分光器是一種無源光學器件，其工作原理主要基於光的物理特性和功能。分光器由入射和出射狹縫、反射鏡和色散元件組成，關鍵部件是色散元件，通常使用光柵。分光器利用光的乾涉、衍射現象，以及折射、反射、透射等光學效應，將輸入的光信號分離成多條光線，這些光線可以按照不同的比例分配到多個輸出連線埠。分光器還保持輸出信號的相位一致性，確保信號的穩定性和準確性。
分光器在光學通信和網路領域有廣泛套用，例如在PON（無源光網路）中，分光器用於分發下行數據併集中上行數據。它包含一個上行光接口和多個下行光接口，光信號從上行光接口分配到所有下行光接口，再從下行光接口集中到上行光接口。
此外，分光器還套用於光譜學、光學感測等領域，通過分離不同波長的光線，便於分析物質的成分和性質，或測量物理量和化學成分。