什么是光电耦合器 有何作用？

光电耦合器是一种将电信号转换成光信号的器件，光电耦合器的功能是将输入的交流电信号转化为光信号，以便于传输。光电耦合器用光学元件将信号和光源联系起来，其特征是：用透明介质做成光通道；有可调的折射率使光能顺利通过；在接收端可检测到两个不同光通量、不同波长和频率。光电耦合器在现代通讯、计算机和其他设备中有着广泛应用，它已经成为现代通讯系统不可缺少的器件。

光电耦合器的介绍

光电耦合器是将光电效应应用于传输电路的一种器件。

光电耦合器用于将电信号转换成光信号，或将光信号转换成电信号。光电耦合器分为直接耦合和间接耦合两种。

直接耦合就是将光纤两端的电压直接加到一个电介质上，它与电光变压器的原理相同。

间接耦合又称串级传导、并联传导等。

光电耦合器主要有如下类型：传输型光电耦合器，接收型光电耦合器等。

通常，人们常说的光耦就是指传输型光电耦合器，通常使用光发射机和光接收机两部分构成，其中输入信号经检测电路后送到光耦控制电路；同时经过放大和整形电路后再送到反馈回路或由光接收机发出指示信号给光耦的驱动电路。

其优点是体积小、功耗低、输出损耗小且可提高抗干扰能力等优点；缺点是体积大、重量重、可靠性差；另外对于高速高功率信号输入时其转换效率低和衰减大也是其缺点。

根据传输光信号的种类分为两种：

一、光电耦合器用于交流和直流信号的隔离，可用于自动控制系统、计算机电源和通讯设备中。

其特点是光电转换效率高、体积小、重量轻、抗电磁干扰性能好，工作温度范围宽，工作电压稳定，可在高频条件下应用。

光电耦合器（Phot-to-Ethernet），也称光电分路器、光纤分路器件。

它将两根光纤直接耦合成一个光波导。

光波导可以是单模，也可以是多模光纤。

单模的光纤可以通过光电二极管形成一个完整的光发射器件；而多模光纤只有一个波长选择器且具有可选择的增益带宽。

多模光纤（Polymetric fiber）在耦合后，每根光纤只传输一个波长。

二、光电耦合器用于交流电路时，输入信号不是基波，而是与输入频率相关的任意高次谐波；

而用于传输光信号时，输入信号是基波信号，但与光耦合器的光发射端（也称为光源）、光接收机、光放大电路及反馈回路等无关。

光电耦合器的优点是体积小，可靠性高及输出损耗小，而且可以提高抗干扰能力和抗误码能力。

缺点是输出电平不稳定和传输线较长。

光电耦合器通常包括：输入接口和输出接口两部分。

其中输入接口主要包括：耦合端、信号处理端、检测端等，输出接口主要包括：控制端子、驱动端、放大器等

对于光电耦合器来说，主要是根据信号的性质来决定选择不同的光耦类型，目前使用比较广泛的是以光纤为传输介质的光纤式光电耦合器和光纤无源光电耦合器。

三、光电接点可在较宽的电压范围内工作，能很好地抑制电网和设备的谐振；

在某些场合下，光电接点也可作为功率放大器的输入级。

主要用于光纤通信系统，通信设备中作连接光纤和光缆的光端机。

主要产品有：高稳定光纤连接器、光缆光耦合器、光电放大器（如图1）和光电开关等。

其中，高稳定光纤连接器是采用高性能光传输材料并在高性能玻璃基板上制成的。它能承受-100℃~+200℃的温度范围且具有良好地抗腐蚀能力，是光纤长距离传输和光纤通信系统中最常用的一种光纤光缆接口技术。

（3）光电耦合器在光纤连接器中应用的一个例子是在光缆中传输数据。

四、其连接方式简单，只需一端引出端子连接即可；

一、光耦合器件分为两大类，即光电耦合器和电光耦合器。

二、光电耦合器件的基本功能是将输入的电信号转换成光信号，一般在输入端和输出端都有接口。

三、在光纤耦合中采用光学耦合器，它的优点是输出无损耗、体积小，传输距离远。

四、在光纤网络中，常用的光耦合器有光纤放大器（OPA）驱动光纤滤波器（SFF）和光纤耦合器等。

五、光电耦合器根据介质不同分为：石英耦合器（石英光纤）、陶瓷耦合器（陶瓷光纤）和玻璃耦合器。

六、光纤中使用光学隔离区时，应采用光隔离放大器进行隔离。

五、能在-40℃~+85℃范围内长期工作，温度系数小。

[4]光电耦合器，又称光滤波器。

[5]由两部分组成：（1）光生电信号通过光电耦合器的耦合而输出；（2）光生电信号经过光电耦合器后通过电光变压器的另一端输出。

[6]电光效应是使光敏二极管在吸收光源辐射能量后，产生响应电压的过程。

[7]光电器件有多种分类方法，按工作原理和工作特性分为二极管整流型、光电探测器型，按光学特性分类则有双折射和多折射效应的两种。

[8]主要用于光纤通信领域、光纤传感领域和光通信应用等方面。

[9]在光通信中，用来实现光源和放大器的匹配；在光信息处理中，则用来实现信息传输与处理，即用于光通信系统中的放大器与光接收机之间、光接收机与控制中心计算机之间等各种设备间进行数据交换。

六、体积小巧，尺寸为16 mm×12 mm×1.5 mm。

八、高可靠性，无信号丢失，可使用50年以上，无需维护；

九、超低的工作温度性能：-40℃~+85℃。

由于光电耦合器的作用及特点，在通讯行业中的应用也越来越广泛[1]。例如光端机，光开关，光纤插拔器以及光纤通信中的光电耦合器。

但是随着技术进步和成本控制，许多光模块制造商逐渐放弃了这些昂贵的小元件。因此，许多光接口盒生产商都改用价格便宜且性能可靠的光电耦合器来代替它们。

目前国内市场上常见的光电耦合器主要有以下几种：

七、能实现信号的双向传输。

也称为单端光电耦合器。

光纤耦合器是用于光信号分配的光纤耦合集成电路[2]。

光控光纤耦合组件简称 LTCC，又称光纤耦合器阵列，是一种光电效应集成化器件，通过在半导体制造工艺中掺入一层掺硅氧化物而制成。

通常可分为：光电分路器、光衰减器、光分路器、激光器光耦合器、激光器光隔离器等多种类型。