光纖耦合器是實現(xiàn)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(qū)中導(dǎo)波能量的相互交換作用構(gòu)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(yīng)用最廣。2×2單模光纖耦合器具有典型性，其構(gòu)成如圖。

它有兩個輸入端和兩個輸出端，中間有一段耦合區(qū)。(a)為采用熔化拉伸工藝制作的。拉伸部分形成錐形耦合區(qū)。拉伸使芯區(qū)的光能向芯外擴(kuò)展;同時，使兩纖芯彼此靠近，這兩種作用都增強(qiáng)了耦合。由1或2輸入的光信號，經(jīng)錐形耦合區(qū)分配，由3和4端輸出。分配的比例稱為耦合比，由拉伸區(qū)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(gòu)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?jīng)Q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(jié)構(gòu)基本與上述者類似，只是磨拋型器件要求強(qiáng)耦合作用，故磨拋平面進(jìn)入纖芯。在磨拋型2×2光纖耦合器的基礎(chǔ)上，還可以制作可調(diào)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(diào)節(jié)兩光纖的相對方向便可改變耦合比。

在光纖局部網(wǎng)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(shù)字代表輸入端數(shù)，第二個數(shù)字代表輸出端數(shù)。這些耦合器均采用熔拉法制作。

審核編輯黃宇