Волоконно-оптические муфты

Определение

Оптоволоконный разветвитель — это устройство, используемое в оптоволоконных системах с одним или несколькими входными волокнами и одним или несколькими выходными волокнами, которое отличается от устройств WDM. Мультиплексор и демультиплексор WDM разделяют световой поток с разной длиной волны по разным каналам, в то время как оптоволоконные разветвители разделяют мощность светового потока и направляют его по разным каналам.

Пропускная способность

Большинство типов соединителей работают только в ограниченном диапазоне длин волн (с ограниченной полосой пропускания), поскольку сила связи зависит от длины волны (а часто и от поляризации). Это типичное свойство соединителей, где связь осуществляется на определённой длине. Типичная ширина полосы пропускания сплавных соединителей составляет несколько десятков нанометров. В мощных волоконных лазерах и усилителях многомодовые волоконные соединители часто используются для объединения излучения нескольких лазерных диодов и направления его во внутреннюю оболочку активного волокна.

Структура

Базовый оптоволоконный разветвитель имеет N входных портов и M выходных портов. N и M обычно находятся в диапазоне от 1 до 64. M — количество входных портов (один или несколько). N — количество выходных портов, которое всегда равно или больше M. Количество входных и выходных портов зависит от предполагаемого применения разветвителя.

Свет из входного волокна может поступать на один или несколько выходов, при этом распределение мощности может зависеть от длины волны и поляризации. Такие ответвители могут быть изготовлены различными способами. Некоторые ответвители используют волокна с полированной боковой поверхностью, что обеспечивает доступ к сердцевине волокна; ответвители также могут быть изготовлены из объемной оптики, например, в виде микролинз и светоделителей, которые могут быть соединены с волокнами («волоконный пигтейл»).

Типы

Оптоволоконные ответвители могут быть пассивными или активными. Пассивные оптоволоконные ответвители — это простые оптоволоконные компоненты, используемые для перенаправления световых волн. Пассивные ответвители используют микролинзы, стержни с градиентным показателем преломления (GRIN) и светоделители, оптические смесители или сращивают и сплавляют сердцевины оптических волокон. Активные оптоволоконные ответвители требуют внешнего источника питания. Они принимают входные сигналы и затем используют комбинацию оптоволоконных детекторов, оптоэлектрических преобразователей и источников света для передачи оптоволоконных сигналов.

К оптоволоконным соединителям относятся оптические разветвители, оптические сумматоры, X-соединители, звездообразные соединители и древовидные соединители. Устройство позволяет передавать световые волны по нескольким путям.

Сплавные ответвители используются для разделения оптических сигналов между двумя волокнами или для объединения оптических сигналов из двух волокон в одно. Они изготавливаются путём сплавления и сужения двух волокон. Этот метод обеспечивает простое, надёжное и компактное разделение и объединение оптических сигналов. Типичные избыточные потери составляют всего 0,2 дБ, а точность коэффициентов разделения составляет ±5% на расчётной длине волны. Устройства являются двунаправленными и обеспечивают низкий уровень обратного отражения. Этот метод лучше всего подходит для одномодовых и многомодовых ответвителей.

Варианты оптоволоконных соединителей также включают однооконные узкополосные, однооконные широкополосные и двухоконные широкополосные оптоволоконные соединители. Однооконные оптоволоконные соединители работают с одной рабочей длиной волны. Двухоконные оптоволоконные соединители работают с двумя рабочими длинами волн. Для одномодового волокна оптимизированы для длин волн 1310 нм и 1550 нм; для многомодового волокна оптимизированы для длин волн 850 нм и 1310 нм.

Ссылка по теме