从一根光纤传输到另一根光纤的重要设备，它的原理是基于光的全反射和折射规律，通过精密的设计和制造，实现光信号的高效耦合和传输。
光纤耦合器在光通信系统和光传感系统中有着广泛的应用，对于提高光信号的传输质量和系统性能起着至关重要的作用。
耦合器工作频段
耦合器工作频段
耦合器是一种用于将电能从一个电路传递到另一个电路的设备。
它可以实现电磁波在不同传输线之间的能量耦合。
耦合器的工作频段取决于设计和用途，不同类型的耦合器有不同的频率范围。
一般而言，耦合器的工作频段可能覆盖从几千赫兹（kHz）到数千兆赫兹（GHz）的范围，取决于其设计和用途。
以下是一些常见类型的耦合器和它们可能的工作频段：
1. 微带耦合器（Microstrip Coupler）：工作频段通常在数千兆赫兹（GHz）到几十千兆赫兹（GHz）。
2. 同轴耦合器（Coaxial Coupler）：工作频段可以涵盖从低频的几十赫兹（Hz）到高频的数千兆赫兹（GHz）。
3. 波导耦合器（Waveguide Coupler）：用于微波和毫米波频段，工作频段通常在几百兆赫兹（MHz）到数千兆赫兹（GHz）。
4. 光纤耦合器（Optical Fiber Coupler）：用于光通信，工作频段覆盖光波长范围，如1300纳米（nm）和1550纳米（nm）。
在选择耦合器时，需要确保其工作频段覆盖你的应用所需的范围。
同时，耦合器的性能参数（如插入损耗、耦合度等）也是选择的重要考虑因素。
在实际应用中，还需要注意耦合器的稳定性、线性度和温度特性等因素。
多根光纤合并一根光纤的方法
将多根光纤合并成一根光纤的常用方法之一是使用光纤耦合器（Fiber Coupler）。
光纤耦合器是一种光学器件，可以将多根输入光纤的光信号合并成一根输出光纤。
以下是一般的光纤合并方法：
准备光纤耦合器：选择合适的光纤耦合器，其通道数与要合并的光纤数量匹配。
光纤耦合器通常有双向和单向两种类型，根据需要选择合适的类型。
准备光纤：准备要合并的多根光纤。
确保它们具有相同的光纤类型、芯径和终端接口类型，以便与光纤耦合器兼容。
连接光纤：将每根光纤的一端分别连接到光纤耦合器的输入通道。
确保每根光纤连接牢固且正确对准。
输出光纤：连接合并后的光纤输出通道，即将合并后的信号输出到一根光纤上。
这个输出光纤可以连接到所需的接收设备或传输系统。
测试和验证：完成光纤的连接后，进行测试和验证，确保光纤合并后的信号质量和传输性能符合要求。
使用光功率计或其他适当的测试设备对输出光纤的光功率、衰减和传输特性进行测量。
需要注意的是，光纤合并过程需要小心操作，确保连接的准确性和光纤的质量。
在进行光纤合并之前，最好参考光纤耦合器的使用手册或制造商的指南，以获取具体的操作步骤和建议。
光纤耦合器
介绍
01 简介
03 单模 05 分类
目录
02 原理 04 多模
光纤耦合器(Coupler)又称分歧器(Splitter)、连接器、适配器、光纤法兰盘，是用于实现光信号分路/合 路，或用于延长光纤链路的元件，属于光被动元件领域，在电信路、有线电视路、用户回路系统、区域路中都会 应用到。
简介
分类
按照耦合的光纤的不同有如下分类：
SC光纤耦合器：应用于SC光纤接口，它与RJ-45接口看上去很相似，不过SC接口显得更扁些，其明显区别还 是里面的触片，如果是8条细的铜触片，则是RJ-45接口，如果是一根铜柱则是SC光纤接口。
LC光纤耦合器：应用于LC光纤接口，连接SFP模块的连接器，它采用操作方便的模块化插孔(RJ)闩锁机理制 成。（路由器常用）
