托卡马克是复杂的电磁装置，在装置的运行过程中，诊断、电源等子系统的信号在大电流、高电压、强磁场等复杂环境中非常容易受到干扰，而且在直接接入采集板卡或工控机的情况下，易造成工控机及板卡等弱电控制系统部件的损坏。对托卡马克装置的各种信号进行隔离、处理和调制显得尤为必要。本文采用单光源和双光二极管型的高速光电耦合器，研究了高速光耦隔离放大器电路及相关技术。本文采用简化补偿型的单光耦结构设计主电路，同时设计了直流恒流源和供电电源，实现了输入和输出端的电气隔离。计算直流信号传输表达式，从增益的表达式得出重要结论：反馈结构消除了光耦的电流传输比的影响。运用线性控制系统的方法计算主电路在频域内的传递函数，并使用MATLAB绘制传递函数的bode图，分析其幅频特性和相频特性。利用Pspice对电路进行计算机仿真，验证电路参数选择的正确性，给电路设计提供依据，节省了研发时间并降低了研发成本。隔离电路需要电源、输入端和输出端等相互之间都具有一定的隔离间距，绘制PCB板时通过合理摆放器件实现三端隔离。通过实际测试电路的线性度及带宽等特性和反复的调试，电路实现了低于0.5%的非线性度和2MHz的带宽。本文根据J-TEXT装置电源系统运行的需要，研制了模拟和数字隔离箱。模拟隔离箱共有32通道输入和4通道输出，实现了信号传输增益为1:1，非线性误差低于0.1%，延迟时间低于10us，信号幅值最大可达10V，本底噪声低于20mV。数字隔离箱共有16通道输入和16通道输出，实现了信号带宽大于10kHz，延时小于1us，输入信号范围为5-30V，并且输出能够驱动继电器负载。模拟和数字隔离箱已经在实验室中投入使用，性能良好，满足了系统运行的需求。