Técnicas de fabricação de acopladores de fibra óptica

O acoplador de fibra óptica é um componente passivo ativo, cuja função básica é obter a potência óptica e a distribuição do comprimento de onda da fibra. O acoplador de fibra monomodo é um componente passivo com ampla aplicação em sistemas de comunicação por fibra óptica, sensores de fibra óptica, técnicas de medição por fibra óptica e sistemas de processamento de sinais.

Usamos acopladores eletrônicos constantemente, como um acoplador telefônico que permite conectar um celular e um aparelho de fax à mesma linha telefônica. Os acopladores ópticos têm funcionalidade semelhante aos acopladores eletrônicos. Eles dividem o sinal em vários pontos (dispositivos). Acopladores de fibra óptica são necessários para interceptação (monitoramento da qualidade do sinal) ou até mesmo para sistemas de telecomunicações mais complexos, que exigem muito mais do que simples conexões ponto a ponto, como arquiteturas em anel, em barramento e em estrela.

Os acopladores de fibra óptica podem ser dispositivos passivos ou ativos. A diferença entre acopladores ativos e passivos é que o primeiro redistribui o sinal óptico sem conversão óptica para elétrica. Os acopladores ativos são componentes eletrônicos que dividem ou combinam o sinal eletricamente e utilizam detectores e fontes de fibra óptica para entrada e saída.

Existem principalmente três tipos de tecnologias de fabricação para acopladores de fibra óptica: micro-óptica, guia de onda planar e fibra fundida. As tecnologias de micro-óptica utilizam elementos ópticos individuais, como prismas, espelhos, lentes, etc., para construir uma rota óptica que funciona como um acoplador. Esta pode ser uma abordagem cara e nunca tão comum quanto os outros dois tipos. Guias de onda planares são mais semelhantes a semicondutores, como divisores de PLC . Um wafer planar é usado para criar acopladores de guia de onda. Eles são mais frequentemente empregados para acopladores com alta contagem de portas, por exemplo, 12, 24 e 36 portas de saída.

Acopladores de fibra óptica com fusível, ou acopladores FBT,  utilizam o material mais simples: fibras ópticas. Múltiplos núcleos de fibra são fundidos, permitindo a transmissão de luz entre eles. A técnica primária de fusão consiste em fundir duas fibras ópticas e esticá-las para alcançar o acoplamento óptico de polímero do núcleo. O mais crucial é o equipamento de emenda de fibra óptica. A emenda de fibra óptica também é a etapa mais importante. Embora algumas etapas significativas possam estar dentro do OEM da máquina, após a fusão, é necessário embalá-la manualmente.

Este método apresenta certas vantagens em termos de eficiência de produção e desempenho do produto. Atualmente, é o principal método de fabricação de acopladores de fibra óptica. Dessa forma, as propriedades produzidas pelos acopladores de fibra óptica são significativamente melhoradas. No entanto, com o grande número de aplicações nas áreas militar, aeroespacial e outras áreas de alta tecnologia, os acopladores de fibra tornaram-se cada vez mais exigentes em termos de planicidade da perda de inserção, sensibilidade à polarização, confiabilidade do dispositivo, largura de banda e potência, entre outros aspectos.

Essas necessidades práticas, aliadas ao processo de fabricação, impõem requisitos mais rigorosos para atender a esses requisitos. Cientistas têm realizado inúmeras pesquisas em diversas técnicas de fabricação.