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光纤耦合器的原理

  光纤耦合器又称分歧器、连接器、适配器、光纤法兰盘,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。

光纤耦合器是什么

  光纤耦合器是一种用于传送和分配光信号的光纤无源器件,是光纤系统中使用Z多的光无源器件之一,在光纤通信及光纤传感领域占有举足轻重的地位。光纤耦合器一般具有以下几个特点:一是器件由光纤构成,属于全光纤型器件;二是光场的分波与合波主要通过模式耦合来实现;三是光信号传输具有方向性。

光纤耦合器是什么.jpg

  根据光的耦合原理,人们已经设计出了多种光纤耦合器器结构。包括:X型光纤耦合器、星型光纤耦合器、双包层光纤耦合器、光纤光栅耦合器、长周期光纤光栅耦合器、布拉格光纤耦合器、光子晶体光纤耦合器等。

  随着各种光纤通信和光纤传感器件的广泛使用,光纤耦合器的地位和作用愈来愈重要,并已成为光纤通信和光纤传感领域不可或缺的一部分。设计插入损耗小、耦合效率高、分光比可调并可实现特殊耦合的光纤耦合器,一直是光学领域科研工作者追逐的焦点和业内人士的奋斗目标。

光纤耦合器的工作原理

  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Zda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Z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。

光纤耦合器发展趋势

  尽管光纤耦合器的理论分析和实验研究已经取得了很大成就,已设计并研制出多种光纤耦合器,且其中一部分已商品化,但研究和开发的ZD却主要集中于常规对称型光纤耦合器。由于常规光纤的结构变化少,性能单一,设计的耦合器不能完全满足实际需要。阂此,对新型光纤耦合器的研究予以特别重视。

  光子晶体光纤和其他特种光纤的出现,以及光纤光栅写制技术的成熟及工艺的完善,为对新型光纤耦合器的研究开辟了广阔的创造空间,并且有望在以下几个方面取得新突破:

  ①研制非对称型光纤耦合器:以新型或常规光纤为基元进行结构优化设计,通过控制蚀刻、剖磨深度、及熔锥度,或者表面镀膜、微孔填充等方式,可望设计并研制出结构非对称、分光比可调谐的非对称型光纤耦合器。

  ②研制光子晶体光纤耦合器:利用光子晶体光纤结构灵活与光学多样的特性,采用改变微孔排列、形状、大小、占空比及椭圆度,纤芯适度掺杂与设置多芯,或微孔填充特殊敏感介质等方式,有望设计出大范围、高精度、耦合比可调谐的光子晶体光纤耦合器。

光纤耦合器的原理.jpg

  ③研制新型光纤光栅耦合器:探索光栅写制新技术,将特种光栅(如倾斜、啁啾、非均匀光栅等)写入单芯或多芯光纤耦合器耦合区,可构成具有宽带滤波选择特性、新型可调谐光纤光栅耦合器.存波分复用(WDM)及传感器网络应用领域具有重要意义。

  ④研制混合型光纤耦合器:将不同类型光纤用熔融拉锥法或抛磨法制成定向耦合器,或者将不同类型光纤纵向熔融焊接实现端而耦合,可研制性能优异的混合型光纤耦合器。这种耦合器有望大大减小不同类型光纤间的连接损耗,进一步拓展光纤器件的应用空间。

  ⑤拓展光纤耦合器新应用:利用特种或新型光子光纤结构丰富、性能优越的特性,积极拓展新型光纤耦合器存光纤通信、光纤传感领域的应用范围;同时,探索与其他相关技术的结合点,利用现代集成光学技术将光无源和光有源器件集成于光纤光子线路之中,并通过光纤微型耦合器构成新型光纤集成器件及系统,可望在滤波、调制、保偏、测量、开关、监控等方面发挥重要的作用。


2005-01-11 浏览次数:3540次
本文来源:https://www.yiqi.com/daogou/detail_2057.html
热门标签: 光纤耦合器的发展历程光纤耦合器的原理光纤耦合器的分类|性能光纤耦合器的应用
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