Este artigo técnico descreverá como funciona um acoplador de fibra óptica fundida e como é feito.
Um acoplador fundido consiste basicamente em duas fibras ópticas paralelas que foram torcidas, esticadas e fundidas para que seus núcleos fiquem muito próximos um do outro. Isso forma uma região de acoplamento conforme mostrado na Figura 1 abaixo. O comprimento desta região de acoplamento, L, determina a relação de acoplamento de uma fibra para a outra. Durante o processo de fabricação, a luz é lançada em uma porta de entrada, P, e a potência de saída de cada porta de saída é cuidadosamente monitorada. Quando a taxa de acoplamento desejada é alcançada, o processo de fabricação totalmente automatizado é interrompido. O acoplador resultante é essencialmente uma fibra com dois núcleos muito próximos um do outro. Este processo é conhecido como o processo Fused Biconical Taper (FBT).
O perfil de intensidade da luz viajando por uma fibra monomodo é essencialmente gaussiano; ou seja, a intensidade é maior no centro e diminui à medida que a interface núcleo/revestimento é aproximada. As extremidades da cauda do perfil gaussiano estendem-se ligeiramente através do núcleo e para dentro do revestimento. Essa cauda é chamada de onda evanescente. A Figura 2 representa a seção transversal de uma onda de luz em uma fibra óptica. As linhas tracejadas verticais representam o limite do núcleo da fibra/revestimento. As caudas vermelhas são a onda evanescente.
Em um acoplador padrão 50/50, 2x2, a ideia de inverter a direção de lançamento é imediatamente clara. O processo é totalmente bidirecional. Às vezes surge confusão, no entanto, quando apresentado com um acoplador 1x2. A aparente não-simetria do dispositivo cria a falsa impressão de que o dispositivo funciona de forma diferente. Continuando o último exemplo (1x2), o que acontece se a luz for lançada em uma das duas portas de “saída”; isto é, portas 2 ou 3? 100% da luz sai na porta 1? Claro que não. Light ainda “quer” sair da porta 4 também. Então, se considerarmos 1 mW lançado na porta 2, teremos apenas 0,5 mW saindo da porta 1. Ou, se lançarmos 1 mW na porta 2 e 2 mW na porta 3, teremos 1,5 mW saindo da porta 1. só preciso perceber que um acoplador 1x2 é apenas um acoplador 2x2 com uma fibra cortada, esmagado (para reduzir a reflexão de volta da faceta final) e escondido dentro do alojamento do acoplador. Neste caso podemos ver como a compreensão de como é feito um acoplador de fibra óptica fundida e como ele funciona nos ajuda a entender como funciona esse processo reverso.