25. Parametry sprzęgaczy światłowodowych
(źródło: przygotowanie do laborki)
Funkcjie sprzęgaczy:
Podstawową funkcją sprzęgaczy światłowodowych jest dzielenie i łączenie sygnału optycznego w torach światłowodowych.
Typy sprzęgaczy:
Najbardziej typowymi sprzęgaczami są sprzęgacze typu X (o czterech portach, z których każdy może być zarówno wejściem jak i wyjściem ) i Y (o trzech portach, z których każdy może być zarówno wejściem jak i wyjściem) oraz sprzęgacze 1 x N, N x N oraz N x M.
Najprostszą strukturą sprzęgacza jest sprzęgacz czteroportowy. Sprzęgacz ten składa się z dwóch światłowodów. Moc optyczna P0 wprowadzona do wejścia 1 rozdziela się w stopniu określonym przez współczynnik sprzężenia na wyjścia P2 i P3. W obszarze sprzężenia włókien część mocy ulega rozproszeniu. Na wyjściach P1 i P4 pojawia się moc rozproszenia wstecznego. Odwrotna sytuacja występuje przy wprowadzaniu sygnału optycznego wejściem P2 i P3, wyjściami są wtedy P1 i P4.
Czteroportowy sprzęgacz światłowodowy charakteryzują następujące parametry:
straty: S=-10log(P2+P3)/P0 [dB]
kierunkowość: K=-10log(P4/P0) [dB]
wsp. sprzężenia: Ws=P3/(P2+P3)x100% [%]
Powyższe zależności są słuszne, jeśli zasilany jest port 1. Kiedy przez zasilanie każdego z portów uzyskujemy takie same parametry sprzęgacz nazywamy jednorodnym.
Większość katalogów podaje parametry sprzęgaczy jednorodnych, ewentualnie ich odstępstwa od jednorodności.
Bardziej wszechstronnie parametry sprzęgacza opisują macierze przejścia:
gdzie tij jest częścią optycznej mocy Pij przenoszonej z portu i do portu j, w stosunku do mocy wejściowej Pi.
tij=Pij/Pi
Macierze te pozwalają opisać sprzęgacze symetryczne, tzn. takie w której elementy macierzy są symetryczne względem głównej przekątnej oraz asymetryczne, gdzie ten warunek nie jest spełniony.
Często parametry sprzęgacza przedstawia się przy pomocy logarytmicznej macierzy przejścia, wtedy elementy macierzy są:
aij=-10log(tij)
gdzie tij są współczynnikami macierzy przejścia.