或用于延长光纤链路的元件，属于光被动元件领域，在电信路、有线电视路、用户回路系统、区域路中都会 应用到。光纤耦合器可分标准耦合器(属于波导式，双分支，单位1×2，亦即将光讯号分成两个功率)、直连式耦 合器(连接2条相同或不同类型光纤接口的光纤,以延长光纤链路)、星状/树状耦合器、以及波长多工器(WDM，若 波长属高密度分出，即波长间距窄，则属于DWDM)，制作方式则有烧结(Fuse)、微光学式(Micro Optics)、光波 导式(Wave Guide)三种，而以烧结式方法生产占多数(约有90%)。烧结方式的制作法，是将两条光纤并在一起烧 融拉伸，使核芯聚合一起，以达光耦合作用，而其中最重要的生产设备是光纤熔接机，也是其中的重要步骤，虽 然重要步骤部分可由机器代工，但烧结之后，仍须人工作检测封装，因此人工成本约占10～15%左右，再者采用 人工检测封装须保品质的一致性，这也是量产时所必须克服的，但技术困难度不若DWDM模块及光主动元件高，因 此初期想进入光纤产业的厂商，大部分会从光耦合器切入，毛利则在20～30%。
光纤耦合器Coupler
光纤耦合器又名：分歧器光纤耦合器（Coupler ）是将光讯号从一条光纤中分至多条光纤中的元件，属于光被动元件领域，在电信网路、有线电视网路、用户回路系统、区域网路中都会应用到，与光纤连接器分列被动元件中使用最大项的。
光纤耦合器可分标准耦合器（双分支，单位1X2，亦即将光讯号分成两个功率）、星状/树状耦合器、以及波长多工器（WDM，若波长属高密度分出，即波长间距窄，则属于DWDM ），制作方式则有烧结（Fuse ）、微光学式（Micro Optics ）、光波导式（Wave Guide ）三种，而以烧结式方法生产占多数（约有90 %）。
烧结方式的制作法，是将两条光纤并在一起烧融拉伸，使核芯聚合一起，以达光耦合作用，而其中最重要的生产设备是融烧机，也是其中的重要步骤，虽然重要步骤部份可由机器代工，但烧结之后，仍须人工作检测封装，因此人工成本约占10〜15 %左右，再者采用人工检测封装须保品质的一致性，这也是量产时所必须克服的，但技术困难度不若DWDM module及光主动元件高，因此初期想进入光纤产业的厂商，大部分会从光耦合器切入，毛利则在20〜30 %。
光耦合器又名：光电隔离器光耦合器（optical coupler，英文缩写为0C ）亦称光电隔离器，简称光耦。
光耦合器以光为媒介传输电信号。
它对输入、输出电信号有良好的隔离作用，所以，它在各种电路中得到广泛的应用。
目前它已成为种类最多、用途最广的光电器件之一。
概述a rl fa rl fca u —Aa rWr a K&f s bAsi sa G—r —"l S 1 ai*tJfcaa*aaV ---------------------- 1 a*rr ■ a'sa jNN rM fa r< f J i a a a Gfr rf fia*& —fa* u sfci's rB f J eft P T a a stl q q — Un s --------------------------------- fa i ------fa* & u rl rB ifa atA光耦合器一般由三部分组成：光的发射、光的接收及信号放大。
综合布线常见英文名词
Access Coupler （光纤耦合器）：用于与光纤连接并给光纤发送或取出信号的光学设备。
许多光纤耦合器要求在两端装有连接器，而且许多情况下必须是APC （Angled PhysicalContact ，成角度物理接触）。
最流行的光纤耦合器是采用熔化双锥体拉细过程制造而成的，将两根光纤加热到熔点侯拉伸使接触域形成紧密接触，能够令光线的受控部分从一个芯线进入另一根芯线。
Access Method （访问方式）：网络外围设备访问网络媒介以传送数据的规则。
所有的网络技术都要使用某种类型的访问方式，常用的访问方式有：CSMA/CD（载波侦听多路访问/冲突检测）、令牌传送需求优先等。
ACR（attenuation Crosstalk Ration）：衰减串扰比。
Active Coupler （有源耦合器）：与中继器类似的设备（包括一个接收器和一个或多个发送器），将输入信号重新产生并发送。
有源耦合器用于光纤网络中。
A/D （Analog/Digital）：模/数转换，将模拟信号转换为数字信号。
AD 或ADC(Analog-to-Digital Converter) ：数模转换器。
