多年来，工业、医疗和其他隔离系统的设计人员实现安全隔离的手段有限， 唯一合理的选择是光耦合器。如今，数字隔离器在性能、尺寸、成本、效率和集成度方面均有优势。了解数字隔离器三个关键要素的特点及其相互关系，对于正确选择数字隔离器十分重要。这三个要素是：绝缘材料、结构和数据传输方法。

对永磁耦合器涡流损耗功率进行了分析,根据电磁感应及能量守恒定律得到涡流损耗与其影响因素的关系,通过有限元仿真分析了稳定运行及过载状态下永磁耦合器的温升情况。结果表明,在相同负载的条件下,气隙厚度增加、导体盘电阻率增大、铜盘厚度减小都会导致涡流损耗增加;对于40 kW矿用永磁耦合器,使用自然风冷方式可以满足300 N·m以内负载的散热要求;过载情况下,永磁耦合器的永磁体会在45 s内达到居里温度并造成永久损坏,应及时关闭电机。

利用Ansoft Maxwell软件对矿用永磁耦合器建模仿真,得出气隙越小转矩越大且转矩随转差率的变化类似于异步电动机机械特性的结论,分析了通过调节气隙大小,实现调速控制的可行性。提出永磁耦合器调速机构的整体设计方案,并对目前煤矿生产中常用的几种调速控制技术进行了分析对比,揭示永磁传动调速更适合井下恶劣环境的特点。最后探讨在泵类负载上采用永磁耦合器控制转速,可产生显著的节能效果和经济效益。

针对大功率可调速型盘式磁力耦合器运行时,永磁体温度过高且易失效的问题,采用磁路法对导体转子的涡流损耗进行了理论推导,利用有限元软件对大功率高负载工况下的磁力耦合器永磁体稳态温度场进行了研究。研究结果表明,随着转差增大,磁力耦合器中的永磁体温度呈现出逐步增大的趋势;随着磁力耦合器气隙距离的减小,永磁体的最高温度逐步升高;当磁力耦合器的转差在180r/min以下,气隙不小于18mm时,其永磁体温度将保持在55℃以下,永磁体的最大磁能积和剩磁几乎不受影响,可保证磁力耦合器正常高效工作;当磁力耦合器处于大功率高负载工作状态下,气隙距离对永磁体的温度状态影响显著,当转差为180r/min,气隙小于15mm时,永磁体温度将急剧上升,当气隙减小至3mm时,永磁体的实际最高温度将达到180℃以上,剩磁相比于室温下降接近20%,最大磁能积下降约45%。该研究成果对大功率磁力耦合器温度场研究具有一定的参考意义。

为了简单直接地解调出光纤光栅的波长移动,提出了另外一种非平衡马赫曾德尔干涉仪的直接解调技术。用一只2×2耦合器和一只3×3耦合器组成非平衡的马赫曾德尔光纤干涉仪,作为光纤光栅的波长移动解调器。解调器输出的3路信号,互成120°相位差。通过对3路输出信号计算的方法,就可以直接解调出光纤光栅的波长移动。将3路信号采集送入计算机,用软件实现了信号的解调。测量结果表明,在干涉仪两臂长度相关5 mm时,测量动态应变的分辨率达到了0??51 nε/Hz1/2。还得到了输出信号的频谱和输入输出信号的关系。

电路图——光电耦合器测试调试电路.png

采用Lange耦合器的宽频带特性设计平衡式宽频带低噪声放大器，可以获得理想的噪声匹配，不必兼顾驻波比，且放大器的可靠性和稳定性也比较好，并通过设计实例的仿真和测试结果对相应指标进行了验证。

定向耦合器原理及应用

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设计了一种可用于阵列波导光栅(AWG)解调集成微系统的绝缘体上硅(SOI)基2×2多模干涉(MMI)耦合器，用光束传播法(BPM)对MMI耦合器进行了模拟。耦合器输入/输出波导采用倒锥形，多模干涉区尺寸为6 μm×57 μm。在TE偏振中心波长为1.55 μm时，器件附加损耗为0.46 dB，不均匀性为0.06 dB。在1.49~1.59 μm波长范围内耦合器的附加损耗小于1.55 dB。仿真结果表明所设计的2×2 MMI耦合器体积小、附加损耗低、波长响应范围宽、分光均匀，符合片上集成系统的要求。