O que é o Acoplador de Fibra Óptica Fundida

O acoplador de fibra óptica fundida é um tipo de acoplador de fibra óptica, que é formado com base na tecnologia Fused Biconical Taper (FBT). Assim, também é conhecido como acoplador FBT. Como um componente passivo importante em sistemas de comunicação de fibra óptica, as funções de desempenho do acoplador de fibra óptica fundida incluem ramificação e divisão de luz em redes passivas, multiplexação/demultiplexação de comprimento de onda, filtragem, divisão seletiva de polarização e divisão independente de comprimento de onda.

 

Processo de conicidade bicônica fundida (FBT)

Um acoplador de fibra óptica fundida é uma estrutura formada por duas fibras ópticas independentes. Essas duas fibras ópticas paralelas são torcidas, esticadas e fundidas de modo que o acoplamento ocorre substancialmente através da interação entre os modos de revestimento. Durante a operação, os valores de saída de energia das portas de saída são monitorados e o processo pode ser interrompido em qualquer taxa de acoplamento desejada (Figura 1). Este processo é conhecido como processo FBT (Fused Biconical Taper). O cone bicônico fundido é o método mais utilizado na fabricação de acopladores de fibra óptica, com muitas vantagens de baixa perda de excesso, taxa de acoplamento precisa, boa consistência e estabilidade.

 

Figura 1. O processo de cone bicônico fundido

Como Funciona o Acoplador de Fibra Óptica Fundida

Antes de falar sobre o princípio de funcionamento dos acopladores FBT, primeiro entendemos a onda evanescente. Uma onda evanescente é uma onda de campo próximo com uma intensidade que exibe decaimento exponencial sem absorção em função da distância do limite no qual a onda foi formada (Figura 2. As caudas vermelhas são a onda evanescente). No processo FBT, os núcleos de duas fibras paralelas idênticas estão tão próximos um do outro que a onda evanescente pode “vazar” de um núcleo de fibra para o outro núcleo, o que permite uma troca de energia. Os acopladores FBT funcionam como resultado da transferência de energia entre os núcleos da fibra óptica e a transferência de energia depende da separação do núcleo (d) e do comprimento de interação (L). É fácil ver que, se o comprimento do acoplamento for longo o suficiente, pode ocorrer uma transferência completa de energia de um núcleo para o outro. Se o comprimento for ainda maior, o processo continuará, transferindo a energia de volta para o núcleo original.

 Figura 2. Luz se propagando por uma fibra óptica. A região vermelha representa a onda evanescente.

Por exemplo, aqui está um acoplador 2×2 50/50 (Figura 3.), suponha que lançamos 1mW na porta 1 e 1mW na porta 4. Obviamente, mediremos 1mW em cada porta de saída, a luz de cada porta de entrada tendo-se dividido em duas partes iguais. Em outras palavras, se lançarmos 1mW na porta 1 e 2mW na porta 4, cada caminho é dividido em duas partes iguais novamente, então agora acabamos com 1,5 mW em cada porta de saída (contribuição de 0,5 mW da porta 1 e contribuição de 1 mW da porta 4). Da mesma forma, se for um acoplador 1x2 e lançarmos 2 mW na porta 1, acabaremos com 1 mW nas portas 2 e 3.

Figura 3. Acoplador 1×2 ou 2×2 50/50

Como sabemos, os acopladores de fibra óptica permitem o acoplamento bidirecional e podem ser usados para dividir ou combinar sinais. Isso é o que chamamos de “bidirecionalidade”. Através do exemplo acima, podemos ter uma ideia de inverter o sentido de lançamento em um acoplador padrão 2×2. Na verdade, o processo é completamente bidirecional. No entanto, às vezes surge confusão quando apresentado com um acoplador 1 × 2. A aparente não simetria do dispositivo cria a falsa impressão de que o dispositivo funciona de alguma forma diferente. Continuando o acoplador 1×2, o que acontece se a luz for lançada em uma das duas portas de “saída” (ou seja, portas 2 ou 3 acima)? 100% da luz sai na porta 1? Lamento dizer-lhe que a resposta não é. Light ainda “quer” sair da porta 4 também. Então, se considerarmos 1 mW lançado na porta 2, teremos apenas 0,5 mW saindo da porta 1. Ou, se lançarmos 1 mW na porta 2 e 2 mW na porta 3, teremos 1,5 mW saindo da porta 1. Por quê? ? Porque um acoplador 1 × 2 é apenas um acoplador 2 × 2 com uma fibra cortada curta, esmagada (para reduzir a reflexão traseira da faceta final) e escondida dentro do alojamento do acoplador. Neste caso, podemos entender facilmente como funciona um acoplador de fibra óptica fundida.

 

Tipos de Acoplador de Fibra Óptica Fundida

Os acopladores de fibra óptica com fusível devem ser selecionados com base no tipo de janela ou tipo de fibra. Independentemente dos tipos de porta usados, os acopladores de fibra óptica podem ser projetados para janela única, janela dupla ou até mesmo três janelas (banda larga).

     Os acopladores de janela única são projetados para um único comprimento de onda com uma janela de comprimento de onda estreita.
     Os acopladores de janela dupla são projetados para dois comprimentos de onda com uma ampla janela de comprimento de onda para cada um.
     Três acopladores de janela são projetados para um único comprimento de onda com uma janela de comprimento de onda mais ampla.

Além disso, de acordo com os tipos de fibra, existem acopladores com 1×2, 1×3, 1×4, 1×5, 1×6, 1×8, 1×12, 1×16, 1×18, 1×20 , configurações 1×24, 2×2, 2×4 com fibra monomodo ou multimodo.

 

Aplicações do Acoplador de Fibra Óptica Fundida

Como componentes passivos importantes em sistemas de comunicação de fibra óptica, existe uma ampla gama de aplicações de acopladores FBT. Além disso, com sua vantagem de tamanho pequeno, o acoplador FBT está disponível individualmente ou integrado em módulos para comutação de proteção de fibra, MUX/DMUX, monitoramento de canal óptico e aplicações de multiplexação add/drop.

     FTTX (FTTP, FTTH, FTTN, FTTC)
     Redes ópticas passivas (PON)
     Redes locais (LAN)
     Sistemas CATV
     Amplificação, sistema de monitoramento
     Equipamentos de teste

---

Dicas quentes: A Fiber-Mart pode fornecer soluções completas e flexíveis para aplicações de acoplador de fibra óptica fundida (FBT Coupler) e WDM fundido. Entre em contato conosco para as necessidades personalizadas especiais.
Etiquetas: acoplador FBT