Adapter （适配器）：对于光纤而言，配接器是连接链两个连接器和光纤的无源设备。
配接器根据连接器的类型命名，例如SC、FC 、ST、LC 、MT-RJ 和FDDI 等。
混合配接器能够连接不同类型的连接器。
Administrator （管理）：进行结构化布线间精确记录和标识线路相关记录的工作。
TIA/EIA-606 商业建筑通信基础设施建设管理规范对此项工作制定了标准。
American Wire Gauge （AWG ，美国线规）：美国电缆标号非铁导体（例如非铁、非铜导体）线径的标准。
标号标识导线的线径（厚度），AWG 数值越高线径越小。
Analog Signal （模拟信号）：连续变化的没有离散值的电信号，单位是赫兹（Hz），与数字信号相对。
OLP产品介绍及原理
OLP产品介绍及原理OLP（Optical Line Protection）是一种光纤路线保护设备，主要用于保护光纤通信网络中的光缆线路。
OLP通过快速切换和备份的方式，确保光纤通信网络的高可靠性和连续性。
本文将详细介绍OLP的原理及其应用。
OLP的原理OLP的主要原理是基于光功率监测和光纤路线切换。
OLP通过连接两条不同的光路，并在两条光路之间监测光功率的变化。
当光功率异常（如信号丢失或过低）时，OLP会自动切换到备用光路，以确保光通信的稳定性。
OLP通常由以下几个核心组件组成：1. 光耦合器（Optical Coupler）：将主线路和备用线路的光信号通过光窗传输到探测器上。
2. 控制电路（Control Circuit）：监测主线路和备用线路上的光功率，并根据光功率的变化进行切换。
3. 切换机构（Switching Mechanism）：根据控制电路的信号，实现主备线路之间的快速切换。
4. 探测器（Detector）：检测光功率的变化，并将信号传输给控制电路。
5. 报警装置（Alarm Device）：在切换过程中，通过报警装置通知用户光路发生故障。
6. 状态监测装置（Status Monitoring Device）：对OLP状态进行监测和管理。
OLP的应用OLP主要应用于需要保护的光纤通信网络中，例如光纤接入网、传输网和数据中心网络等。
OLP能够在光缆线路发生故障时，快速地自动切换到备用光路，减少通信中断的时间，提高通信的可靠性和连续性。
以下是OLP在不同应用场景中的具体应用：1.光纤接入网：在光纤到户（FTTH）网络中，OLP广泛应用于光纤分纤箱和光分纤器箱等设备中。
当主光路发生故障时，OLP会自动切换到备用光路，确保用户光纤接入的稳定和可靠。
2.光传输网：在光纤传输网中，由于光缆线路往往很长，容易受到外界环境因素的影响，因此需要使用OLP对光缆线路进行保护。
OLP能够快速检测到光功率的异常，从而切换到备用光路，减少通信中断的时间。
光纤耦合器
预制棒体积： Vpreform=D2L/4, D: mm, L: mm 光纤体积： Vfiber= d2l/4, d=125 um 拉丝长度l：
Vpreform = Vfiber l = 6.4 10-5D2L (km)
二、光纤无源器件的蓬勃发展
光纤通信元件包括有源器件和无源器件等。 光纤通信的发展促进了光源、探测器等有源 器件的发展，同时由于工程应用的需要，各 种各样的光无源器件也相应的出现。光纤的 发展给光无源器件带来了新的一页。
3、光纤的构造
纤芯，光信号的传输
包层，限制光信号溢出 一次涂敷层（预涂层）， 保护光纤增加韧性 缓冲层，减少对光纤的压
力 二次涂敷层（套塑层），
加强光纤的机械强度
纤芯：位于光纤中心部位，主要成分是高纯度 的SiO2,纯度可达99.99999%，其余成份为掺 入 作极 用少 是量 提掺高杂纤剂芯，的如折射P2率O5。和纤G芯eO直2，径掺一杂般剂为的2a ＝3～100μm
1、光纤的诞生
