Un séparateur de fibre optique, également connu sous le nom de séparateur optique, est un dispositif optique passif utilisé dans les systèmes FTTH (Fiber to the Home) pour diviser un seul signal de fibre optique en deux ou plusieurs signaux optiques de sortie selon un rapport prédéterminé. Par exemple, un séparateur optique 1x4 distribue le signal optique d'une fibre à quatre fibres selon un rapport spécifique. Contrairement au multiplexeur par répartition en longueur d'onde (WDM) d'un système WDM, qui sépare les signaux optiques de différentes longueurs d'onde en canaux de longueur d'onde correspondants, un séparateur optique distribue l'intégralité du signal optique sur plusieurs canaux pour la transmission.
Lors de la transmission de signaux optiques dans une fibre monomode, l’énergie de la lumière n’est pas entièrement concentrée dans le cœur de la fibre ; une petite quantité se propage à travers la gaine près du cœur. En d’autres termes, si les cœurs de deux fibres sont suffisamment proches, le champ modal de la lumière se propageant dans une fibre peut pénétrer dans l’autre, permettant ainsi de ré-améliorer le signal optique dans les deux fibres. Nouvelle allocation.
Les séparateurs optiques peuvent être classés en deux types selon leur principe de fonctionnement : les séparateurs optiques à guide d'ondes planaire (PLC) et les séparateurs optiques fusionnés biconiques coniques (FBT) ; selon leur configuration de port, ils peuvent être classés en : coupleurs de type X (2x2), coupleurs de type Y (1x2), coupleurs en étoile (NxN, N>2), coupleurs en arbre (1xN, N>2), etc. selon leur rapport de fractionnement, ils peuvent être classés en fractionnement non uniforme et fractionnement uniforme ; une autre méthode de classification est basée sur le monomode (1310 nm) et le multimode (850 nm).
Séparateur optique FBT... Le circuit est fabriqué à l'aide d'un processus de coupleur conique traditionnel. Deux ou plusieurs fibres optiques, sans leur revêtement, sont regroupées puis fondues à haute température sur une machine effilée tout en étant étirées des deux côtés. Le rapport de partage est surveillé en temps réel. Une fois le rapport de division souhaité atteint, le processus de fusion et d’étirement se termine. Une extrémité conserve une fibre (les autres sont coupées) comme entrée, tandis que l'autre extrémité sert de terminal multi-sorties. Différents taux de division peuvent être obtenus en contrôlant l'angle de torsion des fibres et la longueur d'étirement. Enfin, la section conique est durcie avec un adhésif sur un substrat de quartz et insérée dans un tube en acier inoxydable.
Les séparateurs optiques PLC Plane Wave PLC (Planar Lightwave Circuit) sont des dispositifs de distribution d'énergie optique à guide d'onde intégrés basés sur des substrats de quartz, fabriqués à l'aide de procédés semi-conducteurs (photolithographie, gravure, développement, etc.). Les répartiteurs PLC divisent les signaux optiques d'une seule fibre optique en plusieurs fibres optiques, obtenant ainsi une distribution uniforme de l'énergie optique. Le réseau de guides d'ondes optiques est situé sur la surface supérieure de la puce, intégrant la fonction de division sur la puce ; ensuite, des réseaux de fibres multicanaux sont couplés aux extrémités d'entrée et de sortie aux deux extrémités de la puce et encapsulés.
FBT VS Les principaux avantages des séparateurs coniques PLC FBT sont l'utilisation simple des matières premières, un coût relativement faible et des exigences d'équipement et de processus moins exigeantes. Le rapport de division peut être surveillé en temps réel selon les besoins, permettant ainsi la fabrication de diviseurs inégaux. Les inconvénients sont les suivants : actuellement, la technologie effilée mature ne peut produire que des séparateurs jusqu'à 1x4. Pour les appareils de taille supérieure à 1x4, plusieurs unités 1x2 sont connectées ensemble puis emballées dans un boîtier répartiteur. Les séparateurs FBT ne prennent en charge que trois longueurs d'onde : 850 nm, 1 310 nm et 1 550 nm, ce qui les rend incompatibles avec d'autres longueurs d'onde.
