포토 커플러란 빛에 의해 양자간을
연결시켜 준다는 뜻으로, 우리말로는 광결합(光結合)이라 번역된다. 이 광결합이 사용되는 곳은 정보만은 교환하되 전기적으로
완전히 분리시켜야 하는 곳에 오래 전부터 사용하여 왔다. 이 광결합에 사용되는 결합기구는 보통 발광소자로서 LED와
포토다이오드 또는 포토 트랜지스터가 사용되는데 높은 변환 율을 위하여 양자가 하나의 소자화 된 ‘포토 커플러’를 사용하는
경우가 많다.

이러한 광 결합은 대부분 아날로그 신호보다는 신호의 맺고
끊음이 분명한 디지털 식 전송에 사용되며 전기적으로 완전히 단절된 상태에서 데이터를 전송 및 수신할 수 있는 장점이
있다. 또한 철저하게 정보는 단일방향으로만 전달이 되어가며 역방향으로는 영향을 미치지 않는다는 특징이 있다.

한 예로 컴퓨터 제어에 의한 모터구동회로를 생각해 보면,
컴퓨터에 이한 컨트롤 신호는 LED에 의해 빛으로 변환되고 포토 다이오드는 빛에 따라 감광되어 다시 전기신호로 바뀌어
컨트롤 신호를 전해 준다. 이 때의 두 시스템은 전기적으로 완전 별개일 뿐만 아니라 만약 데이터를 받는 모터 쪽에
고장이 있어도 그것은 제어부인 컴퓨터 쪽에는 전혀 영향을 미치지 않는 장점이 있다.

이러한 광 결합이 오디오에 있어서는 CD플레이어와 D/A
변환 부와의 결합에 크게 응용되고 있다. CD플레이어의 디지털 부는 마스터 클록의 펄스에 의해 모든 신호가 처리된다.
따라서 이 부분의 전원 회로에는 많은 펄스성의 노이즈가 섞여 있어 무시할 수 있지만 어느 정도는 아날로그 회로에 영향을
미치게 된다. 따라서 CDP의 디지털 부와 D/A 컨버터를 포함한 아날로그부를 전기적으로 완전히 격리시키는 의미에서
광 결합이 85년경부터 일본제 CDP에 장착되기 시작하였다.

세퍼레이트 CDP를 포함한 중급이상의 일제 DCP를 포함한
중급 이상의 일제 DCP는 광결합장치를 가지고 있으나, 필립스를 비롯한 구미에서는 이의 효율성에 대해 부정적인 반응을
보여 본격적인 광결합에 미온적인 태도를 보이고 있다. 그 아날로그 전원에 스며드는 펄스성 잡음의 영향은 미미한 것이고
LED와 포토 다이오드가 갖는 신뢰성이 완전하지 못한 점과, 기계적 진동에 약하고 지터라고 불리는 시간축상의 떨림현상이
비교적 심한 점을 내세우고 있는데, 대부분은 사실 그러하다.

그래서 차라리 튼튼한 동축 케이블로 세퍼레이트 CDP간을
연결시키는 것이 음질상 더 낫다고 주장하는 사람들이 많으며, 일본 메이커들은 이러한 광 결합의 단점 보완에 많은 노력을
기울이고 있다.

현재 가장 완벽한 광결합은 미국의 초고가 CDP인 와디아
2000에 사용된 것으로 여기에서는 LED대신 레이저를 사용해 신뢰성 높은 데이터 전송을 하고 있다. 또 광결합은
하이엔드 파워앰프의 일부에서 출력부와 보호회로 부를 전기적으로 격리해 놓아 음의 순도를 유지시키는 한편, 이상 출력시
이를 빛으로 변환시켜 보호 회로를 동작케 할 대 채용되기도 한다.

집필/고대진.이재홍.정우광