通信之光纤耦合器

以下是关于光纤耦合器的详细介绍：

 

定义与原理

 

- 定义：光纤耦合器是一种能使传输中的光信号在特殊结构的耦合区发生耦合，并进行再分配的器件，也叫分歧器、连接器、适配器、光纤法兰盘。

 

- 原理：利用不同光纤面紧邻光纤芯区中导波能量的相互交换作用构成，将光纤的两个端面精密对接，使发射光纤输出的光能量最大限度地耦合到接收光纤中。

 

分类

 

- 按结构和功能分：有标准耦合器、直连式耦合器、星状/树状耦合器、波长多工器等。

 

- 按制作方式分：有烧结式、微光学式、光波导式，其中烧结式生产占多数。

 

- 按光纤类型分：有多模光纤、单模光纤和保偏光纤耦合器等。

 

作用与应用

 

- 信号分配与组合：可将输入光信号分配到多个输出光纤，也可将多个输入光信号合并成一个输出光信号，用于光纤通信系统中的信号分路与合路。

 

- 线路监控：从传输线路中提取一定功率，实现对线路的监控，以便及时发现故障和异常。

 

- 光纤传感：在光纤传感领域，用于将传感信号与传输光纤进行耦合，实现对物理量、化学量等的测量和监测。

 

典型光纤耦合器

 

- 手工旋转光纤耦合器：由两个对称轴旋转的光纤组成，用于初步的光纤对准和调整，适用于简单实验室应用。

 

- 固定光纤耦合器：光纤末端精确对准固定，耐用性好、稳定性高、失配损耗小，广泛应用于光纤通信、传感和测试等领域。

 

- 定向耦合器：基于波导，由两个平行排列的波导构成，用于光纤通信中的信号分配、光开关和光放大器等。

 

- 光栅耦合器：利用光栅结构将自由空间中的光耦合到微纳米级别的波导中，具有高效率和宽带宽的特点。

 

性能参数

 

- 插入损耗：指光信号通过光纤耦合器时所产生的功率损耗，通常用分贝（dB）表示。

 

- 耦合比：是指在光纤耦合器中，输出光功率与输入光功率的比值，它决定了光信号在各个输出端口的分配比例。

 

- 回波损耗：表示光信号在光纤耦合器中反射回来的功率与输入功率的比值，反映了光纤耦合器对光信号的反射程度。