光纤耦合器-实现光能量再分配

光纤耦合器（Coupler），又称分歧器（Splitter），是将光讯号从一条光纤中分至多条光纤中的元件，属於光被动元件领域，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，是被动元件中平时使用最多的的器件之一。

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。

分类

（1）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，它有两个输入端和两个输出端，中间有一段耦合区，采用熔化拉伸工艺制作。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。

输入的光信号，经锥形耦合区分配，分配的比例称为耦合比，由拉伸区的长度控制。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。

（2）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1×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。

应用

在日常的生产制造、实验中，我们通常都有多个工位或者实验装置需要相同波长的光源提供光信号/能量。但是通常一台光源只有有限的输出接口，无法满足我们的需求，购置多台光源的成本又会极大的增加我们的成本。如图所示，光源功率足够大时，可以引入光纤耦合器的应用，将光源的光按一定比例（如50:50）将光分成两部分输出，为两套或者通过级联为多套工位或系统提供光源。

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