光纤耦合器的开发现状
光电耦合器的发展
光电耦合器的发展随着半导体技术和光电子学的发展，一种能有效地隔离噪音和抑制干扰的新型半导体器件——光电耦合器，于1966年问世了。
光耦合器是对光信号实现分路、合路和分配的无源器件，是波分复用、光纤局域网、光纤有线电视网以及某些测量仪表中不可缺少的光学器件。
几种典型的光纤耦合器结构图如下所示：光耦合器件的工作原理如下：4端口光耦合器是最简单的器件。
4端口光耦合器的结构和原理如图3-33所示。
光耦合器件的性能参数如下：一、插入损耗：插入损耗是指光功率从特定的端口到另一端口路径的损耗。
从输入端口k到输出端口j的插入损耗可表示为：二、附加损耗：附加损耗Le的定义是输入功率与总输出功率的比值。
对于图3-33所示的4端口光耦合器有：三、分光比：分光比是某一输出端口的光功率与所有输出端口光功率之比。
它说明输出端口间光功率分配的百分比。
对于4端口光耦合器可以表示为：四、隔离度：隔离度也称为方向性或串扰，隔离度高意味着线路之间的串扰小。
它表示输入功率出现在不希望的输出端的多少。
对于4端口光耦合器，其数学形式是：光电耦合的主要特点如下：输入和输出端之间绝缘，其绝缘电阻一般都大于10 10Ω，耐压一般可超过1kV，有的甚至可以达到10kV以上。
由于“光”传输的单向性，所以信号从光源单向传输到光接收器时不会出现反馈现象，其输出信号也不会影响输入端。
由于发光器件（砷化镓红外二极管）是阻抗电流驱动性器件，而噪音是一种高内阻微电流电压信号。
因此光电耦合器件的共模抑制比很大，所以，光电耦合器件可以很好地抑制干扰并消除噪音。
容易和逻辑电路配合。
响应速度快。
光电耦合器件的时间常数通常在微秒甚至毫微秒极。
无触点、寿命长、体积小、耐冲击。
光电耦合器的优点是体积小、寿命长、无触点、抗干扰能力强、能隔离噪音、工作温度宽，输入输出之间电绝缘，单向传输信号及逻辑电路易连接等。
光电耦合器按光接收器件可分为有硅光敏器件（光敏二极管、雪崩型光敏二极管、PIN光敏二极管、光敏三极管等）、光敏可控硅和光敏集成电路。
2022年中国光通信器件行业发展现状分析
中国光通信器件行业发展现状分析一、国内光器件产业的进展现状光传输与交换、光接入和光器件是光通信产业中市场容量最大的部分，而光器件产业又是近年进展势头最为迅猛的领域。
光器件是光纤通信系统的基础与核心，同时也是进展的关键，是光纤通信领域中具有前瞻性、先导性和探究性的战略必争高技术，也最能够代表一个国家在光纤通信技术领域的水平和力量。
数据显示：我国光纤通信技术和产品设备已经处于世界领先水平，拥有世界最大最完整的光通信产业链，我国也成为世界上光通信器件产品输出大国。
究其缘由，乃是我国通信光电子器件技术的开发力量和讨论水平与国际先进水平相比还存在较大差距，主要体现在以下几个方面：1）关键工艺技术力量和工艺平台水平与国外相比存在较大的差距在通信光电子器件的基础理论讨论方面，我国与国外先进水平相比差距不大。
但关键工艺技术的好坏和装备条件平台的薄弱是制约我国通信光电子器件讨论开发和可持续进展的“瓶颈”，我们在相关器件的关键技术方面的突破与把握力量、器件工艺的讨论和创新力量、工艺技术讨论的关键装备条件水公平方面与国外存在较大差距。
虽然我国关于通信光电子材料、芯片与集成技术的基础理论讨论和基础工艺在高校和一些特地的讨论院所开展得较为充分，但同样由于工艺技术和装备条件水平的限制，一些基础理论与工艺的讨论与实际应用严峻脱节，缺乏足够的针对性和实际指导意义。
导致国内前沿讨论成果多、而成果转化和推广应用少的冲突非常突出，中国通信光电子器件的“空心化”问题特别严峻。
而且与国外先进水平相比，近年来有差距有越来越大的危急趋势。
2）高端光电子器件方面的差距日益明显中国的通信光电子器件企业拥有自主学问产权的高端核心技术不多、对国外芯片和特种材料的依靠性较大，具有核心竞争力量的产品较少，所供应的产品也多集中在中低端，产品附加值不高，国际市场竞争力量和盈利力量还有待提高；虽然有些器件制造企业具有肯定的生产规模，但是产业持续进展的技术和工艺基础较为薄弱，不少企业不得不依靠在中低端产品方面的恶性价格竞争和低廉的劳动力成原来困难地维持生存，并渐渐沦为缺乏核心技术、没有自主品牌、给国外公司打工的OEM工厂。
