Introducción a los acopladores de fibra óptica
Un acoplador de fibra óptica es un dispositivo utilizado en sistemas de fibra óptica con una o más fibras de entrada y una o varias fibras de salida, que es diferente de los dispositivos WDM. El multiplexor y demultiplexador WDM dividen la luz de fibra de longitud de onda diferente en canales diferentes, mientras que los acopladores de fibra óptica dividen la potencia de la luz y la envían a un canal diferente.
Ancho de banda
La mayoría de los tipos de acopladores funcionan solo en un rango limitado de longitud de onda (un ancho de banda limitado), ya que la fuerza de acoplamiento depende de la longitud de onda (y con frecuencia también depende de la polarización). Esta es una propiedad típica de aquellos acopladores en los que el acoplamiento se produce en una cierta longitud. Los anchos de banda típicos de los acopladores fusionados son unas decenas de nanómetros. En los láseres y amplificadores de fibra de alta potencia, los acopladores de fibra multimodo se utilizan a menudo para combinar la radiación de varios diodos láser y enviarlos al revestimiento interior de la fibra activa.
Estructura
Un acoplador de fibra óptica básico tiene N puertos de entrada y M puertos de salida. N y M suelen oscilar entre 1 y 64. M es el número de puertos de entrada (uno o más). N es el número de puertos de salida y siempre es igual o mayor que M. El número de puertos de entrada y puertos de salida varían según la aplicación prevista para el acoplador.
La luz de una fibra de entrada puede aparecer en una o más salidas, y la distribución de potencia puede depender de la longitud de onda y la polarización. Tales acopladores pueden fabricarse de diferentes maneras:
Algunos acopladores utilizan fibras pulidas lateralmente, que proporcionan acceso al núcleo de la fibra;
Los acopladores también pueden fabricarse con óptica a granel, por ejemplo, en forma de microlentes y divisores de haz, que pueden acoplarse a fibras ("fibra de cola de cerdo").
Los tipos
Los acopladores de fibra óptica pueden ser dispositivos pasivos o activos. Los acopladores de fibra óptica pasivos son componentes de fibra óptica simples que se utilizan para redirigir las ondas de luz. Los acopladores pasivos usan microlentes, barras de índice de refracción gradual (GRIN) y divisores de haz, mezcladores ópticos, o empalme y fusionan el núcleo de las fibras ópticas. Los acopladores de fibra óptica activos requieren una fuente de alimentación externa. Reciben señales de entrada y luego usan una combinación de detectores de fibra óptica, convertidores de óptico a eléctrico y fuentes de luz para transmitir señales de fibra óptica.
Los tipos de acopladores de fibra óptica incluyen divisores ópticos, combinadores ópticos, acopladores X, acopladores en estrella y acopladores en árbol. El dispositivo permite la transmisión de ondas de luz a través de múltiples caminos.
Los acopladores fusionados se utilizan para dividir señales ópticas entre dos fibras, o para combinar señales ópticas de dos fibras en una fibra. Se construyen fusionando y estrechando dos fibras juntas. Este método proporciona un método simple, resistente y compacto para dividir y combinar señales ópticas. Las pérdidas en exceso típicas son tan bajas como 0.2dB, mientras que las proporciones de división son precisas dentro de ± 5 por ciento en la longitud de onda de diseño. Los dispositivos son bidireccionales y ofrecen baja retrorreflexión. La técnica se adapta mejor a los acopladores monomodo y multimodo.
Las opciones para el acoplador de fibra óptica también incluyen banda estrecha de ventana única, banda ancha de ventana única y acoplador de fibra óptica de banda ancha de ventana doble. El acoplador de fibra óptica de una sola ventana es con una longitud de onda de trabajo. Acoplador de fibra óptica de doble ventana con dos longitudes de onda de trabajo. Para fibra monomodo, está optimizado para 1310 nm y 1550 nm; Para fibra multimodo, está optimizado para 850 nm y 1310 nm.