光耦合

光耦合是對同一波長的光功率進行分路或合路。通過光耦合器，我們可以將兩路光信號合成到一路上，主要用來用來傳送信號，實現型號的光電轉換等

基本介紹

• 中文名：光耦合
• 外文名：optical coupling
• 定義：對同一波長的光功率分路或合路
• 相關術語：光耦合器，光電耦合

名詞解釋

耦合：

是指兩個或兩個以上的電路元件或電網路等的輸入與輸出之間存在緊密配合與相互影響，並通過相互作用從一側向另一側傳輸能量的現象。耦合作為名詞在通信工程、軟體工程、機械工程等工程中都有相關名詞術語。通俗意義上講就是對準、聯合、粘連。

光耦合：

光耦合是對同一波長的光功率進行分路或合路。主要用來用來傳送信號，實現型號的光電轉換等。也可以理解為是把光對準某些器件，比如光耦合進光纖里或者將不同的光進行耦合。

舉例說明

舉例：纖維光路中的光藕合問題

纖維光路中的光藕合問題, 主要存在下列各種實際情況。

1 . 把兩段( 根) 或多段光纖維永久性地結合在一起, 例如光纖熔接和熔錐型光纖藕合器,

2 . 把兩段( 根) 或多段光纖維可分離地連線起來, 例如可拆卸光纖連線器和移動纖維式光開關等等;

3 . 在兩段( 根) 或多段光纖端面之間, 插入必要的微小光學元件, 如透鏡、光學薄旗、小稜鏡、調製盤、敏感元件等, 以構成具有各種功能的纖維光路器件, 例如光開關、光波分復用/ 解復用器、光禍合器、光環行器、光纖感測器等等。此外, 作為整個纖維光路系統, 當然還存在光源和光探測器與光纖之間的光禍合問題。這樣, 纖維光路中的光藕合問題是一個重要而又相當複雜的問題。

光纖端面之間的直接耦合

圖1是光纖端面之間直接藕合的結構略圖。這種藕合方式的光藕合效率 可以表示成多種禍合效率們 的乘積:

光纖的直接耦合

通常對藕合效率幣需要考慮下列六種( k = 6 ) 因素 ( 1 ) 橫向錯位, ( 2 ) 軸向傾角, ( 3 ) 軸向分離; ( 4 ) 端面缺陷, ( 5 ) 菲涅耳反射; ( 6 ) 模式變換顯然, 這六種因素中的前四種是由加工和調整安裝所引起的, 而後兩項則產生於光傳輸過程本身.

光纖端面間的擴束耦合

要製作具有某些特定功能的纖維光路器件, 就需要在被藕合的光纖端面之間插入必要的微小光學元件。耗合損耗隨著纖維端面軸向分離距離線性地增加。為了解決這一問題, 人們索性把光纖端面大大地拉開, 在其間加入透鏡, 讓發射和接收纖維的芯為一成象光學系統的物一象點, 以達到提高藕合效率的目的。這樣便引起了纖維光路中成問題的研究這種藕合方式, 文獻上又叫做擴束 型藕合。

擴束料合光學系統的套用與發展趨勢：擴束棍合光學系統的簡單而重要的套用是作擴束型可拆卸連線器擴束型連線器與光纖端面直接接觸型連線器相比, 其特點是光學調整和機械加工並不更複雜, 而器件對環境的適應性大為改善, 同時損耗也可以作得很小。由於光纖通信的套用向各種領域推進, 纖維光路器件的環境適應性問題, 已變得更突出了。因此, 這種擴束型連線器似應受到重視。

相關器材

光耦合器

光耦合器（optical coupler，英文縮寫為OC）亦稱光電隔離器，簡稱光耦。光耦合器以光為媒介傳輸電信號。它對輸入、輸出電信號有良好的隔離作用，所以，它在各種電路中得到廣泛的套用。近些年來，它已成為種類最多、用途最廣的光電器件之一。光耦合器一般由三部分組成：光的發射、光的接收及信號放大。輸入的電信號驅動發光二極體（LED），使之發出一定波長的光，被光探測器接收而產生光電流，再經過進一步放大後輸出。

由於光耦合器輸入輸出間互相隔離，電信號傳輸具有單向性等特點，因而具有良好的電絕緣能力和抗干擾能力。又由於光耦合器的輸入端屬於電流型工作的低阻元件，因而具有很強的共模抑制能力。所以，它在長線傳輸信息中作為終端隔離元件可以大大提高信噪比。在計算機數字通信及實時控制中作為信號隔離的接口器件，可以大大增加計算機工作的可靠性。

光耦合器的主要優點是：信號單向傳輸，輸入端與輸出端完全實現了電氣隔離隔離，輸出信號對輸入端無影響，抗干擾能力強，工作穩定，無觸點，使用壽命長，傳輸效率高。

光電耦合器

光電耦合器是以光為媒介傳輸電信號的一種電一光一電轉換器件。它由發光源和受光器兩部分組成。把發光源和受光器組裝在同一密閉的殼體內，彼此間用透明絕緣體隔離。

光電耦合器的優點是體積小、壽命長、無觸點、抗干擾能力強、能隔離噪音、工作溫度寬，輸入輸出之間電絕緣，單向傳輸信號及邏輯電路易連線等。

光電耦合器按光接收器件可分為有矽光敏器件(光敏二極體、雪崩型光敏二極體、PIN 光敏二極體、光敏三極體等)、光敏可控矽和光敏積體電路。把不同的發光器件和各種光接收器組合起來，就可構成幾百個品種系列的光電耦合器，因而，該器件已成為一類獨特的半導體器件。其中光敏二極體加放大器類的光電耦合器隨著近年來信號處理的數位化、高速化以及儀器的系統化和網路化的發展，其需求量不斷增加。光電耦合器的封裝形式一般有管形、雙列直插式和光導纖維連線三種。圖l 是三種系列的光電耦合器電路圖。

三種系列的光電耦合器電路圖