
光纤耦合器在光网络系统中扮演着重要角色,用于实现光信号的耦合、分支和分配。它们是光纤链路中的关键无源器件之一,通常以M×N形式表示,其中M表示输入端的数量,N表示输出端的数量。在光纤CATV系统中,常用的光分路器包括1×2、1×3以及由它们组成的1×N分路器。
光纤耦合器主要分为熔融拉锥型和平面波导型两种。熔融拉锥型通过将多根光纤侧面熔接并拉伸形成双锥体结构来实现分光,而平面波导型则是通过光刻技术在介质或半导体基板上形成光波导。这两种类型的分光原理相似,通过调整光纤间的消逝场耦合度和光纤纤半径来实现不同大小的分支量。熔融拉锥型因制造简单、价格低廉且易于与外部光纤连接,目前已成为市场的主流技术。
熔融拉锥法的具体操作包括:将多根光纤在高温下熔接并拉伸成双锥体结构,然后通过固化胶固定在石英基片上,再插入不锈铜管。然而,由于固化胶的热膨胀系数与石英基片、不锈钢管不同,在环境温度变化时容易导致光分路器损坏,尤其是在野外使用时更为明显。
常用的光纤耦合器技术指标包括插入损耗、附加损耗、分光比和隔离度。插入损耗是指每个输出端口相对于输入端口的光功率损失,而附加损耗则是所有输出端口的光功率总和相对于输入光功率的损失。分光比定义为各输出端口的输出功率比值,受传输光的波长影响。隔离度则衡量光分路器对其他光路中的光信号的隔离能力。稳定性是指光分路器在外界环境变化时保持性能指标的能力。
在实际应用中,用户需要根据具体需求选择合适的光分路器,包括分光比和波长。此外,均匀性、回波损耗、方向性和PDL等指标也是评估光分路器性能的重要参数。