光纤耦合技术
光纤耦合技术光纤耦合技术是一种将光信号从一个光纤传输到另一个光纤的技术。
它在光通信、光传感和光计算等领域具有重要应用。
本文将从光纤耦合技术的基本原理、应用领域以及发展趋势等方面进行阐述。
一、光纤耦合技术的基本原理光纤耦合技术是通过光纤耦合器实现的。
光纤耦合器通常由两个光纤端面靠近并精确对准，通过光的反射、折射和干涉等现象，将光信号从一个光纤传输到另一个光纤。
光纤耦合器的性能主要取决于两个方面：插损和耦合损耗。
插损是指光信号在光纤耦合器中的传输过程中损失的光功率，耦合损耗是指光信号从一个光纤传输到另一个光纤的损失。
1. 光通信：光纤耦合技术是实现光纤通信的关键技术之一。
在光纤通信系统中，光纤耦合器用于将光信号从光发射器传输到光接收器，起到连接和传输光信号的作用。
光纤耦合技术能够提高光信号的传输效率和传输距离，提高光纤通信系统的性能。
2. 光传感：光纤耦合技术在光传感领域有着广泛的应用。
光纤传感器通过测量光信号的变化来检测温度、压力、形变等物理量。
光纤耦合技术可以将光信号从光纤传输到传感器中，实现对传感器的激发和信号的采集，提高传感器的灵敏度和精度。
3. 光计算：光纤耦合技术在光计算领域也有着广泛的应用。
光计算是利用光学器件来实现计算操作的一种新型计算方式。
光纤耦合技术可以实现光信号在光学器件之间的传输和耦合，实现光计算系统的连接和传输。
三、光纤耦合技术的发展趋势1. 小型化：随着科技的进步，光纤耦合器正朝着更小、更紧凑的方向发展。
采用微纳加工技术，可以实现光纤耦合器的微型化和集成化，使其在集成光学芯片中得到应用。
2. 高性能：光纤耦合技术的插损和耦合损耗对系统性能有着重要影响。
未来的发展趋势是提高光纤耦合器的插损和耦合损耗性能，降低光信号传输的损失，提高系统的传输效率和稳定性。
3. 多功能：光纤耦合器不仅能够实现光信号的传输和连接，还可以实现光信号的分配、复用和调控等功能。
未来的发展趋势是实现光纤耦合器的多功能化，提高其在光通信、光传感和光计算等领域的应用价值。
光纤耦合器的理论_设计及进展
第30卷第1期 2010年3月物 理 学 进 展PROGRESS IN PH YSICS V ol.30No.1 M ar.2010文章编号:1000-0542(2010)01-0037-44收稿日期:2009-11-18基金项目:国家自然科学基金(10674075,10974100,60577018)、天津市应用基础与前沿技术研究计划重点项目、国家863计划项目(2006A A01Z 217)、光电信息技术科学教育部重点实验室开放基金项目资助*Ema il:zhangw g@nanka 光纤耦合器的理论、设计及进展林锦海,张伟刚(南开大学现代光学研究所,光电信息技术科学教育部重点实验室,天津300071)摘要: 系统总结了光纤耦合器的发展历程,归纳提炼出各个阶段的标志性事件;详细阐述了光纤耦合器的耦合类型、制作方法、性能参数;详细评述了光纤耦合器的理论分析方法;全面分析了X 型、星型、光栅型、混合型等各种典型光纤耦合器的基本结构、工作原理及耦合特性;指出并展望了光纤耦合器的发展方向和应用前景。
作者率先提出并设计了超长周期光纤光栅耦合器,实验上实现了两个超长周期光纤光栅之间的有效耦合。
关键词:光纤光学;光纤耦合器;光纤通信;光纤传感;超长周期光纤光栅中图分类号:T N253;T N929 文献标识码:A0 引言光纤耦合器是一种用于传送和分配光信号的光纤无源器件,是光纤系统中使用最多的光无源器件之一,在光纤通信及光纤传感领域占有举足轻重的地位。
光纤耦合器一般具有以下几个特点:一是器件由光纤构成,属于全光纤型器件;二是光场的分波与合波主要通过模式耦合来实现;三是光信号传输具有方向性。
根据光的耦合原理,人们已经设计出了多种光纤耦合器器结构。
包括:X 型光纤耦合器、星型光纤耦合器、双包层光纤耦合器、光纤光栅耦合器、长周期光纤光栅耦合器、布拉格光纤耦合器、光子晶体光纤耦合器等。
随着各种光纤通信和光纤传感器件的广泛使用,光纤耦合器的地位和作用愈来愈重要,并已成为光纤通信和光纤传感领域不可或缺的一部分。
超高速宽带通信中的光纤耦合器研究与设计
