El lanzamiento de la potencia óptica

Al implementar un enlace de fibra óptica, dos de las principales preguntas del sistema son cómo lanzar la potencia óptica en una fibra particular de algún tipo de fuente luminiscente y cómo acoplar la potencia óptica de una fibra a otra.

El lanzamiento de la potencia óptica desde una fuente a una fibra implica consideraciones tales como la apertura numérica, el tamaño del núcleo, el perfil de índice de refracción y la distribución de la potencia angular de la fuente óptica.

Una medida de la cantidad de potencia óptica emitida desde una fuente que se puede acoplar a una fibra generalmente se debe a la eficiencia de acoplamiento.

Uniones Fibra-Fibra

Un factor importante en la instalación de cualquier sistema de fibra óptica es el requisito de interconectar las fibras de manera de baja pérdida. Estas interconexiones ocurren en la fuente óptica, en el foto detector, en puntos intermedios dentro de un cable donde se unen dos fibras, y en puntos intermedios en un enlace donde dos cables están conectados. La técnica particular seleccionada para unir las fibras depende de si se desea un enlace permanente o una conexión fácilmente desmontable. Un enlace permanente generalmente se denomina empalme, mientras que una unión desmontable se conoce como conector.

Cada técnica de unión está sujeta a ciertas condiciones que pueden causar varias pérdidas de potencia óptica en la junta. Estas pérdidas dependen de parámetros como la distribución de la potencia de entrada a la articulación, la longitud de la fibra entre la fuente óptica y la articulación, las características geométricas y de guía de onda de los dos extremos de la fibra en la articulación, y las cualidades de la cara del extremo de la fibra.

La potencia óptica que se puede acoplar a partir de una fibra. Por ejemplo, si una fibra en la que se pueden propagar 500 modos se conecta a la fibra en la que solo se pueden propagar 400 modos, entonces, a lo sumo, el 80 por ciento de la potencia óptica de la primera fibra se puede acoplar a la segunda fibra (si asumimos que todos los modos están igualmente excitados). Para una fibra de índice graduado con un radio de núcleo a y un índice de revestimiento n, y con k = 2pi / lampda, el número total de modos se puede encontrar a partir de la expresión (la derivación de este complejo).

[pic 1]

Donde n(r) define la variación en el perfil de índice de refracción del núcleo. Esto puede relacionarse con una apertura numérica local general NA (r) a través de la ecuación. 2-80 para ceder.

[pic 2]

En general, cualquiera de las dos fibras que se unirán tendrán diferentes grados de diferencias en sus radios a, aperturas numéricas axiales NA(0) y perfiles de índice a, por lo tanto, la fracción de refracción de la energía acoplada de una fibra a otra es proporcional al volumen de modo común * (si se supone una distribución uniforme de energía sobre los modos). La eficiencia de acoplamiento de fibra a fibra nf está dada por

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