光纖耦合器

光纖耦合器（Fiber Coupler），是一種用來實(shí)現(xiàn)光信號(hào)在不同光纖之間傳輸?shù)墓鈱W(xué)器件。它可以將一個(gè)或多個(gè)輸入光纖的光束，按照預(yù)定的比例和相位關(guān)系，耦合到一個(gè)或多個(gè)輸出光纖中，以實(shí)現(xiàn)光路轉(zhuǎn)換、分配與復(fù)用。

1.光纖耦合器的類型

根據(jù)耦合方式的不同，光纖耦合器主要可分為：靜態(tài)光纖耦合器、動(dòng)態(tài)光纖耦合器和波導(dǎo)類光纖耦合器三大類。

• 靜態(tài)光纖耦合器：采用機(jī)械、電氣或化學(xué)方法將幾條光纖固定在一起，從而使它們的光束發(fā)生共振耦合。
• 動(dòng)態(tài)光纖耦合器：利用驅(qū)動(dòng)技術(shù)或干涉原理控制光纖之間的距離和位置，以實(shí)現(xiàn)光束的對準(zhǔn)和連接。
• 波導(dǎo)類光纖耦合器：是在光纖芯層上加工出例如T型、X型或Y型等各種形狀，以實(shí)現(xiàn)能量的分配、轉(zhuǎn)換和復(fù)用。

2.光纖耦合器的作用

光纖耦合器可以實(shí)現(xiàn)不同波長光信號(hào)之間的相互轉(zhuǎn)換、光路分配與復(fù)用等多種功能。

• 波長分復(fù)用：利用光纖耦合器將多個(gè)光源的信號(hào)按照預(yù)定的比例混合在一起，然后通過單條光纖傳輸，最后再使用光纖耦合器從單條光纖中分離出各自的光信號(hào)。
• 光放大器的串聯(lián)：將多個(gè)光放大器串聯(lián)在一起，使用光纖耦合器將其輸入輸出光纖相連，可以有效降低光信號(hào)的噪聲和失真。
• 光路轉(zhuǎn)換：將一個(gè)光信號(hào)通過光纖耦合器分到多個(gè)方向上，實(shí)現(xiàn)光路的切換和選擇。

3.光纖耦合器的工作原理

靜態(tài)光纖耦合器的工作原理是通過線性或非線性的折射、反射和干涉效應(yīng)，使得光束在光纖之間發(fā)生共振或折射耦合，從而實(shí)現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)移與分配。動(dòng)態(tài)光纖耦合器則利用驅(qū)動(dòng)器件控制鏡面的運(yùn)動(dòng)來實(shí)現(xiàn)對光信號(hào)的調(diào)控和連接。波導(dǎo)類光纖耦合器主要是通過在光纖芯層上加工成各種形狀的波導(dǎo)結(jié)構(gòu)，以實(shí)現(xiàn)光場的分配、轉(zhuǎn)換和復(fù)用。