1955年，美国人B. I. Hirschowitz (西斯乔威 兹) 把高折射率的玻璃棒插在低折射率的玻璃管 中，将它们放在高温炉中拉制，得到玻璃(纤芯) －玻璃(包层)结构的光纤，解决了光纤的漏光问 题，这一结构在后来被广泛采用，就是今天的 光纤结构。但这时的光纤损耗是非常大高于 1000 dB/km，即使是利用优质的光学玻璃制 作光纤也无法得到低损耗的光纤。人们曾经一 度对玻璃这种材料产生怀疑，转向塑料光纤、 液芯光纤的研制。
光纤通信发明家高锟(左) 1998年在英国接受IEE授予的奖章
2、光纤标准
通信用光纤经过二十几年的发展形成了一系列标准。 ITU-T国际电信联盟目前将单模光纤分为G.652
光纤跳线、尾纤、连接器、法兰盘、耦合器1
光纤主要分为两类：按光在光纤中的传输模式可将光纤分为单模光纤和多模光纤两种。
单模光纤(Single-mode Fiber)：一般光纤跳线用黄色表示，接头和保护套为蓝色；传输距离较长。
多模光纤(Multi-mode Fiber)：一般光纤跳线用橙色表示，也有的用灰色表示，接头和保护套用米色或者黑色；传输距离较短。
l多模光纤(MMF，Multi Mode Fiber)，纤芯较粗，可传多种模式的光。
但其模间色散较大，且随传输距离的增加模间色散情况会逐渐加重。
多模光纤的传输距离还与其传输速率、芯径、模式带宽有关，具体关系请参见表1-2。
表1-2多模光纤规格表光纤模式传输速率（bit/s）芯径模式带宽（MHz*km）传输距离多模光纤千兆62.5/125μm-< 275 m50/125μm-< 550 m 10G62.5/125μm160< 26 m200< 33 m50/125μm400< 66 m500< 100 m2000< 300 ml单模光纤(SMF，Single Mode Fiber)，纤芯较细，只能传一种模式的光。
因此，其模间色散很小，适用于远程通讯。
2.光纤直径光纤直径一般采用纤芯直径/包层直径的表示方法，单位μm。
例如：9/125μm表示光纤中心纤芯直径为9μm，光纤包层直径为125μm。
H3C低端系列以太网交换机推荐使用的光纤直径如下：l G.652常规单模光纤：9/125μml常规多模光纤：62.5/125μml G.651多模光纤：50/125μm（多模VCSEL激光器选用）1.2.6接口连接器类型接口连接器用于连接可插拔模块及相应的传输媒质。
H3C低端系列以太网交换机支持的光模块所采用的光纤连接器有两种：SC连接器和LC连接器。
1. SC连接器SC（Subscriber Connector Standard Connector，标准光纤连接器），外观图如图1-1所示。
光纤耦合器的测试2.
实验二 耦合器的测试 实验目的1. 了解耦合器的特性及其简单应用。
2. 掌握耦合器的测试方法和基本测量仪器的使用。
实验原理熔融拉锥型全光纤耦合器(Coupler)是光纤通信系统中重要的基本器件，可以用作各种比例的功率分路(Splitter)/合路(Combiner)器；波分复用器(WDM)；光纤激光器的全反镜；非线性光环镜(NOLM)；无源光纤环；Mach-Zehnder 光纤滤波器等；在传感领域可利用其作成Mach-Zehnder,Michelson,Sagnac,Fabry-Perot 光纤干涉型和光纤环形腔干涉型光纤传感器；此外还是光纤陀螺仪和光纤水听器及多种光学测量仪器的关键部件。
目前比较先进的熔融拉锥设备不仅能制作各种分光比的标准耦合器，而且可以制作宽带单窗口/双窗口耦合器，偏振无关耦合器(Polarization Independent Couplers)，保偏耦合器(polarization-Maintaining Coupler)，多模耦合器，偏振分束器(PBS)，粗波分复用器(CWDM)，泵浦耦合器包括EDFA 用980/1550,980/1590,980/1480；光纤拉曼放大器用的14XX 泵浦合波器；还可以制作OADM 型和中继型组合功能器件，级联单锥式增益平坦滤波器(GFF)，全光纤非平衡Mach-Zehnder 干涉仪型Interleaver ，全光纤平顶傅立叶滤波型Interleaver(Flat-top Fourier Filter(F 3T)Interleaver)，此外亦可制作光固定衰减器。
