常见两类光纤耦合器介绍-科兰

光纤耦合器是实现光信号功率在不同光纤间的分配或组合的光器件。利用不同光纤面紧邻光纤芯区中导波能量的相互交换作用构成。按所采用的光纤类型常见两类光纤耦合器可分为多模光纤、单模光纤和保偏光纤耦合器等。

单模光纤耦合器

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，其构成如图。

它有两个输入端和两个输出端，中间有一段耦合区。(a)为采用熔化拉伸工艺制作的。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。由1或2输入的光信号，经锥形耦合区分配，由3和4端输出。分配的比例称为耦合比，由拉伸区的长度控制。图中(b)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。

多模光纤耦合器

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l×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。

审核编辑 黄宇