مقدمه ای بر اتصالات فیبر نوری

مقدمه ای بر اتصالات فیبر نوری

اتصال فیبر نوری دستگاهی است که در سیستم های فیبر نوری با الیاف تک و یا بیشتر و فیبر خروجی تک یا چندین مورد استفاده قرار می گیرد، که متفاوت از دستگاه های WDM است. Multiplexer WDM و demultiplexer موج فیبر نوری مختلف را به کانال های مختلف تقسیم می کنند، در حالی که فیبر نوری اتصالات قدرت نور را تقسیم می کند و آن را به کانال مختلف ارسال می کند.

پهنای باند
اکثر انواع اتصالات فقط در طیف محدودی از طول موج (پهنای باند محدود) کار می کنند، از آنجا که نیروی اتصال وابسته به طول موج است (و اغلب نیز وابسته به قطبش). این یک ویژگی معمولی از آن جفتگیرها است که جابجایی طول آن به طول می انجامد. پهنای باند متداول اتصالات متصل چند ده نانومتر است. لیزرها و تقویت کننده های فیبر با قدرت بالا، اغلب برای ترکیب نور با چندین دیود لیزر و ارسال آنها به پوشش داخلی در فیبرهای فعال استفاده می شود.

ساختار
فیبر نوری پایه دارای پورت ورودی N و پورت خروجی M است. N و M معمولا از 1 تا 64 می باشد. M تعداد پورت های ورودی (یک یا چند) است. N تعداد پورت های خروجی است و همیشه برابر یا بزرگتر از M است. تعداد پورت های ورودی و پورت خروجی بسته به برنامه مورد نظر برای جفت کننده متفاوت است.

نور از فیبر ورودی می تواند در یک یا چند خروجی ظاهر شود، با توزیع قدرت به طور بالقوه بسته به طول موج و قطبش. چنین اتصالات می توان از طریق روش های مختلف ساخته شده:
بعضی از اتصالات از الیاف جانبی جلا استفاده می کنند و دسترسی به هسته فیبر را فراهم می کنند.
اتصالات نیز می توانند از اپتیک های فله ای ساخته شوند، به عنوان مثال در شکل میکرولنز و اسپلتیترهای پرتو، که می توانند به الیاف ("فیبر خوک") متصل شوند.

انواع
کوپلرهای فیبر نوری می توانند دستگاه های منفعل یا فعال باشند. فیبر نوری منفعل اتصالات فیبر نوری ساده است که برای هدایت امواج نور استفاده می شود. سوپاپ های منفعل یا از میکرو لنزها، میله های درجه گرادیان شکست (GRIN) و توزیع کننده های پرتو، میکسرهای نوری یا اتصالات استفاده می کنند و هسته فیبر نوری را با یکدیگر ترکیب می کنند. اتصال فیبر نوری فعال نیاز به منبع تغذیه خارجی دارد. آنها سیگنال های ورودی را دریافت می کنند و سپس از ترکیبی از آشکارسازهای فیبر نوری، مبدل های نوری به برق و منابع نور برای انتقال سیگنال های فیبر نوری استفاده می کنند.

انواع اتصالات فیبر نوری شامل تقسیم کننده های نوری، ترکیبی نوری، X کوپلرها، کوپلینگ ستاره ها و کوپلینگ های درختی است. دستگاه اجازه انتقال امواج نور از طریق مسیرهای متعدد را می دهد.

اتصالات متصل شده برای تقسیم سیگنال های نوری بین دو فیبر یا ترکیب سیگنال های نوری از دو الیاف به یک فیبر استفاده می شود. آنها با دوختن و دو فیبر با یکدیگر سازگار می شوند. این روش روش ساده، ناهموار و جمع و جور تقسیم و ترکیب سیگنال های نوری را فراهم می کند. خسارات معمولی به اندازه 0.2dB است، در حالیکه نسبت تقسیم بندی در عرض طول ± 5٪ دقیق است. این دستگاه ها دو طرفه هستند و دارای بازتاب کم هستند. این تکنیک برای singlemode و multimode couplers مناسب است.

انتخاب اتصالات فیبر نوری همچنین شامل یک نوار باریک تک، یکپارچه باند گسترده و دوگانه زبانه فیبر نوری باند گسترده است. یک فیبر نوری یکپارچه با یک طول موج کار می کند. دوقلو فیبر نوری با دو طول موج کار می کند. برای فیبر تک حالت، برای 1310 نانومتر و 1550 نانومتر بهینه شده است؛ برای فیبر چند منظوره، برای 850 و 1310 نانومتر بهینه شده است.