光分路器,又稱為光耦合器或光分配器,是一種用于把光信號(hào)按一定比例分配到不同輸出端口的光學(xué)器件。它廣泛應(yīng)用于光通信、光傳感、光學(xué)成像等領(lǐng)域。
1.光分路器工作原理
光分路器的基本工作原理是利用光波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的干涉效應(yīng)來(lái)實(shí)現(xiàn)光的分路。當(dāng)入射光線被耦合到光波導(dǎo)中時(shí),在波導(dǎo)中存在多個(gè)傳輸模式,這些模式之間通過(guò)互相干涉而形成不同方向的輸出光束。光分路器的輸出功率比(即不同輸出端口的輸出功率之比)取決于光波導(dǎo)中各個(gè)模式的橫向分布和相對(duì)相位差。
2.光分路器組成結(jié)構(gòu)
一般來(lái)說(shuō),光分路器由兩個(gè)或多個(gè)光波導(dǎo)結(jié)構(gòu)組成。常見的光分路器包括單層平面波導(dǎo)型、Y型波導(dǎo)型、3 dB 耦合型等。其中,單層平面波導(dǎo)型光分路器最簡(jiǎn)單,由一條寬度不同的光波導(dǎo)和兩個(gè)光纖端面組成。Y型波導(dǎo)型光分路器利用了光波引導(dǎo)對(duì)稱性,通過(guò)特殊的幾何結(jié)構(gòu)使得入射光線在分路區(qū)域內(nèi)被耦合至兩個(gè)輸出端口。3 dB 耦合型光分路器是一種能將入射功率均勻地分配到兩個(gè)輸出端口的光分路器。它采用了一對(duì)相互平行的波導(dǎo),通過(guò)精密的制造技術(shù)使兩條波導(dǎo)之間距離變窄,從而實(shí)現(xiàn)分路。
3.光分路器的技術(shù)參數(shù)
光分路器的主要技術(shù)參數(shù)包括工作波長(zhǎng)范圍、插入損耗、反射損耗、隔離度、帶寬等。其中,插入損耗是指從分路輸入端口到輸出端口的光信號(hào)損失;隔離度是指兩個(gè)輸出端口之間光信號(hào)之間的互相影響程度。在選購(gòu)光分路器時(shí),這些參數(shù)需要根據(jù)具體的應(yīng)用場(chǎng)景進(jìn)行綜合考慮。
4.光分路器封裝方法
光分路器的封裝方法取決于其具體的結(jié)構(gòu)類型和使用場(chǎng)景。一般來(lái)說(shuō),光分路器常見的封裝方式包括N級(jí)管殼封裝、集成電路芯片封裝、獨(dú)立模塊封裝、單片介質(zhì)封裝等。其中,獨(dú)立模塊封裝最常見,它通過(guò)將光分路器固定在一個(gè)外殼中來(lái)保護(hù)光學(xué)器件,并提供接口以便連接其他光學(xué)器件或光纖。