图1可用来定性的表示熔融拉锥光纤耦合器的工作原理。
入射光功率在双锥体结构的耦合区发生功率再分配，一部分光功率从“直通臂”继续传输，另一部分则由“耦合臂”传到另一光路。
在弱导和弱耦近似下，忽略自耦合效应，并假设光纤是无吸收损耗的，则在耦合区有模式耦合方程组：()()()()()()⎪⎩⎪⎨⎧+=+=z A iC z A i βdzz dA z A iC z A i βdz z dA 121122212111 （8.1） 式中，()()z A z A 21,是两根光纤的模场振幅；21,ββ是两根光纤在孤立状态的纵向模传播常数；()1,2j i, =ij C 是耦合系数。
光缆配件光纤耦合器安全操作及保养规程
光缆配件光纤耦合器安全操作及保养规程随着信息技术的快速发展，网络技术也不断进步和改进。
光纤通信系统成为重要的通信方式之一，光缆及光纤配件都扮演着重要的角色。
光纤耦合器作为光纤通信系统中的重要组成部分，在使用过程中需要注意安全操作和保养。
一、光缆配件光纤耦合器1.1 光纤耦合器概述光纤捆绑器配件光纤耦合器（Fiber Optic Coupler）是指通过特殊的光纤连接技术，把不同光路的光信号进行有损（或无损）的光耦合，并输入到单根光纤或输出到多根光纤的光学器件。
通过将信号光线与每一组光学波导耦合，即可在不同波导之间实现全分布式光传输和光控制。
1.2 光纤耦合器结构光纤耦合器的主体结构包括光纤对准范围、耦合器内部构造、固定位置及筒体通道等。
其中，光纤对准范围应满足两个光纤的纵向和横向对准；光纤耦合器内部构造是指把输入的单根光纤通过光学系统耦合到输出多个光纤上的过程；固定位置则是安装光纤耦合器时，必须切合实际需要和现场情况的位置；筒体通道是指光纤耦合器的外形构造，通透并方便光纤插拔操作。
1.3 光纤耦合器分类根据光纤耦合器的连接方式，可分为多芯光纤耦合器和简单型光纤耦合器。
多芯光纤耦合器的主要作用是连接多个光纤，而简单型光纤耦合器则简化了光纤的连接操作。
二、安全操作规程2.1 光纤耦合器安装安装光纤耦合器时，首先需要在使用前选择合适的位置进行固定安装，保证其固定稳定、位置准确。
在固定光纤耦合器时，应采用螺栓固定和焊接方式固定，以确保光纤对准范围不偏差。
2.2 光纤耦合器拆卸拆卸光纤耦合器时，应先关闭所有与光纤耦合器相关的光源及其电源。
拆卸光纤耦合器时，需要准确的掌握各组光纤的对准范围，避免在拆卸时对光纤产生损伤或影响光路通信。
2.3 光纤耦合器接线光纤耦合器接线前，应检查每一组光纤的接口是否正常、是否存在松动等情况。
在进行接线过程中，应准确地对光纤的方向进行判断。
2.4 光纤耦合器运行在光纤耦合器运行期间，需要连续监测光路各分部光纤的表现情况，保持其总体的工作状态。
光纤耦合器原理及作用
光纤耦合器原理及作用光纤耦合器是一种用于将光信号从一根光纤耦合到另一根光纤上的光学器件。
它起到将光信号从一个波长转换到另一个波长、分束、合束、分光、合并光信号、耦合纤芯等作用。
在光通信、光纤传感、光纤激光器等领域都有广泛应用。
首先，折射原理是基于光在传播时遵循折射定律的原理。
当光从一种介质传播到另一种介质时，光线将发生折射。
通过调整光纤耦合器中的折射率，可以使光线跨越不同的介质边界。
其次，干涉原理是基于光受干涉的原理。
当光线遇到干涉现象时，根据干涉的不同形式，光线的能量将发生明暗变化。
光纤耦合器中的干涉效应被用来实现光信号的分束、分光等功能。
最后，耦合原理是基于光纤衍射、内聚、反射等现象的原理。
通过精确控制光的传播路径和相位差，光纤耦合器可以实现精确的耦合和解耦。
基于以上原理，光纤耦合器实现了以下几种主要的功能：1.光信号的分束和合束：光纤耦合器可将一根光纤的光信号分成多束，或将多束光信号汇聚成一束。