超高速宽带通信中的光纤耦合器研究与设计第一章引言超高速宽带通信已经成为了信息通信领域中的重要技术。
光纤通信的高带宽、低损耗、高信噪比等特性，使得其在超高速宽带通信技术中发挥着关键作用。
光纤耦合器则是实现光纤通信的重要组件之一。
本文将重点研究和探讨超高速宽带通信中的光纤耦合器，在此基础上进行设计和改进。
第二章光纤耦合器的原理光纤耦合器通常由多根光纤通过耦合器件的耦合作用而得到。
根据不同的耦合方式，常见的光纤耦合器有两个主要类型：直连式光纤耦合器和无源式光纤耦合器。
直连式光纤耦合器是指把两根光纤端对端连接，使其共同在同一被测量环境之下进行信号传输。
无源式光纤耦合器则是通过光学元件（例如棱镜、透镜和非线性晶体等）将两条纤维直通透过，使得两条光纤之间的光信号得以转移。
第三章光纤耦合器的应用光纤耦合器广泛应用于光通信领域，目前主要应用于高速通信、零位移、小尺寸化、光波导和光学传感等领域。
它能够提高光纤光路的一致性和差异系数，并提高网络稳定性和可靠性。
第四章光纤耦合器的设计原则在进行光纤耦合器的设计时，应遵循以下原则：1.合理选用耦合器类型；2.合理选择器件的参数；3.器件的耦合面和耦合角度要匹配，减小反射干扰；4.保证器件的密封性能和机械性能。
第五章光纤耦合器的设计流程光纤耦合器的设计流程主要包括以下几个阶段：1.确定设计目标，包括耦合器的带宽、损耗、反射等性能；2.确定材料、制造工艺和器件参数；3.进行光纤耦合器的仿真分析和性能测试；4.进行光纤耦合器的优化。
第六章光纤耦合器的改进方法为改善光纤耦合器的性能，可采用以下改进方法：1.采用合适的耦合面和耦合角度；2.利用特殊材料（例如光子晶体）材料取代原有的传统材料；3.采用高精度的器件加工工艺；4.结合微纳加工技术进行光纤环境的构建。
第七章结论光纤耦合器是重要的光通信组件之一，其性能对光通信系统的性能有直接影响。
因此，对于超高速宽带通信中的光纤耦合器的研究与设计是非常必要的，可是提高通讯质量和通讯速度，推动信息通信领域的发展。
光纤通信技术的发展史及其现状_论文[1]
![光纤通信技术的发展史及其现状_论文[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/3b1a63fb0242a8956bece43f.png)
光纤通信技术的发展史及其现状【内容摘要】光纤通信符合了高速度、大容量、高保密等要求，但是，光纤通信能实际应用到人类传输信息中并不是一帆风顺的，其发展中经历了很多技术难关，解决了这些技术难题，光纤通信才能进一步发展。
本文从光源及传输介质、光电子器件、光纤通信系统的发展来展示光纤通信技术的发展。
【关键词】光纤通信技术光纤光缆光有源器件光无源器件光纤通信系统【正文】光自身固有的优点注定了它在人类历史上充当不可忽略的角色，随着人类技术的发展，其应用越来越广泛，优点也越来越突出。
光纤通信是将要传送的图像、数据等信号调制到光载波上，以光纤作为传输媒介的通信方式。
作为载波的光波频率比电波频率高得多，作为传输介质的光纤又比同轴电缆或波导管的损耗低得多，因此相对于电缆通信或微波通信，光纤通信具有许多独特的优点。
将优点突出的光纤通信真正应用到人类生活中去，和很多技术一样，都需要一个发展的过程。
一、光纤通信技术的形成(一)、早期的光通信光无处不在，这句话毫不夸张。
在人类发展的早期，人类已经开始使用光传递信息了，这样的例子有很多。
打手势是一种目视形式的光通信，在黑暗中不能进行。
白天太阳充当这个传输系统的光源，太阳辐射携带发送者的信息传送给接收者，手的动作调制光波，人的眼睛充当检测器。
另外，3000多年前就有的烽火台，直到目前仍然使用的信号灯、旗语等都可以看作是原始形式的光通信。
望远镜的出现则又极大地延长了这类目视形式的光通信的距离。
这类光通信方式有一个显著的缺点，就是它们能够传输的容量极其有限。
近代历史上，早在1880年，美国的贝尔（Bell）发明了“光电话”。
这种光电话利用太阳光或弧光灯作光源，通过透镜把光束聚焦在送话器前的振动镜片上，使光强度随话音的变化而变化，实现话音对光强度的调制。
在接收端，用抛物面反射镜把从大气传来的光束反射到硅光电池上，使光信号变换为电流传送到受话器。
