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自聚焦透镜耦合。用一段长度为LT/4的自聚焦光纤代替所示的凸透镜,也可构成耦合器。一般是将光纤与自聚焦光纤透镜胶合在一起,平行光进入自聚焦透镜,经聚焦进入光纤。这种耦合形式,结构紧凑,稳定,耦合效率一般在50%左右。圆锥形透镜耦合。将光纤的前端用腐蚀的办法或者用烧熔拉细的办法做成圆锥形,前端半径为a1,光纤自身半径为an。光从前端以θ′角入射进光纤,经折射后以γ1角射向界面A点。因界面为斜面,所以γ2<γ1。如果锥面的坡度不大。即圆锥形的长度远大于an—a1时,近似有可以明,有圆锥时光纤的接收角θ′c与平端时光纤的接收角θc之间有如下关系这表明,有圆锥透镜的光纤的数值孔径是平端光纤数值孔径的an/a1倍。只要前端面直径2a1比光源面积大,这种耦合方式的效率可高达90%以上。由于光全息片可以将光的波前互相变换,因此,可以用来作为一种光纤耦合器。全息耦合的制作方法所示。激光经过光纤后成为发散光,作为物光IF,而由M镜反射的直线光作为参考光IO。用重铬酸明胶或卤化银照相乳胶片作全息记录介质。这个全息片就是一个光纤耦合器。理论上讲,这种耦合方式的耦合效率是高的,但是,由于全息片的衍射效率的影响及衰减损耗,实际耦合效率与透镜耦合相比并不。但它的大优点是,可以作为多功能的光学元件来应用。例如使用全息耦合器件的光纤传感器系统,它可使常规光纤传感器系统大为简化。
开关电源中常用的光耦是线性光耦。如果使用非线性光耦,有可能使振荡波形变坏,严重时出现寄生振荡,使数千赫的振荡频率被数十到数百赫的低频振荡依次为号调制。由此产生的后果是对彩电,彩显,VCD,DCD等等,将在图像画面上产生干扰。
由于光接收器只能接受光源的信息,否则就不能接受,当信号从光源传输到光接收器时没有反馈现象,输出信号不会影响输入。由于发光器件(GaAs红外二管)是阻抗电流驱动器件,噪声是高内阻微电流电压信号,因此光耦合器的共模抑制比大。因此,光耦合器可以很好地抑制干扰并消除噪声。易于与逻辑电路匹配。响应速度快。光耦合器的时间常数通常在微秒甚至纳秒级。非接触式,寿命长,体积小,耐冲击。光耦合器的主要优点是信号单向传输,输入输出端实现电气隔离,抗干扰能力强,使用寿命长,传输效率高。广泛应用于电平转换、信号隔离、级间隔离、开关电路、远端信号传输、脉冲放大、固态继电器、仪器仪表、通信设备、微机接口等。由于光耦合器的输入阻抗小于一般干扰源的输入阻抗,光耦合器输入端的干扰电压小,能提供的电流不大,不易使半导体二管发光。由于光耦合器的外壳是密封的,因此不受外部光的影响。光耦合器的隔离电阻大(约1012Ω),隔离电容小(约几pF),因此可以电路耦合引起的电磁干扰。线性光耦合器的工作原理是将控制电压添加到光耦合器的输入端。
对于高频交流模拟信号,变压器隔离是常见的选择,但对于支流信号却不适用。一些厂家提供隔离放大器作为模拟信号隔离的解决方案,如ADI的AD202,能够提供从直流到几K的频率内提供0.025%的线性度,但这种隔离器件内部行电压-频率转换。对产生的交流信号进行变压器隔离,然后进行频率-电压转换得到隔离效果。集成的隔离放大器内部电路复杂,体积大,成本高,不适合大规模应用。光耦种类繁多,结构,优点突出,所以应用广泛,为常见的就是它在电路领域扮演的角了,比如下文提及的光耦开关就能够起到不错的调节效果,并且在许多领域都有着的作用。那么接下来就随小编一起来了解一下和光耦开关有关的知识吧,具体包括光耦的开关作用、光耦开关常见的几种连接方式及其工作原理等等,有兴趣的朋友可以学分析。
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