这在光通信系统中非常重要，可以实现信号的分配、合并和转发。
2.光信号的转换：光纤耦合器可以将光信号从一个波长转换为另一个波长。
这在波分复用系统中非常常见，可以实现多个光信号的同时传输和接收。
3.光纤的耦合和解耦：光纤耦合器可以将信号从光纤中耦出，或将信号耦入光纤中。
这对于连接光纤与其他光学器件非常重要，如连接光纤激光器、光纤接收器等。
4.光信号的分光：光纤耦合器可将一束光信号分成多束，每束具有不同的强度，适用于光功率监测、光纤传感等应用。
总之，光纤耦合器通过精确控制光线的传播路径、相位差等参数，实现了信号的分束、合束、分光、合并等功能。
它在光通信、光纤传感、光纤激光器等领域的应用使得光纤充分发挥了其优异的特性，提高了光信号的传输效率和可靠性。
03 光纤耦合器
-0.5
10
原理——平行光纤之间的耦合 光互易定理
当耦合器的参数相同时
(1)相同波长间的耦合总是会引入3dB(50%)损耗 (2)不可能利用光纤耦合器将两个光纤的相同波长光 信号功率耦合到同一根光纤之中！
11
原理——平行光纤之间的耦合 不同波长光信号的耦合(分波)
1.5
R1(z)=cos (K1z)
矩形波导简图
种类——平面波导型耦合器
光波导耦合器的基本单元有分支波导和定向耦合器，其基本结构 如图所示。将多个1×2分支波导、2×2定向耦合器级联可以构成树 形耦合器。图（a）所示为7个1×2分支波导级联构成的1×8树形耦 合器，图（b）所示为一个2×2定向耦合器与6个1×2分支波导级联 构成的2×8树形耦合器.
种类——微器件型耦合器
利用自聚焦透镜和分光片（光部分投射、部分反射）、滤 光片（一个波长的透射，其它波长的光反射）或光栅（不同波 长的光有不同的反射方向）等微光学器件可以构成T型耦合器、 定向耦合器和波分/解波分复用器。
微器件型耦合器 （a）T型耦合器； （b）定向耦合器； （c）滤光式解复用 器； （d）光栅式解复用 器
参数——分光比
分光比是光耦合器所特有的技术术语，定义为耦合器各输出端口 的输出功率相对输出总功率的百分比，它的数学表达式为：
种类——微器件型耦合器
用2×2的耦合器作为基本单元同样可以构成n×n星型耦合器。自 聚焦透镜在光无源器件中起着非常重要的作用，它是利用自聚 焦效应而制成的，自聚焦效应是这样描述的：不同入射角相应 的光纤，虽然经历的路程不同，但是最后都会聚焦在一点上。
种类——平面波导型耦合器
平面波导型耦合器是指利用平 面介质光波导工艺制作的一类 光耦和器件，其关键技术包括 波导结构的制作和器件与传输 线路的耦合。目前广泛采用的 制作介质光波导的方法主要是 在铌酸锂（LiNbO3）等衬底材 料上，以薄膜沉积、光刻、扩 散等工艺形成波导结构。
光纤耦合器
光纤耦合器1. 简介光纤耦合器是一种用于将光纤之间进行光信号的相互转换与耦合的设备。
它通过将不同的光纤连接在一起，实现光信号的传输、分配和合并，并在不同的波长范围内进行多路复用。
光纤耦合器在光通信、光传感、光测量等领域具有广泛的应用。
2. 原理光纤耦合器的主要原理是利用光纤的光导特性，将光信号从一个光纤传输至另一个光纤。
光纤耦合器通常包含两个或多个光纤接口，通过将这些接口连接在一起，可以实现光信号的转换和耦合。
光纤耦合器中的光信号传输主要依靠两种机制：衍射和波导耦合。
对于衍射耦合器，光信号通过微结构或光栅的衍射效应在不同的传输模式之间转换。
而波导耦合器则通过将光信号从一个波导引导到另一个波导来实现光纤之间的耦合。
3. 类型3.1 单模光纤耦合器单模光纤耦合器主要用于单模光纤之间的耦合。
它具有较小的模场直径和高耦合效率，适用于对光信号传输质量要求较高的应用场景，如光通信中的长距离传输和高速传输。
3.2 多模光纤耦合器多模光纤耦合器适用于多模光纤之间的耦合。
它具有较大的模场直径，可以用较低的成本实现光信号的传输和分配。
多模光纤耦合器常用于局域网、光纤传感和光测量等领域。
3.3 WDM耦合器WDM（波分复用）耦合器可以将不同波长的光信号进行多路复用或解复用。
