مقدمة إلى مقرنات الألياف البصرية
قارنة الألياف البصرية هي جهاز يستخدم في أنظمة الألياف البصرية ذات ألياف إدخال مفردة أو أكثر وألياف مفردة أو متعددة الإخراج ، والتي تختلف عن أجهزة WDM. يقسم مُضاعِف ومُزيل تعدد الإرسال من WDM ضوء ألياف طول الموجة المختلفة إلى قنوات مختلفة ، في حين تقسم قارنات الألياف البصرية قوة الضوء وترسلها إلى قناة مختلفة.
عرض النطاق
تعمل معظم أنواع أدوات التوصيل فقط في نطاق محدود من الطول الموجي (عرض نطاق محدود) ، نظرًا لأن قوة الاقتران تعتمد على الطول الموجي (وغالبًا ما تعتمد أيضًا على الاستقطاب). هذه هي خاصية نموذجية لتلك المقرنات حيث يحدث اقتران على طول معين. النطاق الترددي النموذجي للمقرنات تنصهر هي بضع عشرات من نانومتر. في أجهزة الليزر ومضخمات الألياف عالية الطاقة ، غالبًا ما تستخدم أدوات توصيل الألياف متعددة الأوضاع للجمع بين إشعاع عدة ثنائيات الليزر وإرسالها إلى الكسوة الداخلية للألياف النشطة.
بناء
يحتوي مقرن الألياف البصرية الأساسي على منافذ إدخال N ومنافذ إخراج M. يتراوح N و M عادةً من 1 إلى 64. M هو عدد منافذ الإدخال (واحد أو أكثر). N هو عدد منافذ الإخراج ويساوي دائمًا أو أكبر من M. يختلف عدد منافذ الإدخال ومنافذ الإخراج وفقًا للتطبيق المقصود للمقرنة.
يمكن أن يظهر الضوء الناتج عن الألياف المدخلة في واحد أو أكثر من المخرجات ، مع احتمال توزيع الطاقة حسب طول الموجة والاستقطاب. يمكن تصنيع هذه المقرنات بطرق مختلفة:
تستخدم بعض أدوات التوصيل الألياف الجانبية المصقولة ، مما يوفر الوصول إلى قلب الألياف ؛
يمكن أيضًا تصنيع قارنات التوصيل من البصريات بالجملة ، على سبيل المثال في شكل ميكرولترات وشظايا الحزمة ، والتي يمكن أن تقترن بالألياف ("ذيل الألياف").
أنواع
يمكن أن تكون قارنات الألياف البصرية أجهزة سلبية أو نشطة. أدوات توصيل الألياف البصرية غير الفعالة هي مكونات ألياف ضوئية بسيطة تستخدم لإعادة توجيه موجات الضوء. تستخدم قارنات التوصيل غير الفعالة العدسات الدقيقة وقضبان معامل الانكسار المتدرج (GRIN) ومجزات الحزمة ، الخلاطات الضوئية ، أو قم بلصق جوهر الألياف الضوئية معًا. تتطلب مقرنات الألياف البصرية النشطة مصدر طاقة خارجي. يتلقون إشارات الإدخال ، ثم يستخدمون مجموعة من كاشفات الألياف الضوئية ومحولات الألياف الضوئية والكهربائية ومصادر الإضاءة لنقل إشارات الألياف الضوئية.
تشمل أنواع قارنات الألياف الضوئية شقًا ضوئيًا ووحدات دمج بصرية ومقرنات X ومقرنات نجوم ومقرنات الأشجار. يسمح الجهاز بنقل موجات الضوء عبر مسارات متعددة.
تُستخدم قارنات تنصهر لتقسيم الإشارات الضوئية بين اثنين من الألياف ، أو لدمج الإشارات الضوئية من أليافتين إلى ليف واحد. هي التي شيدت من خلال دمج وتسجيل اثنين من الألياف معا. توفر هذه الطريقة طريقة بسيطة وعرة ومدمجة لتقسيم الإشارات الضوئية والجمع بينها. الخسائر الزائدة النموذجية منخفضة تصل إلى 0.2dB ، في حين أن نسب الانقسام دقيقة إلى أقل من percent 5 في المائة عند طول موجة التصميم. الأجهزة ثنائية الاتجاه ، وتوفر انعكاسًا منخفضًا. هو الأنسب هذه التقنية لقرارات مفردة ومتعددة.
تشتمل خيارات مقرنة الألياف البصرية أيضًا على شريط ضيق ذو نافذة مفردة ، ونافذة مفردة ، وواسعة النطاق ، ونافذة مزدوجة. واحدة مقرن الألياف البصرية النافذة مع طول موجة واحدة العمل. المزدوج مقرن الألياف البصرية النافذة مع اثنين من الطول الموجي العمل. للألياف أحادية الوضع ، تم تحسينها من أجل 1310 نانومتر و 1550 نانومتر ؛ بالنسبة للألياف Multimode ، تم تحسينه من أجل 850 نانومتر و 1310 نانومتر.
