电缆耦合器

《电气工程名词》第一版。 2100433B

1998年，经全国科学技术名词审定委员会审定发布。

工业耦合器国家标准

GB/T11918-2001《工业用插头插座和耦合器第1部分：通用要求》

GB/T11919-2001《工业用插头插座和耦合器第2部分：带插销和插套的电器附件的尺寸互换性要求》

工业耦合器国际标准

IEC60309《工业用插头插座和耦合器第1部分：通用要求》2100433B

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，则属于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，但烧结之后，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%。

国外企业有JDS、E-Tek、Oplink、Gould等，目前都已直接在大陆设厂生产光纤耦合器。

耦合器定向种类

定向耦合器是一种具有定向传输特性的四端口元件，它是由耦合装置联系在一起的两对传输系统构成的。首先介绍定向耦合器的性能指标，然后介绍波导双孔定向耦合器、双分支定向耦合器和平行耦合微带定向耦合器。

1）定向耦合器的性能指标

定向耦合器是四端口网络，端口“①”为输入端，端口“②”为直通输出端，端口“③”为耦合输出端，端口“④”为隔离端，并设其散射矩阵为[S]。描述定向耦合器的性能指标有： 耦合度、隔离度、 定向度、输入驻波比和工作带宽。下面分别加以介绍。

2）隔离度

输入端“①”的输入功率P1和隔离端“④”的输出功率P4之比定义为隔离度，记作I。

⑶定向度

耦合端“③”的输出功率P3与隔离端“④”的输出功率P4之比定义为定向度，记作D。

⑷输入驻波比

端口“②、 ③、 ④”都接匹配负载时的输入端口“①”的驻波比定义为输入驻波比，记作ρ。

⑸工作带宽

工作带宽是指定向耦合器的上述C、 I、 D、 ρ等参数均满足要求时的工作频率范围。

耦合器波导种类

波导双孔定向耦合器是最简单的波导定向耦合器，主、副波导通过其公共窄壁上两

个相距d=（2n 1）λg0/4 的小孔实现耦合其中，λg0是中心频率所对应的波导波长，n为正整数，一般取n=0。耦合孔一般是圆形，也可以是其它形状。当工作在中心频率时，βd=π/2，此时D→∞; 当偏离中心频率时，secβd具有一定的数值，此时D不再为无穷大。实际上双孔耦合器即使在中心频率上，其定向性也不是无穷大，而只能在30dB左右。

总之，波导双孔定向耦合器是依靠波的相互干涉而实现主波导的定向输出，在耦合口上同相叠加，在隔离口上反相抵消。为了增加定向耦合器的耦合度，拓宽工作频带，可采用多孔定向耦合器，

耦合器双分种类

双分支定向耦合器由主线、副线和两条分支线组成，其中分支线

的长度和间距均为中心波长的1/4，如图 5 - 15 所示。设主线入口线“①”的特性阻抗为，主线出口线“②”的特性阻抗为（k为阻抗变换比），副线隔离端“④”的特性阻抗为，副线耦合端“③”的特性阻抗为，平行连接线的特性阻抗为Z0p，两个分支线特性阻抗分别为和。

耦合器平行种类

平行耦合微带定向耦合器是一种反向定向耦合器，其耦合输出端与主输入端在同一侧面，如右图所示，端口in为输入口,端口out为直通口，端口ocup为耦合口，端口“④”为隔离口。