它利用光栅的光栅衍射效应将不同波长的光信号耦合到不同的传输模式中。
WDM耦合器广泛应用于光通信系统中的光纤网络，可以有效提高传输容量和扩展网络范围。
4. 应用光纤耦合器在光通信、光传感、光测量等领域有着广泛的应用。
以下是一些典型的应用场景：4.1 光通信系统光纤耦合器在光通信系统中用于连接不同的光纤，实现信号的传输、分配和合并。
它可以用于光纤之间的对接、光纤连接的延长、传输模式的转换等，为光通信系统提供灵活的扩展和部署方案。
4.2 光传感光纤耦合器在光传感领域中可以用于连接光源和光传感器，实现光信号的采集和检测。
通过光纤耦合器，可以将光信号传输到需要监测的目标位置，并将采集到的光信号传回光传感器进行分析和处理。
光纤耦合器 Coupler
光纤耦合器又名：分歧器光纤耦合器（Coupler）是将光讯号从一条光纤中分至多条光纤中的元件，属于光被动元件领域，在电信网路、有线电视网路、用户回路系统、区域网路中都会应用到，与光纤连接器分列被动元件中使用最大项的。
光纤耦合器可分标准耦合器（双分支，单位1×2，亦即将光讯号分成两个功率）、星状／树状耦合器、以及波长多工器（WDM，若波长属高密度分出，即波长间距窄，则属于DWDM），制作方式则有烧结（Fuse）、微光学式（Micro Optics）、光波导式（Wave Guide）三种，而以烧结式方法生产占多数（约有90％）。
烧结方式的制作法，是将两条光纤并在一起烧融拉伸，使核芯聚合一起，以达光耦合作用，而其中最重要的生产设备是融烧机，也是其中的重要步骤，虽然重要步骤部份可由机器代工，但烧结之后，仍须人工作检测封装，因此人工成本约占10～15％左右，再者采用人工检测封装须保品质的一致性，这也是量产时所必须克服的，但技术困难度不若DWDM module及光主动元件高，因此初期想进入光纤产业的厂商，大部分会从光耦合器切入，毛利则在20～30％。
光耦合器又名：光电隔离器光耦合器（optical coupler，英文缩写为OC）亦称光电隔离器，简称光耦。
光耦合器以光为媒介传输电信号。
它对输入、输出电信号有良好的隔离作用，所以，它在各种电路中得到广泛的应用。
目前它已成为种类最多、用途最广的光电器件之一。
光耦合器一般由三部分组成：光的发射、光的接收及信号放大。
输入的电信号驱动发光二极管（LED），使之发出一定波长的光，被光探测器接收而产生光电流，再经过进一步放大后输出。
这就完成了电—光—电的转换，从而起到输入、输出、隔离的作用。
由于光耦合器输入输出间互相隔离，电信号传输具有单向性等特点，因而具有良好的电绝缘能力和抗干扰能力。
又由于光耦合器的输入端属于电流型工作的低阻元件，因而具有很强的共模抑制能力。
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光纤耦合器又名：分歧器
光纤耦合器（Coupler）是将光讯号从一条光纤中分至多条光纤中的元件，属于光被动元件领域，在电信网路、有线电视网路、用户回路系统、区域网路中都会应用到，与光纤连接器分列被动元件中使用最大项的。
光纤耦合器可分标准耦合器（双分支，单位1×2，亦即将光讯号分成两个功率）、星状／树状耦合器、以及波长多工器（WDM，若波长属高密度分出，即波长间距窄，则属于DWD M），制作方式则有烧结（Fuse）、微光学式（Micro Optics）、光波导式（Wave Guide）三种，而以烧结式方法生产占多数（约有90％）。
烧结方式的制作法，是将两条光纤并在一起烧融拉伸，使核芯聚合一起，以达光耦合作用，而其中最重要的生产设备是融烧机，也是其中的重要步骤，虽然重要步骤部份可由机器代工，但烧结之后，仍须人工作检测封装，因此人工成本约占10～15％左右，再者采用人工检测封装须保品质的一致性，这也是量产时所必须克服的，但技术困难度不若DWDM module及光主动元件高，因此初期想进入光纤产业的厂商，大部分会从光耦合器切入，毛利则在20～30％。
光耦合器又名：光电隔离器
