Inleiding tot glasvezelkoppelingen
Een glasvezelkoppelaar is een apparaat dat wordt gebruikt in glasvezelsystemen met enkele of meer ingangsvezels en enkele of meerdere uitgangsvezels, wat verschilt van WDM-apparaten. WDM-multiplexer en demultiplexer verdelen het vezelmateriaal met verschillende golflengten in verschillende kanalen, terwijl glasvezelkoppelaars de lichtsterkte verdelen en naar een ander kanaal sturen.
bandbreedte
De meeste typen koppelingen werken alleen in een beperkt bereik van de golflengte (een beperkte bandbreedte), omdat de koppelingssterkte golflengte-afhankelijk is (en vaak ook polarisatie-afhankelijk). Dit is een typische eigenschap van die koppelaars waarbij de koppeling over een bepaalde lengte plaatsvindt. Typische bandbreedten van gefuseerde koppelingen zijn enkele tientallen nanometers. In high-power vezellasers en -versterkers worden multimode vezelkoppelaars vaak gebruikt voor het combineren van de straling van verschillende laserdioden en ze te zenden naar binnenbekleding van de actieve vezel.
Structuur
Een standaard glasvezel-koppeling heeft N-invoerpoorten en M-uitvoerpoorten. N en M variëren typisch van 1 tot 64. M is het aantal invoerpoorten (een of meer). N is het aantal uitvoerpoorten en is altijd gelijk aan of groter dan M. Het aantal invoerpoorten en uitvoerpoorten varieert afhankelijk van de beoogde toepassing voor de koppeling.
Licht van een ingangsvezel kan verschijnen op een of meer uitgangen, waarbij de vermogensverdeling mogelijk afhankelijk is van de golflengte en polarisatie. Dergelijke koppelingen kunnen op verschillende manieren worden vervaardigd:
Sommige koppelingen maken gebruik van aan de zijkant gepolijste vezels, die toegang bieden tot de vezelkern;
Koppelingen kunnen ook worden gemaakt van bulkoptica, bijvoorbeeld in de vorm van microlenzen en straalsplitsers, die aan vezels ("fiber pig-tailed") kunnen worden gekoppeld.
Types
Glasvezelkoppelaars kunnen passieve of actieve apparaten zijn. Passieve glasvezelkoppelaars zijn eenvoudige glasvezelcomponenten die worden gebruikt om lichtgolven om te leiden. Passieve koppelingen maken ofwel gebruik van microglazen, GRIN-staven (met gegradeerde brekingsindex) en straalsplitsers, optische mixers of splits en smelten de kern van de optische vezels samen. Actieve glasvezelkoppelaars hebben een externe voedingsbron nodig. Ze ontvangen invoersignalen en gebruiken vervolgens een combinatie van glasvezeldetectoren, optisch-naar-elektrisch converters en lichtbronnen om glasvezel signalen te verzenden.
Typen glasvezelkoppelaars omvatten optische splitters, optische combiners, X-koppelaars, sterkoppelingen en boomkoppelaars. Het apparaat maakt de transmissie van lichtgolven over meerdere paden mogelijk.
Gefuseerde koppelingen worden gebruikt om optische signalen tussen twee vezels te splitsen of om optische signalen van twee vezels te combineren in één vezel. Ze zijn geconstrueerd door twee vezels samen te smelten en te versmallen. Deze methode biedt een eenvoudige, robuuste en compacte methode voor het splitsen en combineren van optische signalen. Typische overmatige verliezen zijn zo laag als 0,2 dB, terwijl de splitsingsverhoudingen tot op ± 5 procent nauwkeurig zijn bij de ontwerpgolflengte. De apparaten zijn bidirectioneel en bieden een lage terugreflectie. De techniek is het meest geschikt voor singlemode- en multimode-koppelingen.
Keuzes voor een glasvezelkoppelaar omvatten ook een smalle band met één venster, een venster met een brede band en een dubbele raamoptiek met een breedband van glasvezel. Glasvezelkoppeling met enkel venster is met één werkgolflengte. Dual Window glasvezel koppeling is met twee werkende golflengte. Voor single-mode vezels, is geoptimaliseerd voor 1310 nm en 1550 nm; Voor Multimode-vezel, is geoptimaliseerd voor 850 nm en 1310 nm.
