Acopladores y divisores selectivos de longitud de onda

- Mar 05, 2019-

Acopladores y divisores selectivos de longitud de onda


Los acopladores selectivos de longitud de onda (o divisores) se utilizan para combinar o dividir la luz de diferentes longitudes de onda con una pérdida mínima. La luz de dos longitudes de onda diferentes en diferentes fibras de entrada se puede combinar (combinar) en la misma fibra de salida. En la dirección inversa, la luz de dos longitudes de onda diferentes en la misma fibra se puede dividir de modo que una longitud de onda vaya a una fibra de salida y la otra longitud de onda se envíe a la otra fibra de salida. El proceso se puede realizar con muy poca pérdida.

Como la longitud del acoplamiento depende de la longitud de onda, el desplazamiento de potencia entre las dos guías de onda paralelas tendrá lugar en diferentes lugares a lo largo del acoplador para diferentes longitudes de onda. Todo lo que tenemos que hacer es elegir cuidadosamente la longitud del acoplamiento y podemos organizar la combinación o división de la longitud de onda sin pérdidas. Estas funciones se muestran en la figura a continuación. El gráfico de transferencia de potencia muestra cómo la entrada de potencia en una de las fibras se desplaza hacia adelante y hacia atrás entre las dos guías de onda. El período del cambio es diferente para las dos longitudes de onda diferentes. Por lo tanto, en la sección izquierda del diagrama (combinando longitudes de onda) habrá un lugar en el acoplador donde toda la luz está en una sola guía de ondas. Si hacemos que el acoplador tenga exactamente esta longitud, las señales se han combinado. En el lado derecho del diagrama, se muestra el proceso inverso donde dos longitudes de onda diferentes llegan a la misma fibra de entrada. En un punto particular hacia abajo del acoplador, las longitudes de onda estarán en diferentes guías de onda, por lo que si hacemos que esta sea la longitud de acoplamiento, entonces hemos separado exactamente las longitudes de onda. De hecho, ambos procesos descritos anteriormente se realizan en el mismo acoplador: el proceso es bidireccional (BiDi). Por lo tanto, el acoplador de la izquierda puede operar en la dirección opuesta y convertirse en un divisor y el divisor de la derecha puede operar en la dirección opuesta y convertirse en un acoplador (combinador). Tenga en cuenta que cada acoplador o divisor debe estar diseñado para las longitudes de onda particulares que se utilizarán.

Acoplamiento selectivo de longitud de onda y división

Los dispositivos comerciales de este tipo están comúnmente disponibles y son muy eficientes. La pérdida de inserción indicada suele ser de entre 1,2 y 1,5 dB y la separación del canal es superior a 40 dB. Los acopladores o divisores de "tipo aplanado de longitud de onda" de este tipo funcionan en una banda bastante amplia de longitudes de onda. Es un dispositivo dado que puede permitir la entrada en un rango de longitudes de onda en la banda de 1310 nm de hasta 50 nm de ancho y un rango de longitudes de onda en la banda de 1550 nm también de hasta 50 nm de ancho.

Entrada de energía a un EDFA
En el lado izquierdo de la figura vemos un ejemplo de acoplamiento de dos longitudes de onda diferentes en la misma fibra de salida. En la entrada de un EDFA, desea mezclar la luz de señal entrante (nivel bajo) con la luz (nivel alto) de la bomba. Normalmente, la luz de señal será de alrededor de 1550 nm y la bomba será de 980 nm. En este caso, es posible elegir una longitud de acoplamiento tal que el 100% de la luz de señal y el 100% de la luz de la bomba salgan de la misma fibra. Una ventaja importante de esto es que hay muy poca pérdida de potencia de señal en este proceso.

División de longitudes de onda para sistemas CWDM
En el lado derecho de la figura mostramos un ejemplo de demultiplexación CWDM. Una secuencia de longitud de onda mixta con una señal en cada una de las bandas de 1300 y 1550 nm se separa en sus dos longitudes de onda componentes. Un sistema CWDM como este podría usarse en un sistema para distribuir CATV y servicios avanzados de VOD a personas en sus hogares. Una corriente de señal podría transportarse a 1310 nm y la otra a 1550 nm. Aquí se muestra un acoplador resonante que funciona como un divisor que separa las dos longitudes de onda. Tenga en cuenta que un divisor idéntico también podría usarse para combinar las dos longitudes de onda con muy poca pérdida.

Agregar el canal de administración en sistemas DWDM
En los sistemas DWDM, donde se transportan muchos canales en la banda de 1550 nm, a menudo es necesario transportar un canal adicional de velocidad relativamente lenta para fines de gestión. Una forma conveniente de hacer esto es enviar la información de gestión en la banda de 1310 nm y la secuencia DWDM mixta en la banda de 1550. Los acopladores selectivos de longitud de onda se usan comúnmente para este propósito. Una señal de gestión (una sola longitud de onda) en la banda 1310 está acoplada a una fibra que transporta muchas longitudes de onda entre 1540 nm y 1560 nm. Se usa otro dispositivo similar (divisor selectivo de longitud de onda) para separar las señales en el otro extremo del enlace.


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