光耦合器（optical coupler，英文缩写为OC）亦称光电隔离器，简称光耦。
光耦合器以光为媒介传输电信号。
它对输入、输出电信号有良好的隔离作用，所以，它在各种电路中得到广泛的应用。
目前它已成为种类最多、用途最广的光电器件之一。
光耦合器一般由三部分组成：光的发射、光的接收及信号放大。
输入的电信号驱动发光二极管（LED），使之发出一定波长的光，被光探测器接收而产生光电流，再经过进一步放大后输出。
这就完成了电—光—电的转换，从而起到输入、输出、隔离的作用。
由于光耦合器输入输出间互相隔离，电信号传输具有单向性等特点，因而具有良好的电绝缘能力和抗干扰能力。
又由于光耦合器的输入端属于电流型工作的低阻元件，因而具有很强的共模抑制能力。
所以，它在长线传输信息中作为终端隔离元件可以大大提高信噪比。
在计算机数字通信及实时控制中作为信号隔离的接口器件，可以大大增加计算机工作的可靠性。
光耦合器的种类达数十种，主要有通用型（又分无基极引线和基极引线两种）、达林顿型、施密特型、高速型、光集成电路、光纤维、光敏晶闸管型（又分单向晶闸管、双向晶闸管）、光敏场效应管型。
信号单向传输，输入端与输出端完全实现了电气隔离，输出信号对输入端无影响，抗干扰能力强，工作稳定，无触点，使用寿命长，传输效率高。
光耦合器是70年代发展起来产新型器件，现已广泛用于电气绝缘、电平转换、级间耦合、驱动电路、开关电路、斩波器、多谐振荡器、信号隔离、级间隔离、脉冲放大电路、数字仪表、远距离信号传输、脉冲放大、固态继电器(SSR)、仪器仪表、通信设备及微机接口中。
在单片开关电源中，利用线性光耦合器可构成光耦反馈电路，通过调节控制端电流来改变占空比，达到精密稳压目的。
光耦合器的技术参数主要有发光二极管正向压降VF、正向电流IF、电流传输比CTR、输入级与输出级之间的绝缘电阻、集电极-发射极反向击穿电压V(BR)CEO、集电极-发射极饱和压降VCE(sat)。
此外，在传输数字信号时还需考虑上升时间、下降时间、延迟时间和存储时间等参数。
最重要的参数是电流放大系数传输比CTR（Curremt-Trrasfer Ratio）。
通常用直流电流传输比来表示。
当输出电压保持恒定时，它等于直流输出电流IC与直流输入电流IF的百分比。
当接收管的电流放大系数hFE为常数时，它等于输出电流IC之比，通常用百分数来表示。
有公式：
CTR=IC/ IF×100%
采用一只光敏三极管的光耦合器，CTR的范围大多为20%～30%（如4N35），而PC817则为80%～160%，达林顿型光耦合器（如4N30）可达100%～500%。
这表明欲获得同样的输出电流，后者只需较小的输入电流。
因此，CTR参数与晶体管的hFE有某种相似之处。
普通光耦合器的CTR-IF特性曲线呈非线性，在IF较小时的非线性失真尤为严重，因此它不适合传输模拟信号。
线性光耦合器的CTR-IF特性曲线具有良好的线性度，特别是在传输小信号时，其交流电流传输比(ΔCTR＝ΔIC/ΔIF)很接近于直流电流传输比CTR值。
因此，它适合传输模拟电压或电流信号，能使输出与输入之间呈线性关系。
这是其重要特性。
在设计光耦反馈式开关电源时必须正确选择线性光耦合器的型号及参数，选取原则如下：
（1）光耦合器的电流传输比(CTR)的允许范围是50%～200%。
这是因为当CTR＜50%时，光耦中的LED就需要较大的工作电流(IF＞5.0mA)，才能正常控制单片开关电源IC的占空比，这会增大光耦的功耗。
若CTR＞200%，在启动电路或者当负载发生突变时，有可能将单片开关电源误触发，影响正常输出。
（2）推荐采用线性光耦合器，其特点是CTR值能够在一定范围内做线性调整。
（3）由英国埃索柯姆(I soc om)公司、美国摩托罗拉公司生产的4N××系列(如4N25 、4N2 6、4N35)光耦合器，目前在国内应用地十分普遍。
鉴于此类光耦合器呈现开关特性，其线性度差，适宜传输数字信号(高、低电平)，因此不推荐用在开关电源中。