Optisk kabel, koblinger og splittere
Der er mange forskellige typer fiberoptisk kabel; som vist i fig. 1, er det muligt at pakke flere fibre ind i et enkelt unibody-kabel eller i et bånd eller zipcord-struktur. Bundler af fibre, hvis ender er bundet til at have jord, jord og poleret kan danne fleksible lysrør. Det er selvfølgelig muligt at binde fibrene på en sådan måde, at der ikke er nogen fast sammenhæng mellem placeringen af en inputfibre og en udgangsfiber; Hovedformålet med sådanne strukturer er at lede lys fra ét sted til et andet til belysning som et eksempel; disse betegnes nogle gange som incother til belysning som et eksempel; disse betegnes nogle gange som usammenhængende bundter, selv om de ikke har lidt at gøre med optisk sammenhængsteori. Amore interessant tilfælde er, når fibrene er omhyggeligt arrangeret, så de indtager de samme relative positioner i begge ender af bundtet; Sådanne bundter siges at være sammenhængende. En sammenhængende bundt af single-mode fiber er i stand til at udføre et billede af høj kvalitet, selvom bundtet er lavet meget fleksibelt; Sådanne fiberarrayer har mange anvendelser i fjernsynssystemer og anvendes i fiberoptiske endoskoper til medicinske applikationer. Ikke alle fiberarrayer gøres fleksible; smeltede, stive bundter eller mosaikker kan bruges til at erstatte glas med lav opløsning i katodestrålerør. Mosaik bestående af hundreder til millioner af individuelle fibre med deres klædninger sammensmeltet, har mekaniske egenskaber meget likt homogent glas. En anden almindelig anvendelse af mosaikker er som en feltfladder.
Hvis billedet dannet af et linse system falder på en buet overflade, er det ofte ønskeligt at omforme det til et plan, for eksempel at matche en fotografisk filmplade. En mosaik kan være grund og poleret på den ene endeflade for at svare til billedets konturer og på den anden overflade for at matche detektorens konfiguration. På samme måde kan et ark med kondenserede koniske fibre bruges til enten at forstørre et billede eller miniaturere et billede afhængigt af, hvor lyset kommer ind i den mindre eller større ende af fibrene.
Mange simple enheder som Fiber Optic Splitters, koblere og combiners er blevet fremstillet; De mest almindelige teknikker omfatter fibertapperingstapering. Andre fabrikationsteknikker kan også anvendes, herunder mikrooptik og integrerede optiske komponenter; Imidlertid er optiske fiberindretninger særligt nyttige, fordi de kan indsættes i eksisterende netværk som blot et andet kabel. En af de mest almindelige enheder er en konisk fiberoptisk power splitter, der ofte implementeres i single-mode fiber. I denne proces bringes to glasfibre med deres beskyttende jakker fjernet tæt på hinanden og parallelt med hinanden, derefter smeltes og straktes ved hjælp af en fakkel eller lignende varmekilde. Lys, der initialt lanceres i kun en fiber, vil delvist kobles til den tilstødende fiber, da den formeres gennem den tilspidsede region. Lysformidling i single-mode fiber er ikke begrænset til kernen, men strækker sig ind i den omgivende beklædning. I tilfælde af en fibertilspidsning har det vist sig, at lys, der formeres gennem indgangsfiberkernen, initialt overføres til beklædningsgrænsefladen, når den kommer ind i den tilspidsede region og derefter til den tilstødende fibers kernebeklædningstilstand. Lyset overfører tilbage til kernemoduserne, når det forlader det koniske reion. Dette er kendt som en koblingsanordning til beklædningstilstand. Lys, som overføres til en højere ordenstilstand af kernebeklædningsstrukturen, fjernes let fra fibercoatingens gigher-brydningsindeks, hvilket resulterer i overskydende dæmpning. Det enkleste tilfælde af lyskobling fra beklædningen af en fiber til en anden gennem en kondenseret konus kan beskrives til en god tilnærmelse af den skalære bølgekvation og førsteordens perturbationsteori; Hvis lyset formeres langs aksen, er udveksling af optisk effekt, p, givet af
Hvor er formeringsafstand og beklædning, materialegenskaber og overlapningsafstanden mellem de to fibre. Selv om dette kun er en tilnærmelse og forsømmer højere ordensvilkår, afspejler det den sinusformede afhængighed af koblet effekt på bølgelængden og afhængigheden af strømoverførsel på beklædningsdiameter og andre effekter. Tilspidsede koblere kan anvendes til at adskille bølgelængder ved hjælp af denne afhængighed; Ved korrekt valg af enhedslængde og koniske forhold kan to bølgelængder laves for at komme ud fra to forskellige outputporte. Nogle applikationer omfatter filtre til bølgelængde division multiplexing (WDM) systemer eller multiplexing signal og pumpe bjælker i en erbium-doped fiberforstærker. I nogle tilfælde, såsom Fiber Splicer, er det mere ønskeligt at fjerne afhængigheden af koblet effekt på bølgelængden; akromatiske koblere kan fremstilles ved anvendelse af to fibre med forskellige formeringskonstanter. Disse er kendt som forskellige fibre; i de fleste tilfælde fremstilles fibre ulige ved at ændre deres beklædningsdiametre eller beklædningsindeks. I dette tilfælde skal den foregående ligning for koblet effekt ændres, og effekten vs. afstanden er ikke blot sinusformet, men bliver meget mere comlex.
Andre fremgangsmåder er også mulige, såsom at afbryde indretningen således, at tilstande ekspanderer langt ud over beklædningsgrænserne eller indkapsler fibrene i et tredje materiale med et andet brydningsindeks. Ofte er det ønskeligt at tredje materiale med et andet refaktivt indeks. Ofte er det ønskeligt at sammenkoble flere fibre sammen, således at et indgangssignal deles mellem mange outputfibre. Typisk er en enkelt indgang opdelt i udgange, hvor konfigurationen af fibre i den koniske region påvirker udgangseffektfordelingen; der skal tages hensyn til at opnå en ensartet optisk strømfordeling blandt outputfibrene. Den optiske effekt koblet fra en fiber til en anden kan også ændres ved at bøje den tilspidsede ved at bøje den tilspidsede indretning ved dens midtpunkt; ind i en anden kan også ændres ved at bøje den tilspidsede enhed ved dens midtpunkt; Dette frustrerer koblet strømoverførsel. For eksempel kan forskydning af den ene ende af en 1 cm lang konus med kun 1 mm ændre den koblede effekt med over. Applikationer til denne effekt omfatter variable optiske dæmpere og optiske kontakter.
