光电耦合器的输入端是发光二极管，因此，它的输入特性可用发光二极管的伏安特性来表示，如图1b所示；输出端是光敏三极管，因此光敏三极管的伏安特性就是它的输出特性，如图1c所示。由图可见，光电耦合器存在着非线性工作区域，直接用来传输模拟量时精度较差。
图1 光电耦合器结构及输入、输出特性
解决方法之一，利用2个具有相同非线性传输特性的光电耦合器，t1和t2，以及2个射极跟随器a1和a2组成，如图2所示。如果t1和t2是同型号同批次的光电耦合器，可以认为他们的非线性传输特性是完全一致的，即k1(i1)=k2(i1)，则放大器的电压增益g=uo/u1=i3r3/i2r2=(r3/r2)[k1(i1)/k2(i1)]=r3/r2。由此可见，利用t1和t2电流传输特性的对称性，利用反馈原理，可以很好的补偿他们原来的非线性。
图2 光电耦合线性电路
另一种模拟量传输的解决方法，就是采用vfc(电压频率转换)方式，如图3所示。现场变送器输出模拟量信号(假设电压信号)，电压频率转换器将变送器送来的电压信号转换成脉冲序列，通过光耦隔离后送出。在主机侧，通过一个频率电压转换电路将脉冲序列还原成模拟信号。此时，相当于光耦隔离的是数字量，可以消除光耦非线性的影响。这是一种有效、简单易行的模拟量传输方式。
图3 vfc方式传送信号
当然，也可以选择线性光耦进行设计，如精密线性光耦til300，高速线性光耦6n135/6n136。线性光耦一般价格比普通光耦高，但是使用方便，设计简单；随着器件价格的下降，使用线性光耦将是趋势。