Introdução aos acopladores de fibra ótica
Um acoplador de fibra ótica é um dispositivo usado em sistemas de fibra ótica com fibras de entrada simples ou mais e fibra de saída única ou várias, que é diferente dos dispositivos WDM. O multiplexador WDM e o demultiplexador dividem a luz de fibra de diferentes comprimentos de onda em diferentes canais, enquanto os acopladores de fibra ótica dividem o poder da luz e enviam para diferentes canais.
Largura de banda
A maioria dos tipos de acopladores funciona apenas em uma faixa limitada de comprimento de onda (uma largura de banda limitada), uma vez que a força de acoplamento é dependente do comprimento de onda (e muitas vezes também depende da polarização). Esta é uma propriedade típica daqueles acopladores onde o acoplamento ocorre em um determinado comprimento. Larguras de banda típicas de acopladores fundidos são algumas dezenas de nanômetros. Em lasers e amplificadores de fibra de alta potência, os acopladores de fibra multimodo são freqüentemente usados para combinar a radiação de vários diodos de laser e enviá-los para o revestimento interno da fibra ativa.
Estrutura
Um acoplador básico de fibra ótica possui portas de entrada N e portas de saída M. N e M normalmente variam de 1 a 64. M é o número de portas de entrada (uma ou mais). N é o número de portas de saída e é sempre igual ou maior que M. O número de portas de entrada e portas de saída varia dependendo da aplicação pretendida para o acoplador.
A luz de uma fibra de entrada pode aparecer em uma ou mais saídas, com a distribuição de energia potencialmente dependendo do comprimento de onda e da polarização. Tais acopladores podem ser fabricados de diferentes maneiras:
Alguns acopladores usam fibras polidas lateralmente, fornecendo acesso ao núcleo da fibra;
Os acopladores também podem ser feitos a partir de óptica volumosa, por exemplo, na forma de microlentes e divisores de feixe, que podem ser acoplados a fibras (“fibra pig tail-tailed”).
Tipos
Os acopladores de fibra óptica podem ser dispositivos passivos ou ativos. Acopladores de fibra ótica passivos são componentes de fibra ótica simples que são usados para redirecionar ondas de luz. Acopladores passivos usam micro-lentes, barras graduadas-índice de refração (GRIN) e divisores de feixe, misturadores ópticos, ou emenda e fundem o núcleo das fibras ópticas juntas. Acopladores de fibra ótica ativos requerem uma fonte de energia externa. Eles recebem sinais de entrada e, em seguida, usam uma combinação de detectores de fibra ótica, conversores óticos para elétricos e fontes de luz para transmitir sinais de fibra ótica.
Os tipos de acopladores de fibra óptica incluem divisores ópticos, combinadores ópticos, acopladores X, acopladores de estrela e acopladores de árvore. O dispositivo permite a transmissão de ondas de luz através de múltiplos caminhos.
Acopladores fundidos são usados para dividir sinais ópticos entre duas fibras, ou para combinar sinais ópticos de duas fibras em uma fibra. Eles são construídos pela fusão e afinando duas fibras juntas. Esse método fornece um método simples, robusto e compacto de dividir e combinar sinais ópticos. Perdas de excesso típicas são tão baixas quanto 0,2dB, enquanto as taxas de divisão são precisas dentro de ± 5% no comprimento de onda do projeto. Os dispositivos são bidirecionais e oferecem baixa retrorreflexão. A técnica é mais adequada para acopladores monomodo e multimodo.
As opções para o acoplador de fibra ótica também incluem faixa estreita de janela única, faixa larga de janela única e acoplador de fibra óptica de faixa larga de janela dupla. Acoplador de fibra ótica de janela única é com um comprimento de onda de trabalho. Acoplador de fibra ótica de dupla janela é com dois comprimentos de onda de trabalho. Para fibra monomodo, é otimizado para 1310 nm e 1550 nm; Para fibra multimodo, é otimizado para 850 nm e 1310 nm.
