Questo articolo tecnico descriverà come funziona un accoppiatore a fibra ottica fusa e come è realizzato.
Un accoppiatore fuso consiste essenzialmente in due fibre ottiche parallele che sono state attorcigliate, allungate e fuse insieme in modo che i loro nuclei siano molto vicini l'uno all'altro. Ciò forma una regione di accoppiamento come mostrato nella Figura 1 di seguito. La lunghezza di questa regione di accoppiamento, L, determina il rapporto di accoppiamento da una fibra all'altra. Durante il processo di produzione, la luce viene lanciata in una porta di ingresso, P, e la potenza di uscita da ciascuna porta di uscita viene attentamente monitorata. Quando viene raggiunto il rapporto di accoppiamento desiderato, il processo di produzione completamente automatizzato viene interrotto. L'accoppiatore risultante è essenzialmente una fibra con due nuclei molto vicini l'uno all'altro. Questo processo è noto come processo Fused Biconico Taper (FBT).
Il profilo di intensità della luce che viaggia lungo una fibra monomodale è essenzialmente gaussiano; cioè, l'intensità è maggiore al centro e diminuisce man mano che ci si avvicina all'interfaccia nucleo/rivestimento. Le estremità della coda del profilo gaussiano si estendono leggermente attraverso il nucleo e nel rivestimento. Questa coda è chiamata onda evanescente. La figura 2 rappresenta la sezione trasversale di un'onda luminosa in una fibra ottica. Le linee tratteggiate verticali rappresentano il confine del nucleo della fibra/rivestimento. Le code rosse sono l'onda evanescente.
In un accoppiatore standard 50/50, 2x2, l'idea di invertire la direzione di lancio è immediatamente chiara. Il processo è completamente bidirezionale. Tuttavia, a volte si crea confusione quando viene presentato un accoppiatore 1x2. L'apparente non simmetria del dispositivo crea la falsa impressione che il dispositivo in qualche modo funzioni in modo diverso. Continuando l'ultimo (1x2) esempio, cosa succede se la luce viene lanciata in una delle due porte di “uscita”; cioè porte 2 o 3? Il 100% della luce esce dalla porta 1? Ovviamente no. Light "vuole" ancora uscire anche dalla porta 4. Quindi, se consideriamo 1 mW lanciato nella porta 2, avremo solo 0,5 mW in uscita dalla porta 1. Oppure, se lanciamo 1 mW nella porta 2 e 2 mW nella porta 3, avremo 1,5 mW in uscita dalla porta 1. Abbiamo devo solo rendermi conto che un accoppiatore 1x2 è solo un accoppiatore 2x2 con una fibra tagliata corta, schiacciato (per ridurre il riflesso posteriore dalla faccetta terminale) e nascosto all'interno dell'alloggiamento dell'accoppiatore. In questo caso possiamo vedere come la comprensione di come viene realizzato un accoppiatore in fibra ottica fusa e come funziona ci aiuta a capire come funziona questo processo inverso.