Badanie sprzęgacza kierunkowego firmy Newport 4618-3

Badanie sprzęgacza kierunkowego firmy Newport 4618-3
Sprzęgacz kierunkowy to urządzenie optyczne, umożliwiające połączenie 2 włókien
światłowodowych. Z reguły występuje on w konfiguracji 2x2 o 2 wejściach i dwóch
wyjściach, (które rozdziela światło z głównego włókna do jednego lub więcej włókien(nasz
sprzęgacz przenosi moc świetlną do maksymalnie dwóch włókien)). Przeniesienie wiązki z
jednego włókna do drugiego odbywa się na zasadzie sprzężenia bocznego wykorzystującego
fakt oddziaływania między modami rozchodzącymi się w światłowodach. Sprzęgacze są
zwyczajowo elementami pasywnymi. Jednomodowe sprzęgacze kierunkowe wykazują silną
zależność współczynnika transmisji między kanałami od długości fali. Dzięki temu, możemy
zastosować ja jako sprzęgacze WDM.
Badany przez nas sprzęgacz kierunkowy firmy Newport (przedstawiony na zdjęciu
poniżej) F-CPL-V variable ratio coupler wykonany jest w nietypowej technice
zapewniającej dobre parametry urządzenia. Każdy ze światłowodów umieszczany jest w
blokach kwarcowych, co umożliwia polerowanie płaszcza na zadana głębokość. Następnie
obydwie części składa się. Polerowane połowy włókna stykają się ze sobą, co pozwala na
nieskończone sprzęganie falowe pomiędzy rdzeniami dwóch włókien. Procent sprzężenia
może być dowolnie zmieniany poprzez pokrętło śruby mikrometrycznej, które zmienia
położenie względem siebie dwóch rdzeni.
Specyfikacje producenta dotyczące produktu:
Typowo
Procent sprzężenia
0–80 [%]
0–99 [%]
Straty wtrąceniowe [dB]
0.05 [dB]
Izolacja polaryzacyjna [dB]
-20 [dB]
Wymiary[mm]
25 x 38 x 63 [mm]
Śruba mikrometryczna – 28 [mm]
Nasz sprzęgacz obsługuje długość fali rzędu 1550 nm. Dla tej wartości długości fali
ma on optymalną charakterystykę z 2 maksimami i jednym lokalnym minimum. Wyraźnie
można zaobserwować, że dla krótszych fal (około 1500 nm) charakterystyka ma już tylko
jedno maksimum (ponadto brak minimum). Dla długości fal większych niż 1550nm (badana
przez nas długość fali to 1580nm) obserwujemy wyraźne zwiększenie względnych różnic w
wartościach maksimów odnośnie do minimum, co odpowiada przedstawionej poniżej
charakterystyce.
Typowa charakterystyka sprzężeniowa
(na wykresie zaznaczone są punkty, w przypadku,
gdy mamy inną długość fali niż 1550 nm)
Sprzężenie krzyżowe (polaryzacja izolacyjna) jako procent mocy w stosunku do
głównej charakterystyki, mierzone jest w przypadku ustawienia sprzęgacza na 3dB sprzężenie
(równy poziom mocy w obu włóknach wyjściowych). Procent sprzężenia może być też
zależny od tego, jakimi włóknami się posługujemy (można zaobserwować do 5% różnicy
przy użyciu różnych włókien).