光耦合繼電器原理：光電耦合元件

LED與光電耦合元件的概要圖，左邊是光源（LED），中間是阻隔介質，右邊是感測器（光電晶體）[note 1]

光電耦合元件是以光（含可見光、紅外線等）作為媒介來傳輸電信號的一組裝置[1]，其功能是平時讓輸入電路及輸出電路之間隔離，在需要時可以使電信號通過隔離層的傳送方式。光電耦合元件（英語：optical coupler，或英語：photo coupler），亦稱光耦合器、光隔離器以及光電隔離器，簡稱光耦。

光電耦合元件可以在二個不共地的電路之間傳遞信號，二電路之間即使有高壓也不會影響[2]。商用的光電耦合元件其輸入對輸出的耐壓可以到10 kV[3]，而電壓變化率可以快到10 kV/μs[4]。

光電耦合元件可分為類比與數位兩種，都是由光發射器和光偵測器組成。光發射器和光偵測器通常會整合到同一個封裝，但它們之間除了光束之外不會有任何電氣或實體連接。

常見的光電耦合元件是將發光二極體（LED）及光電晶體（LED）放在一個不透明的封裝中。其他的組合有LED-光電二極體、LED-LASCR及燈泡-光敏電阻。光電耦合元件一般會傳遞數位信號，但配合一些技術，也可以用光電耦合元件傳送類比信號。

光電耦合元件廣泛用於電氣隔離、電平轉換、驅動電路及工業通訊中，但因為寄生輸入輸出電容問題，其共模瞬變抑制（Common-Mode Transient Immunity）能力較弱[5]，此外，其速度受限、光電耦合元件的功耗較高，以及元件容易老化都是其問題[6]。

用光學方式耦合固態光發射器及半導體感測器的想法是在1963由Akmenkalns等人提出（US patent 3,417,249）。光敏電阻為基礎的光電耦合元件在1968年問世，其速度慢，但是是最線性隔離元件，在音樂及音響產業中仍有其利基市場。LED技術在1968–1970年的商品化，使得光電工程大幅成長，在1970年代末各種主要的光電耦合元件均已開發出來。光電耦合元件的主力是雙極性的矽光晶體感測器[7]，可以達到足夠的的傳輸速度，足以用在像腦電圖之類的應用上[8]，目前最快的光電耦合元件是利用光導模式的PIN型二極體。

光耦合器一般由三部分組成：光的發射、光的接收及信號放大。

輸入的電信號驅動光發射源，使之發光，被光探測...