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分光器原理

分光器,也稱為光分路器,是一種無源器件,其工作原理基於光的折射、反射和乾涉等現象。分光器的核心功能是將輸入的光信號分配到不同的輸出路徑,廣泛套用於光纖通信、感測和光功率監測等領域。分光器的工作方式可以分為幾種類型:

基於光纖耦合原理的分光器。這種分光器利用光纖之間的光耦合現象來分配光信號。單一模式分光器(single-mode coupler)基於光纖耦合原理,信號源輸入光信號到耦合區後,一部分光信號被耦合到第一條光纖中,另一部分被耦合到第二條光纖中。多模式分光器(multi-mode coupler)則是利用多模光纖間的模式耦合來實現分光。光纖布拉格反射分光器(fiber bragg grating coupler)則基於布拉格光柵技術,能夠準確控制光信號的波長以及輸出光信號的功率。

平板分光器。這種分光器由一塊透明介質(通常是玻璃)和一個金屬反射鏡組成。光線從介質的一端進入,被反射鏡反射後再經過介質的另一端離開。在平板分光器中,一部分光線會被反射回來形成反射光束,而另一部分光線則穿過介質形成透射光束。反射和透射光束的強度和方向取決於介質的折射率、反射鏡的反射率和入射角度等參數。

熔融拉錐式和平面光波導技術光分路器。熔融拉錐技術是將兩根或多根光纖捆在一起,然後在拉錐機上熔接拉伸,實施監控分光比的變化。平面光波導技術則是基於光學集成技術,利用半導體工藝製作光波導分支器件,分路功能在晶片上完成。

這些不同類型的分光器各有特點,適用於不同的套用場景和需求。