Introducere la cuplele cu fibră optică
Un cuplor cu fibră optică este un dispozitiv utilizat în sistemele cu fibră optică cu fibre de intrare unice sau mai multe și fibre de ieșire unice sau mai multe, care este diferit de dispozitivele WDM. Multiplexorul WDM și demultiplexorul împart lumina diferită a fibrelor de lungime de undă în diferite canale, în timp ce cuplele cu fibră optică împart puterea luminii și o trimit pe canale diferite.
Lățime de bandă
Cele mai multe tipuri de cuplere funcționează numai într-un interval limitat de lungime de undă (o lățime de bandă limitată), deoarece rezistența cuplării este dependentă de lungimea de undă (adesea dependentă și de polarizare). Aceasta este o proprietate tipică a cuplelor în care cuplarea are loc pe o anumită lungime. Lărgimi de bandă tipice ale cuplelor topite sunt câteva zeci de nanometri. În laserele și amplificatoarele cu fibre de mare putere, cuplele cu fibre multimodice sunt adesea folosite pentru combinarea radiației mai multor diode laser și trimiterea lor în placarea interioară a fibrei active.
Structura
Un cuplor cu fibră optică de bază are porturi de intrare N și porturi de ieșire M. N și M variază de obicei de la 1 la 64. M este numărul de porturi de intrare (unul sau mai multe). N este numărul de porturi de ieșire și este întotdeauna egal cu sau mai mare decât M. Numărul porturilor de intrare și porturile de ieșire variază în funcție de aplicația dorită pentru cuplaj.
Lumina provenită de la o fibră de intrare poate apărea la unul sau mai multe ieșiri, distribuția puterii fiind posibilă în funcție de lungimea de undă și de polarizare. Astfel de cuple pot fi fabricate în moduri diferite:
Unii cuple utilizează fibre lustruite laterale, care asigură accesul la miezul fibrei;
Cuplele pot fi de asemenea fabricate din optica în vrac, de exemplu sub formă de microlense și separatoare de fascicule, care pot fi cuplate la fibre ("fibre de porc").
Tipuri
Cuplele cu fibră optică pot fi dispozitive pasive sau active. Cuptoarele pasive cu fibră optică sunt componente simple din fibră optică care sunt folosite pentru a redirecționa undele luminoase. Cuplele pasive utilizează fie micro-lentile, tije cu grad de refracție (GRIN) și separatoare de fascicule, mixere optice sau îmbinări și fuzionează miezul fibrelor optice împreună. Cuplele active cu fibră optică necesită o sursă externă de alimentare. Ele primesc semnale de intrare și apoi utilizează o combinație de detectoare cu fibră optică, convertoare optice și electrice și surse de lumină pentru a transmite semnale de fibră optică.
Tipurile de cuple cu fibră optică cuprind separatori optici, combinatori optici, cuplaje X, cuple cu stea și cuple pentru copaci. Dispozitivul permite transmiterea undelor luminoase prin mai multe căi.
Cuplele cuplate sunt utilizate pentru a împărți semnalele optice între două fibre sau pentru a combina semnalele optice din două fibre într-o singură fibră. Ele sunt construite prin fuziunea și conturarea a două fibre împreună. Această metodă oferă o metodă simplă, robustă și compactă de divizare și combinare a semnalelor optice. Pierderile tipice în exces sunt la fel de scăzute ca 0.2dB, în timp ce rapoartele de divizare sunt exacte cu ± 5% la lungimea de undă de proiectare. Dispozitivele sunt bidirecționale și oferă o retroreflecție redusă. Tehnica este cea mai potrivită pentru cuplajele singlemode și multimod.
Opțiunile pentru cuplajul cu fibră optică includ, de asemenea, o bandă îngustă cu o singură fereastră, o singură fereastră cu bandă largă și o fereastră dublă. Cuplajul cu fibră optică unică este cu o lungime de undă de lucru. Cuplajul cu fibră optică cu două ferestre este cu două lungimi de undă de lucru. Pentru fibra de un singur mod, este optimizată pentru 1310 nm și 1550 nm; Pentru fibra Multimode, este optimizată pentru 850 nm și 1310 nm.
