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實(shí)現(xiàn)光信號(hào)功率在不同光纖間的分配或組合的光器件。利用不同光纖面緊鄰光纖芯區(qū)中導(dǎo)波能量的相互交換作用構(gòu)成。按所采用的光纖類型可分為多模光纖、單模光纖和保偏光纖耦合器等。

光纖耦合器(Coupler)又稱分歧器(Splitter)、連接器、適配器、法蘭盤,是用于實(shí)現(xiàn)光信號(hào)分路/合路,或用于延長光纖鏈路的元件,屬于光被動(dòng)元件領(lǐng)域,在電信網(wǎng)路、有線電視網(wǎng)路、用戶回路系統(tǒng)、區(qū)域網(wǎng)路中都會(huì)應(yīng)用到。光纖耦合器可分標(biāo)準(zhǔn)耦合器(屬于波導(dǎo)式,雙分支,單位1×2,亦即將光訊號(hào)分成兩個(gè)功率)、直連式耦合器(連接2條相同或不同類型光纖接口的光纖,以延長光纖鏈路)、星狀/樹狀耦合器、以及波長多工器(WDM,若波長屬高密度分出,即波長間距窄,則屬于DWDM),制作方式則有燒結(jié)(Fuse)、微光學(xué)式(Micro Optics)、光波導(dǎo)式(Wave Guide)三種,而以燒結(jié)式方法生產(chǎn)占多數(shù)(約有90%)。 燒結(jié)方式的制作法,是將兩條光纖并在一起燒融拉伸,使核芯聚合一起,以達(dá)光耦合作用,而其中最重要的生產(chǎn)設(shè)備是光纖熔接機(jī),也是其中的重要步驟,雖然重要步驟部份可由機(jī)器代工,但燒結(jié)之后,仍須人工作檢測封裝,因此人工成本約占10~15%左右,再者采用人工檢測封裝須保品質(zhì)的一致性,這也是量產(chǎn)時(shí)所必須克服的,但技術(shù)困難度不若DWDM 模塊及光主動(dòng)元件高,因此初期想進(jìn)入光纖產(chǎn)業(yè)的廠商,大部分會(huì)從光耦合器切入,毛利則在20~30%。

光纖耦合器是光纖與光纖之間進(jìn)行可拆卸(活動(dòng))連接的器件,它是把光纖的兩個(gè)端面精密對(duì)接起來,以使發(fā)射光纖輸出的光能量能最大限度地耦合到接收光纖中去,并使其介入光鏈路從而對(duì)系統(tǒng)造成的影響減到最小。對(duì)于波導(dǎo)式光纖耦合器,一般是一種具有Y型分支的元件,由一根光纖輸入的光信號(hào)可用它加以等分。當(dāng)耦合器分支路的開角增大時(shí),向包層中泄漏的光將增多以致增加了過剩損耗,所以開角一般在30°以內(nèi),因此波導(dǎo)式光纖耦合器的長度不可能太短。

單模光纖耦合器應(yīng)用最廣。2×2單模光纖耦合器具有典型性,其構(gòu)成如圖。它有兩個(gè)輸入端和兩個(gè)輸出端,中間有一段耦合區(qū)。圖2(a)為采用熔化拉伸工藝制作的。拉伸部分形成錐形耦合區(qū)。拉伸使芯區(qū)的光能向芯外擴(kuò)展;同時(shí),使兩纖芯彼此靠近,這兩種作用都增強(qiáng)了耦合。由1或2輸入的光信號(hào),經(jīng)錐形耦合區(qū)分配,由3和4端輸出。分配的比例稱為耦合比,由拉伸區(qū)的長度控制。圖中(b)采用磨拋法將呈一定曲率嵌入石英塊的光纖去除部分包層,再將兩塊這樣的石英塊貼緊使兩纖芯彼此靠近,構(gòu)成光纖耦合器。耦合比由纖芯靠近程度和光纖在石英塊中的曲率半徑?jīng)Q定。耦合比可在1%~99%間選定,插入損耗小于0.5dB。輸入光在反方向耦合出的光信號(hào)極弱,故光纖耦合器常被稱為定向耦合器。

多模光纖耦合器的原理和結(jié)構(gòu)基本與上述者類似,只是磨拋型器件要求強(qiáng)耦合作用,故磨拋平面進(jìn)入纖芯。在磨拋型2×2光纖耦合器的基礎(chǔ)上,還可以制作可調(diào)耦合器。在一定的波長情況,耦合比隨兩磨拋光纖所成角度變化,故調(diào)節(jié)兩光纖的相對(duì)方向便可改變耦合比。

在光纖局部網(wǎng)或其他場合還采用l×N,N×1耦合器或N×M耦合器(或稱星形耦合器),其中第一個(gè)數(shù)字代表輸入端數(shù),第二個(gè)數(shù)字代表輸出端數(shù)。這些耦合器均采用熔拉法制作。

按照耦合的光纖的不同有如下分類:

SC光纖耦合器:應(yīng)用于SC光纖接口,它與RJ-45接口看上去很相似,不過SC接口顯得更扁些,其明顯區(qū)別還是里面的觸片,如果是8條細(xì)的銅觸片,則是RJ-45接口,如果是一根銅柱則是SC光纖接口。

LC光纖耦合器:應(yīng)用于LC光纖接口,連接SFP模塊的連接器,它采用操作方便的模塊化插孔(RJ)閂鎖機(jī)理制成。(路由器常用)

FC光纖耦合器:應(yīng)用于FC光纖接口,外部加強(qiáng)方式是采用金屬套,緊固方式為螺絲扣。 一般在ODF側(cè)采用(配線架上用的最多)

ST光纖耦合器:應(yīng)用于ST光纖接口,常用于光纖配線架,外殼呈圓形,緊固方式為螺絲扣。(對(duì)于10Base-F連接來說,連接器通常是ST類型。常用于光纖配線架)