光纤耦合器

光纤耦合器
编辑
锁定
上传视频
相关视频查看全部
简介
实现光信号功率在不同光纤间的分配或组合的光器件。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。按所采用的光纤类型可分为多模光纤、单模光纤和保偏光纤耦合器等。
光纤耦合器(Coupler)又称分歧器(Splitter)、连接器、适配器、法兰盘，是用于实现光信号分路/合路，
或用于延长光纤链路的元件，属于光被动元件领域，在电信网路、有线电视网路、用户回路系统、区域网路中都会应用到。光纤耦合器可分标准耦合器(属于波导式，双分支，单位1×2，亦即将光讯号分成两个功率)、直连式耦合器(连接2条相同或不同类型光纤接口的光纤,以延长光纤链路)、星状/树状耦合器、以及波长多工器(WDM，若波长属高密度分出，即波长间距窄，则属于DWDM)，制作方式则有烧结(Fuse)、微光学式(Micro Optics)、光波导式(Wave Guide)三种，而以烧结式方法生产占多数(约有90%)。 烧结方式的制作法，是将两条光纤并在一起烧融拉伸，使核芯聚合一起，以达光耦合作用，而其中最重要的生产设备是光纤熔接机，也是其中的重要步骤，虽然重要步骤部份可由机器代工，但烧结之后，仍须人工作检测封装，因此人工成本约占10～15%左右，再者采用人工检测封装须保品质的一致性，这也是量产时所必须克服的，但技术困难度不若DWDM 模块及光主动元件高，因此初期想进入光纤产业的厂商，大部分会从光耦合器切入，毛利则在20～30%。
原理
光纤耦合器是光纤与光纤之间进行可拆卸(活动)连接的器件，它是把光纤的两个端面精密对接起来，以使发射光纤输出的光能量能最大限度地耦合到接收光纤中去，并使其介入光链路从而对系统造成的影响减到最小。对于波导式光纤耦合器，一般是一种具有Y型分支的元件，由一根光纤输入的光信号可用它加以等分。当耦合器分支路的开角增大时，向包层中泄漏的光将增多以致增加了过剩损耗，所以开角一般在30°以内，因此波导式光纤耦合器的长度不可能太短。
单模光纤耦合器
单模光纤耦合器应用最广。2×2单模光纤耦合器具有典型性，其构成如图。它有两个输入端和两个输出
端，中间有一段耦合区。图2(a)为采用熔化拉伸工艺制作的。拉伸部分形成锥形耦合区。拉伸使芯区的光能向芯外扩展；同时，使两纤芯彼此靠近，这两种作用都增强了耦合。由1或2输入的光信号，经锥形耦合区分配，由3和4端输出。分配的比例称为耦合比，由拉伸区的长度控制。图中（b）采用磨抛法将呈一定曲率嵌入石英块的光纤去除部分包层，再将两块这样的石英块贴紧使两纤芯彼此靠近，构成光纤耦合器。耦合比由纤芯靠近程度和光纤在石英块中的曲率半径决定。耦合比可在1%～99%间选定，插入损耗小于0.5dB。输入光在反方向耦合出的光信号极弱，故光纤耦合器常被称为定向耦合器。
多模光纤耦合器
多模光纤耦合器的原理和结构基本与上述者类似，只是磨抛型器件要求强耦合作用，故磨抛平面进入纤芯。在磨抛型2×2光纤耦合器的基础上，还可以制作可调耦合器。在一定的波长情况，耦合比随两磨抛光纤所成角度变化，故调节两光纤的相对方向便可改变耦合比。
在光纤局部网或其他场合还采用l×N，N×1耦合器或N×M耦合器（或称星形耦合器），其中第一个数字代表输入端数，第二个数字代表输出端数。这些耦合器均采用熔拉法制作。
分类
按照耦合的光纤的不同有如下分类：
SC光纤耦合器：应用于SC光纤接口，它与RJ-45接口看上去很相似，不过SC接口显得更扁些，其明显区别还是里面的触片，如果是8条细的铜触片，则是RJ-45接口，如果是一根铜柱则是SC光纤接口。
LC光纤耦合器：应用于LC光纤接口，连接SFP模块的连接器，它采用操作方便的模块化插孔(RJ)闩锁机理制成。（路由器常用）
FC光纤耦合器：应用于FC光纤接口，外部加强方式是采用金属套，紧固方式为螺丝扣。 一般在ODF侧采用(配线架上用的最多)
ST光纤耦合器：应用于ST光纤接口，常用于光纤配线架，外壳呈圆形，紧固方式为螺丝扣。（对于10Base-F连接来说，连接器通常是ST类型。常用于光纤配线架）