光电话并未能在人类生活中得到实际的使用，这主要是因为当时没有合适的光源和传输介质。
光纤耦合器
光纤耦合器光纤耦合器（Coupler）又称分歧器（Splitter），是将光讯号从一条光纤中分至多条光纤中的元件，属於光被动元件领域，在电信网路、有线电视网路、用户回路系统、区域网路中都会应用到，与光纤连接器分列被动元件中使用最大项的（根据ElectroniCat资料，两者市场金额在2003年约达25亿美元）。
光纤耦合器可分标准耦合器（双分支，单位1×2，亦即将光讯号分成两个功率）、星状／树状耦合器、以及波长多工器（WDM，若波长属高密度分出，即波长间距窄，则属於DWDM），制作方式则有烧结（Fuse）、微光学式（Micro Optics）、光波导式（Wave Guide）三种，而以烧结式方法生产占多数（约有90％）。
烧结方式的制作法，是将两条光纤并在一起烧融拉伸，使核芯聚合一起，以达光耦合作用，而其中最重要的生产设备是融烧机，也是其中的重要步骤，虽然重要步骤部份可由机器代工，但烧结之後，仍须人工作检测封装，因此人工成本约占10～15％左右，再者采用人工检测封装须保品质的一致性，这也是量产时所必须克服的，但技术困难度不若 DWDM module及光主动元件高，因此初期想进入光纤产业的厂商，大部分会从光耦合器切入，毛利则在20～30％。
由於进入门槛较低，国内也有一些超低价的标准型光耦合器（1×2），售价甚至在14美元以下，但品质仍待改进。
目前台湾投入光耦合器的业者包括光炬、波若威、台精、光腾、超越光、伟电、华隆、百讯、上诠等，大陆投入的企业有上海上诠、深圳中和光学有限公司、武汉邮电科学研究院、上海光城邮电通信设备公司、上海天脉光纤通讯科技有限公司、天津新光通信有限公司、深圳光波公司、柏业公司等，而国外业者则有JDS、E Tek、Oplink、Gould等，已有直接在大陆设厂生产耦合器通信系统中光开关的现状及发展前景2002-12-04 14:15华中科技大学光电子工程系杨俊阮玉摘要光开关是较为重要的光无源器件，在光网络系统中可对光信号进行通断和切换。
光纤器件及其在光线通信方面的应用
光纤器件及其在光线通信方面的应用作者：廖铤睿来源：《中国新通信》 2017年第22期【摘要】本文首先对光纤器件的概念和作用进行了详细地解释，然后对光线器件中经常用到的连接器、耦合器、光开关、衰减器、波分复用器、隔离器等器件的发展情况进行了阐述，最后列举了光纤器件在实际工作中的应用。
【关键词】光纤器件全光通信无源器件一、光线器件概述光纤器件又称无源器件，在光纤传输过程中起到了光路控制、连接和转换的功能。
市面上的种类主要有光连接器、光开关、光耦合器、复用器、解复用器和光衰减器。
光纤器件的普及时间已经有近45 年，从1970 年光纤技术取得突破后，光纤便逐步应用于通信等重要领域。
80 年代初期，由于单模光纤地问世，科研机构研发出了单模光纤器件和平面型光纤器件。
这两种器件在一定程度上满足了当时长波长单模光纤传输系统的需要。
插入损耗和隔离度是光纤器件最基本的参数。
插入损耗越小和隔离度越高的光纤器件越适合进行光信号传输。
插入损耗是指光纤器件插入光纤传输系统后产生的光功率损耗现象，产生这一现象的主要原因是光的辐射、像差、泄露和辐射等。
如果要对插入损耗进行测量，必须在稳态模式进行。
隔离度又称串音，是指当光纤器件插入光传输系统后发生的光从一点泄漏并从另外一个点发出的现象。
造成这一现象的主要原因是器件光纤端面产生了反射、光纤器件对辐射吸收能力不够和各光路之间包层厚度不合适。
二、光线器件现状和发展趋势直到今天，社会上有80% 的信息是通过光纤通信系统传输的。
近几年的光通信发展主要朝着两个方面，一个是朝着大容量、长距离和超高速的方向发展；另一个是朝着光纤传输家庭化方向发展，各地方通过不断地铺设更多的光纤局域网络和加大开发力度，达到普通家庭也能使用光纤的目标。
光纤器件技术作为光传输过程中最基础的技术，光通信系统的快速发展推动了这项技术地更新与改进，现在的光通信技术相比以前更加先进、功能更多、损耗更小。
因此，研究光纤器件的发展以适应信息社会对光纤通信日益增长的需求成为了人们日常生活中关注的问题。