Optisk kabel, kopplare och splitter
Det finns många olika typer av fiberoptisk kabel; som visas i fig. 1, är det möjligt att förpacka flera fibrer i en enda unibody-kabel eller i ett band eller zipcord-struktur. Fibrer, vars ändar är bundna till jord, slipad och polerad kan bilda flexibla ljusrör. Naturligtvis är det möjligt att bunta fibrerna på ett sådant sätt att det inte finns några fasta relationer mellan placeringen av en ingångsfiber och en utmatningsfiber; Huvudsyftet med sådana strukturer är att leda ljus från en plats till en annan, för belysning som ett exempel; dessa kallas ibland som incother, för belysning som ett exempel; Dessa benämns ibland osammanhängande buntar, även om de inte har något att göra med optisk sammanhangsteori. Amore intressant fall är när fibrerna är noga arrangerade så att de upptar samma relativa positioner i båda ändarna av buntet; Sådana buntar sägs vara sammanhängande. En sammanhängande bunt av enkelmodig fiber är kapabel att genomföra en högkvalitativ bild även när buntet är gjort mycket flexibelt; Sådana fiberskivor har många tillämpningar i avlägsna visionssystem och används i fiberoptiska endoskop för medicinska tillämpningar. Inte alla fiberarrayer görs flexibla; smälta, styva buntar eller mosaik kan användas för att ersätta glas med låg upplösning i katodstrålerör. Mosaics som består av hundratals till miljontals individuella fibrer med sina klädningar smälta ihop, har mekaniska egenskaper mycket likt homogent glas. En annan vanlig tillämpning av mosaik är som en fältplattform.
Om bilden som bildas av ett linssystem faller på en krökt yta är det ofta önskvärt att omforma det till ett plan, exempelvis för att matcha en fotografisk filmplatta. En mosaik kan vara grund och polerad på en ändyta för att motsvara bildens konturer och på den andra ytan för att matcha detektorns konfiguration. På samma sätt kan ett ark med kondenserade koniska fibrer användas för att antingen förstora en bild eller miniatyrera en bild beroende på hur ljuset kommer in i den mindre eller större änden av fibrerna.
Många enkla enheter som Fiber Optic Splitters, kopplare och combiners har tillverkats; De vanligaste teknikerna är fibertapperingstapering. Andra tillverkningstekniker kan också användas, inklusive mikrooptik och integrerade optiska komponenter; optiska fiberanordningar är emellertid särskilt användbara eftersom de kan sättas in i befintliga nätverk som bara en annan kabel. En av de vanligaste enheterna är en avsmalnande fiberoptisk kraftdelare, som ofta implementeras i enkelmodig fiber. I detta förfarande bringas två glasfibrer med sina skyddande jackor borttagna nära varandra och parallellt med varandra, sedan smältas och sträckas med hjälp av en fackla eller liknande värmekälla. Ljus som initialt lanseras i enbart en fiber kommer att kopplas partiellt i den intilliggande fibern när den förökas genom det avsmalnande området. Ljusutbredning i enkelmodsfibrer är inte begränsad till kärnan utan sträcker sig in i den omgivande beklädnaden. I fallet med en fiberavsmalning har det visat sig att ljus som förökas genom inmatningsfiberkärnan överförs initialt till beklädnadsgränssnittet när det kommer in i det avsmalnande området, sedan till den närliggande fiberns kärnbeklädnadsläge. Ljuset överföres till kärnlägena när det lämnar den avsmalnande reionen. Detta är känt som en kopplingsanordning för beklädnadsläge. Ljus som överförs till ett högre orderläge hos kärnbeklädnadskonstruktionen lätt avlägsnas av fiberöverdragets gigher-brytningsindex, vilket resulterar i överskott dämpning. Det enklaste fallet med ljuskoppling från beklädnaden av en fiber till en annan genom en kondenserad avsmalning kan beskrivas till en god approximation av skalärvågsekvationen och första ordningens störningsteori; Om ljuset förökar sig längs axeln, ges utbyte av optisk effekt, p, av
Var är utbredningsavstånd och beklädnad, materialegenskaper och överlappningsavståndet mellan de två fibrerna. Även om detta bara är en approximation och försummar högre ordningsvillkor, återspeglar den det sinusformiga beroendet av kopplad kraft på våglängden och beroende av kraftöverföring på kläddiametern och andra effekter. Avsmalnande kopplare kan användas för att skilja våglängder med detta beroende. genom lämpligt val av anordningens längd och avsmalningsförhållande kan två våglängder göras för att komma fram från två olika utmatningsportar. Vissa tillämpningar inkluderar filter för WLM-system (WDM) eller multiplexing av signal- och pumpbalkar i en erbium-doped fiberförstärkare. I vissa fall, såsom Fiber Splicer, är det mer önskvärt att avlägsna beroende av kopplad kraft på våglängd; akromatiska kopplare kan tillverkas genom användning av två fibrer med olika förökningskonstanter. Dessa är kända som olika fibrer; i de flesta fall görs fibrer av olika slag genom att byta sina kläddiametrar eller klädnadsindex. I detta fall måste den föregående ekvationen för kopplad kraft modifieras och effekten vs. avståndet är inte helt enkelt sinusformad men blir mycket mer komplex.
Andra tillvägagångssätt är också möjliga, såsom att tappa anordningen så att lägena expanderar långt bortom klädningsgränserna eller inkapslar fibrerna i ett tredje material med ett annat brytningsindex. Ofta är det önskvärt att tredje material med ett annat refaktivt index. Ofta är det önskvärt att avsmalna flera fibrer tillsammans så att en insignal delas mellan många utgångsfibrer. Vanligtvis delas en enda ingång i utgångar, där konfigurationen av fibrer i den avsmalnande regionen påverkar utsignalfördelningen; försiktighet måste vidtas för att uppnå autonom optisk kraftfördelning bland utgångsfibrerna. Den optiska kraften kopplad från en fiber till en annan kan också ändras genom att böja den avsmalnande genom att böja den avsmalnande anordningen vid dess mittpunkt; in i en annan kan också ändras genom att böja den avsmalnande enheten vid sin mittpunkt; Detta frustrerar kopplad kraftöverföring. För att förskjuta ena änden av en 1 cm lång avsmalning med endast 1 mm kan den kopplade effekten ändras över. Tillämpningar för denna effekt inkluderar rörliga optiska dämpare och optiska omkopplare.
