常見兩類光纖耦合器介紹-科蘭

光纖耦合器是實現光信號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中導波能量的相互交換作用構成。按所采用的光纖類型常見兩類光纖耦合器可分為多模光纖、單模光纖和保偏光纖耦合器等。

單模光纖耦合器

單模光纖耦合器應用最廣。2×2單模光纖耦合器具有典型性，其構成如圖。

它有兩個輸入端和兩個輸出端，中間有一段耦合區。(a)為采用熔化拉伸工藝制作的。拉伸部分形成錐形耦合區。拉伸使芯區的光能向芯外擴展;同時，使兩纖芯彼此靠近，這兩種作用都增強了耦合。由1或2輸入的光信號，經錐形耦合區分配，由3和4端輸出。分配的比例稱為耦合比，由拉伸區的長度控制。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決定。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極弱，故光纖耦合器常被稱為定向耦合器。

多模光纖耦合器

多模光纖耦合器的原理和結構基本與上述者類似，只是磨拋型器件要求強耦合作用，故磨拋平面進入纖芯。在磨拋型2×2光纖耦合器的基礎上，還可以制作可調耦合器。在一定的波長情況，耦合比隨兩磨拋光纖所成角度變化，故調節兩光纖的相對方向便可改變耦合比。

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

審核編輯黃宇