Glasfaserkoppler

Definition

Ein Glasfaserkoppler ist ein Gerät, das in Glasfasersystemen mit einer oder mehreren Eingangsfasern und einer oder mehreren Ausgangsfasern verwendet wird und sich von WDM-Geräten unterscheidet. WDM-Multiplexer und -Demultiplexer teilen das Glasfaserlicht unterschiedlicher Wellenlängen in verschiedene Kanäle auf, während Glasfaserkoppler die Lichtleistung aufteilen und an verschiedene Kanäle senden.

Bandbreite

Die meisten Kopplertypen funktionieren nur in einem begrenzten Wellenlängenbereich (einer begrenzten Bandbreite), da die Kopplungsstärke wellenlängenabhängig (und oft auch polarisationsabhängig) ist. Dies ist eine typische Eigenschaft von Kopplern, bei denen die Kopplung über eine bestimmte Länge erfolgt. Typische Bandbreiten von Schmelzkopplern liegen bei einigen zehn Nanometern. In Hochleistungsfaserlasern und -verstärkern werden Multimode-Faserkoppler häufig verwendet, um die Strahlung mehrerer Laserdioden zu bündeln und in den Innenmantel der aktiven Faser zu leiten.

Struktur

Ein einfacher Glasfaserkoppler verfügt über N Eingangsports und M Ausgangsports. N und M liegen typischerweise zwischen 1 und 64. M ist die Anzahl der Eingangsports (einer oder mehrere). N ist die Anzahl der Ausgangsports und ist immer gleich oder größer als M. Die Anzahl der Eingangs- und Ausgangsports variiert je nach vorgesehener Anwendung des Kopplers.

Licht aus einer Eingangsfaser kann an einem oder mehreren Ausgängen erscheinen, wobei die Leistungsverteilung möglicherweise von der Wellenlänge und Polarisation abhängt. Solche Koppler können auf verschiedene Arten hergestellt werden. Einige Koppler verwenden seitlich polierte Fasern, die Zugang zum Faserkern bieten; Koppler können auch aus massiver Optik hergestellt werden, beispielsweise in Form von Mikrolinsen und Strahlteilern, die an Fasern gekoppelt werden können („Fiber Pigtail“).

Arten

Glasfaserkoppler können entweder passiv oder aktiv sein. Passive Glasfaserkoppler sind einfache Glasfaserkomponenten, die zur Umleitung von Lichtwellen dienen. Passive Koppler verwenden entweder Mikrolinsen, Gradientenindexstäbe (GRIN) und Strahlteiler, optische Mischer oder spleißen und verschmelzen die Kerne der Glasfasern. Aktive Glasfaserkoppler benötigen eine externe Stromquelle. Sie empfangen Eingangssignale und verwenden dann eine Kombination aus Glasfaserdetektoren, optisch-elektrischen Wandlern und Lichtquellen zur Übertragung der Glasfasersignale.

Zu den Arten von Glasfaserkopplern gehören optische Splitter, optische Kombinierer, X-Koppler, Sternkoppler und Baumkoppler. Das Gerät ermöglicht die Übertragung von Lichtwellen über mehrere Pfade.

Schmelzkoppler werden verwendet, um optische Signale zwischen zwei Fasern aufzuteilen oder optische Signale von zwei Fasern in einer Faser zu kombinieren. Sie werden durch Verschmelzen und Verjüngen zweier Fasern hergestellt. Diese Methode bietet eine einfache, robuste und kompakte Möglichkeit zum Aufteilen und Kombinieren optischer Signale. Typische Zusatzverluste liegen bei nur 0,2 dB, während die Aufteilungsverhältnisse bei der Designwellenlänge auf ±5 Prozent genau sind. Die Geräte sind bidirektional und bieten eine geringe Rückreflexion. Diese Technik eignet sich am besten für Singlemode- und Multimode-Koppler.

Zur Auswahl stehen auch Schmalband-, Breitband- und Dual-Window-LWL-Koppler. Single-Window-LWL-Koppler arbeiten mit einer Wellenlänge. Dual-Window-LWL-Koppler arbeiten mit zwei Wellenlängen. Für Singlemode-Fasern ist er für 1310 nm und 1550 nm optimiert; für Multimode-Fasern ist er für 850 nm und 1310 nm optimiert.

Weiterführender Link