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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。
另一方面,晶体管是由内部红外LED控制的光电晶体管,当LED发出红外光时,光电晶体管将接触,VOUT将为0,关闭连接在其上的负载。根据数据表,晶体管的集电电流为50mA,R2提供VOUT5v,R2是一个上拉电阻。在这种配置中,基于光电晶体管的光耦合器可以与微控制器一起用于检测脉冲或中断。用于检测交流电压的光耦合器这里显示了另一个电路来检测交流电压。红外线LED使用两个100k电阻控制,使用两个100k电阻代替一个200k电阻是为了在短路相关条件下提供额外的性。LED连接在墙上插座线(L)和中性线(N)上。当按下S1时,LED开始发射红外线。光电晶体管做出响应并将VOUT从5V转换为0V。
由于光电耦合器的输入阻抗与一般干扰源的阻抗相比较小,因此分压在光电耦合器的输入端的干扰电压较小,它所能提供的电流并不大,不易使半导体二极管发光;由于光电耦合器的外壳是密封的,它不受外部光的影响;光电耦合器的隔离电阻很大(约1012Ω)、隔离电容很小(约几个pF)所以能阻止电路性耦合产生的电磁干扰。
为了提高耦合效率,可以在光源与光纤端面之间插入一个透镜,称为透镜耦合。但透镜耦合方式并不是一定能提高耦合效率。这里有一个耦合效率概念。由几何光学中的刘维定理可知,对于朗伯型光源(如发光二管),不管中间加什么样的光学系统,它的耦合效率不会超过一个大值:表明:当发光面积Se大于光纤接收面积Sf时,加光学系统都没有用,大耦合效率可用直接耦合得到。当发光面积Se小于光纤接收面积Sf时,加上光学系统是有用的,可以提高耦合效率,而且发光面积愈小,耦合效率提高得愈多。在这个准则下,有如下透镜耦合方式:
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