光纖分束器概述

光纖分束器就是將一根光纖內(nèi)的波長(zhǎng)、能量、偏振等特性進(jìn)行重新分配到不同光纖內(nèi)的一種器件。

分能量的一般叫光纖分路器或者光纖耦合器，分波長(zhǎng)是波分復(fù)用器，分偏振的是偏振分束器等等。

光纖分束器是對(duì)光信號(hào)實(shí)現(xiàn)分路、合路和分配的無源器件，是波分復(fù)用、光纖局域網(wǎng)、光線有線電視網(wǎng)以及某些測(cè)量?jī)x表中不可缺少的光學(xué)器件。

考慮一個(gè)經(jīng)典的無損分束器，其電場(chǎng)在其兩個(gè)輸入處都有事件發(fā)生。 兩個(gè)輸出域Ec和Ed與輸入通過線性相關(guān)

其中2×2元素是分束器矩陣。 r和t是通過分束器的特定路徑的反射率和透射率，該路徑由下標(biāo)表示。

假設(shè)分束器不從光束中去除能量，則總輸出能量可以等于總輸入能量的讀數(shù)

要求這種節(jié)能帶來反射率和透射率之間的關(guān)系

并且

其中“

當(dāng)

其中替換形式

它遵循

現(xiàn)在已經(jīng)確定了描述無損分束器的約束，我們可以重寫我們的初始表達(dá)式

最常見的形狀是立方體，由兩個(gè)三角形玻璃棱鏡制成，它們使用聚酯，環(huán)氧樹脂或聚氨酯類粘合劑在基體上膠合在一起。調(diào)整樹脂層的厚度，使得通過一個(gè)“端口”（即，立方體的面）入射的光的（一定波長(zhǎng)）的一半被反射，另一半由于全部?jī)?nèi)反射而被繼續(xù)傳輸。 諸如沃拉斯頓棱鏡的偏振分束器使用雙折射材料，將光分成不同極化的光束。

另一種設(shè)計(jì)是使用半鍍銀鏡，一片玻璃或塑料，透明薄的金屬涂層，現(xiàn)在通常由鋁蒸氣沉積鋁。 控制沉積物的厚度，使得以45度角入射并且不被涂層吸收的光的部分（通常為一半）被透射，其余部分被反射。 用于攝影的非常薄的半鍍銀鏡子通常被稱為防護(hù)薄膜鏡。 為了減少由于反射涂層的吸收引起的光的損失，已經(jīng)使用了所謂的“瑞士干酪”分束鏡。 最初，這些是穿孔的高度拋光的金屬片，以獲得所需的反射與透射比。 之后，將金屬濺到玻璃上，形成不連續(xù)的涂層，或者通過化學(xué)或機(jī)械作用去除連續(xù)涂層的小區(qū)域以產(chǎn)生非常字面上的“半鍍銀”表面。

代替金屬涂層，可以使用二向色光學(xué)涂層。 根據(jù)其特性，反射與透射的比例將隨著入射光的波長(zhǎng)的函數(shù)而變化。 分光鏡用于一些橢圓反射聚光燈，以分散不需要的紅外線（熱）輻射，以及激光器結(jié)構(gòu)中的輸出耦合器。

第三種分束器是二向色鏡像棱鏡組件，其使用二向色光學(xué)涂層將入射光束分成多個(gè)光譜不同的輸出光束。 這樣的設(shè)備被用于三皮管彩色電視攝像機(jī)和三色彩色印片法電影攝影機(jī)。 它目前用于現(xiàn)代三CCD相機(jī)。 光學(xué)相似的系統(tǒng)反向用作三LCD投影機(jī)中的光束組合器，其中來自三個(gè)單獨(dú)的單色LCD顯示器的光被組合成用于投影的單個(gè)全色圖像。

用于PON網(wǎng)絡(luò)的單模光纖的分束器使用單模行為來分割光束。分離器通過將兩根光纖“拼接”為X。

用一個(gè)鏡頭和一個(gè)曝光點(diǎn)來拍攝立體影像對(duì)的鏡子或棱鏡的排列，有時(shí)被稱為“射束分離器”，但這是一個(gè)用詞不當(dāng)?shù)默F(xiàn)象，因?yàn)樗鼈儗?shí)際上是一對(duì)潛望鏡，折射出的光線已經(jīng)不是重合的了。在一些非常罕見的立體攝影附件、鏡子或棱鏡塊與束器執(zhí)行相反的功能相似，疊加的主題從兩個(gè)不同角度視圖通過顏色過濾器允許直接生產(chǎn)浮雕的3 d圖像，或通過迅速交替百葉窗記錄順序字段3D視頻。

分束器是可將一束光分成兩束光或多束光的光學(xué)裝置，它是大多數(shù)干涉儀的關(guān)鍵部分。通常是由金屬膜或介質(zhì)膜構(gòu)成。