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几种光源的数值孔径与耦合效率的比较光源与光纤耦合简单的方法是直接耦合,即把光纤平端面直接对准光源发光面。这种方法虽然简单,但耦合效率很低。现以面发光LED与光纤的耦合为例,来说明这种耦合方式耦合效率及耦合效率与光源发散角和光纤数值孔径的关系。面发光LED的输出辐射光强符合朗伯分布,即沿θ角方向辐射强度满足式中,I0为光强沿θ=0方向的辐射强度。在θ方向,Δθ对应的小立体角ΔΩ内,辐射功率为I0cosθΔΩ,而ΔΩ=2πsinθΔθ,因此光源发射的总功率为
耦合器使用光作为传输电信号的介质。对输入输出电信号有很好的隔离作用,因此广泛应用于各种电路中。广泛的应用。目前,它已经成为用途广泛的光电器件之一。光耦一般由三部分组成:光发射、光接收和信号放大。输入的电信号驱动发光二管(LED)发出一定波长的光,被光电探测器接收产生光电流,然后进一步放大输出。这样就完成了电-光-电的转换,从而起到输入、输出、隔离的作用。由于光耦的输入和输出相互隔离,电信号传输是单向的,所以具有良好的电缘和抗干扰能力。由于光耦合器的输入是低电阻元件,采用电流模式工作,因此具有很强的共模抑制能力。因此,它作为长线传输信息中的终端隔离元件,可以大大提高信噪比。作为计算机数字通信和实时控制中信号隔离的接口设备,可以大大提高计算机工作的性。
光耦合器光耦合器有两种:一种是非线性光耦合,另一种是线性光耦合。非线性光耦合器的电流传输特性曲线为非线性。这种光耦合器适用于开关信号传输,而不适用于模拟传输。常用的4N系列光耦合器是一种非线性光耦合器。线性光耦合器的电流传输特性曲线接近直线,线性光耦合器的性能。它可以通过线性特性进行隔离和控制。常用的线性光耦合器是PC817A-C系列。线性光耦合器通常用于开关电源。如果使用非线性光耦合器,可能会使振荡波形变坏,严重的情况下可能会发生寄生振荡,从而使数千至数百Hz的振荡频率将依次被几十到几百Hz的低频振荡调制。结果是它会干扰彩电视,彩显示器,VCD,DCD等的图像。同时,电源的负载能力会下降。在彩电、显示器等开关电源的维修中,如果光耦合器损坏,更换为线性光耦合器。
线性光电耦合器由发光二极管和光敏三极管组成,当发光二极管接通而发光,光敏三级管导通,光电耦合器是电流驱动型,需要足够大的电流才能使发光二极管导通,如果输入信号太小,发光二极管不会导通,其输出信号将失真。在开关电源,尤其是数字开关电源中。
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