Herstellungstechniken für Glasfaserkoppler

Glasfaserkoppler sind aktive passive Komponenten. Ihre Hauptfunktion besteht darin, die optische Leistung und Wellenlängenverteilung der Glasfaser zu optimieren. Singlemode-Glasfaserkoppler sind passive Komponenten mit breitem Anwendungsspektrum in Glasfaserkommunikationssystemen, Glasfasersensoren, Glasfasermesstechnik und Signalverarbeitungssystemen.

Wir verwenden ständig elektronische Koppler, beispielsweise einen Telefonkoppler, mit dem sich sowohl ein Mobiltelefon als auch ein Faxgerät an dieselbe Telefonleitung anschließen lässt. Optische Koppler haben eine ähnliche Funktionalität wie elektronische Koppler. Sie verteilen das Signal auf mehrere Punkte (Geräte). Glasfaserkoppler werden zum Abhören (Überwachung der Signalqualität) oder für komplexere Telekommunikationssysteme benötigt, die weit mehr als einfache Punkt-zu-Punkt-Verbindungen erfordern, beispielsweise Ring-, Bus- und Sternarchitekturen.

Glasfaserkoppler können entweder passiv oder aktiv sein. Der Unterschied zwischen aktiven und passiven Kopplern besteht darin, dass passive Koppler das optische Signal ohne optisch-elektrische Umwandlung umverteilen. Aktive Koppler sind elektronische Geräte, die das Signal elektrisch aufteilen oder kombinieren und Glasfaserdetektoren und -quellen für Ein- und Ausgabe nutzen.

Es gibt hauptsächlich drei Herstellungsverfahren für Glasfaserkoppler: Mikrooptik, planare Wellenleiter und Schmelzfaser. Mikrooptik-Technologien nutzen einzelne optische Elemente wie Prismen, Spiegel, Linsen usw., um eine optische Strecke zu konstruieren, die wie ein Koppler funktioniert. Dies kann ein teurer Ansatz sein und ist nicht so verbreitet wie die beiden anderen Verfahren. Planare Wellenleiter ähneln eher Halbleitern, wie z. B. PLC-Splittern . Zur Herstellung von Wellenleiterkopplern wird ein planarer Wafer verwendet. Sie werden häufiger für Koppler mit hoher Portanzahl eingesetzt, beispielsweise mit 12, 24 und 36 Ausgangsports.

Schmelzfaserkoppler oder FBT-Koppler  verwenden das einfachste Material – Glasfasern. Mehrere Faserkerne werden miteinander verschmolzen, wodurch Licht zwischen ihnen übertragen wird. Die primäre Schmelztechnik besteht darin, zwei Glasfasern durch Brennen zu verschmelzen und zu dehnen, um die optische Polymerkopplung des Kerns zu erreichen. Der wichtigste Schritt ist die Glasfaser-Spleißvorrichtung. Das Spleißen von Glasfasern ist auch der wichtigste Schritt. Einige wichtige Schritte können zwar vom Maschinenhersteller durchgeführt werden, nach dem Verschmelzen muss jedoch manuell verpackt werden.

Dieses Verfahren bietet Vorteile hinsichtlich Produktionseffizienz und Produktleistung. Es ist heute das gängige Verfahren zur Herstellung von Glasfaserkopplern. Dadurch konnten die Eigenschaften der Glasfaserkoppler deutlich verbessert werden. Aufgrund der Vielzahl von Anwendungen im Militär, der Luft- und Raumfahrt und anderen Hightech-Bereichen steigen jedoch die Anforderungen an die Einfügedämpfung, Polarisationsempfindlichkeit, Gerätezuverlässigkeit, Bandbreite, Leistung und weitere Aspekte.

Diese praktischen Anforderungen in Verbindung mit dem Herstellungsprozess stellen höhere Anforderungen, um diese Anforderungen zu erfüllen. Wissenschaftler haben umfangreiche Forschungen zu verschiedenen Herstellungstechniken durchgeführt.