Les caractéristiques du produit des répartiteurs PLC sont les suivantes : la perte est insensible à la longueur d'onde optique, répondant aux exigences de transmission de différentes longueurs d'onde (1 260 ~ 1 650 nm) ; répartition uniforme, distribuant les signaux de manière égale aux utilisateurs ; structure compacte et petite taille ; unité unique... L'appareil dispose d'un nombre élevé de canaux répartiteurs, atteignant plus de 64 : coût par canal plus élevé, et plus il y a de canaux, plus l'avantage en termes de coût est important. L'inconvénient est son coût plus élevé par rapport aux séparateurs coniques biconiques fusionnés, en particulier dans les séparateurs à faible canal.
Le répartiteur optique PLC se compose de trois parties : une puce de répartiteur optique et des réseaux de fibres optiques couplés aux deux extrémités. Ces trois composants doivent être précisément alignés ; leur conception et leur assemblage jouent un rôle crucial dans la stabilité du répartiteur CPL. La puce utilise la technologie des semi-conducteurs pour développer un guide d'ondes séparateur sur un substrat de quartz. La puce possède un guide d'onde d'entrée et N guides d'onde de sortie. Ensuite, des réseaux de fibres optiques d'entrée et de sortie sont couplés aux deux extrémités de la puce, et un boîtier est installé pour former un séparateur optique avec une entrée et N sorties.
Les puces PLC Splitter peuvent être conçues comme 1xN et 2xN, où N est généralement un multiple de 2, tel que 1x2, 1x4, 1x8, 1x16, 1x32, 1x64 ; et des répartiteurs non uniformément répartis, tels que 1x3, 1x5, 1x9, etc. Avec l'augmentation de la demande de FTTR (Fiber to the Room), l'application de répartiteurs de puissance non uniformément répartis deviendra de plus en plus répandue et le processus de fabrication deviendra plus difficile. Les puces de répartiteur optique CPL présentent des avantages tels qu'un faible coût, une fiabilité élevée, une flexibilité élevée et une évolutivité, ce qui les rend particulièrement adaptées à divers scénarios d'application tels que les systèmes de transmission, l'intégration de réseau, l'accès haut débit, la communication par fibre optique et les services multimédias.
Répartiteur PLC à maintien de polarisation Le répartiteur PLC à maintien de polarisation réalise principalement... Tout en maintenant l'état de polarisation, la puissance d'entrée est uniformément divisée, en utilisant un réseau de fibres à maintien de polarisation monocanal comme entrée et un réseau de fibres à maintien de polarisation multicanal comme sortie. La polarisation de l'onde polarimétrique linéaire émise dans la fibre reste inchangée pendant la propagation, et il y a peu ou pas de couplage croisé entre les modes de polarisation, ce qui permet d'obtenir un couplage à maintien de polarisation et une division du faisceau. Généralement, la fibre PANDA est utilisée. Les séparateurs optiques PLC sont principalement utilisés dans des applications spéciales nécessitant un maintien de la polarisation, telles que les systèmes de détection à fibre optique ou la communication cohérente.
Les indicateurs de performance affectant les séparateurs optiques comprennent généralement :
Perte d'insertion Perte d'insertion (IL) :La perte d'insertion fait référence à la réduction de la puissance optique au niveau d'un port de sortie spécifié par rapport à la puissance optique d'entrée totale à la longueur d'onde de fonctionnement d'un séparateur PLC. En termes simples, il s'agit de la perte en dB de chaque sortie par rapport à l'entrée. Généralement, plus la perte d'insertion est faible, meilleures sont les performances du séparateur.
Perte de retour :La perte de réflexion fait référence au rapport en décibels entre la lumière réfléchie (lumière diffusée transmise en continu à l'entrée) et la lumière d'entrée au niveau de la connexion à fibre optique. Une perte de retour plus élevée est préférable pour réduire l'impact de la lumière réfléchie sur la source lumineuse et le système.
Directivité :La directivité fait référence au rapport entre la puissance optique de sortie à l'extrémité de la lumière sans injection et la puissance de la lumière par injection (longueur d'onde mesurée) du même côté du séparateur PLC pendant le fonctionnement normal.
Perte dépendante de la polarisation :La perte dépendante de la polarisation fait référence à la variation maximale de la puissance optique de sortie à chaque port de sortie du séparateur PLC lorsque l'état de polarisation du signal optique transmis change sur tout l'état de polarisation.
Isolement:L'isolation fait référence à la capacité d'un séparateur de fibre optique à isoler les signaux optiques d'autres chemins optiques à partir d'un chemin optique donné.
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