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光纤的分光与合光耦合器光纤的分光与合光耦合器是指把光信号在光纤上由一路向两路或多路传送,或把N路光信号合路再向M路或N路分配的装置,是光纤与光纤的耦合,属于光无源器件,在电信网路、有线电视网路、用户回路系统、区域网路中均得到广泛的应用。光纤耦合器可分标准耦合器(双分支,单位1×2,亦即将光信号分成两个功率)、星状/树状耦合器以及WDM耦合器。从制作方式来分,主要有熔接双锥渐细(FBT)耦合器(以后简称FBT耦合器)、微光学式(MicroOptics)耦合器、光式(WaveGuide)耦合器等。
常用的4针线性光耦合器:PC817A、PC111、TLP521等。常用的6引脚线性光耦合器有:LP632、TLP532、PC614、PC714、PS2031等。而常用的4N25、4N26、4N35、4N36都不适合用于开关电源,因为这四种光耦合器都是非线性光耦合器。光耦合器的种类和类型有很多种。在光电DATA手册中,有一千多种类型,通常可以按以下方法进行分类:分为外光光耦合器(又称光电灭弧室检测器)和内光光耦合器。外部光耦合器可分为透射光耦合器和反射光耦合器。
光电耦合器分为两种:一种为非线性光耦,另一种为线性光耦。非线性光耦的电流传输特性曲线是非线性的,这类光耦适合于开关信号的传输,不适合于传输模拟量。常用的4N系列光耦属于非线性光耦。线性光耦的电流传输特性曲线接近直线,并且小信号时性能较好,能以线性特性进行隔离控制。常用的线性光耦是PC817A—C系列。
我们将从这两个方面来讨论光纤耦合这个问题。光源与光纤的耦合光源与光纤的耦合效率光源与光纤的耦合效率的高低直接影响入纤功率的大小,从而影响光纤传输系统中的传输距离和中继站间隔距离的远近。提高耦合效率对于光纤通信系统来说是有价值的。光耦合效率定义为耦合入光纤的功率与光源发出的功率的比值,表达式为PF为耦合入光纤的功率;PS为光源发出的功率。影响耦合效率的因素包括光源和光纤两个。对于光源而言,光源的尺寸、面、角向功率分布等参量都会对耦合效率产生影响。对于光纤而言,数值孔径NA、纤芯尺寸、折射率分布等参量也会对耦合效率产生影响。通信光纤的数值孔径NA一般较小(0.2左右),而半导体光源发散角一般较大,光纤接收角外的光源辐射不能进入光纤传输,所以通常情况下,光纤数值孔径损耗是限制耦合效率的主要因素,尤其对光束发散角较大的面发光二管(SLED)更是如此。为面发光LED、边发光二管和半导体管的数值孔径与耦合效率的关系比较。
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