Optický kabel, spojky a rozbočovače
Existuje mnoho různých typů optických kabelů; Jak je znázorněno na obr. 1, je možné zabalit více vláken do jednoho unibody kabelu nebo do struktury pásu nebo zipcordu. Svazky vláken, jejichž konce jsou navázány na sádry, mleté a leštěné, mohou tvořit pružné světelné trubky. Je samozřejmě možné svazovat vlákna takovým způsobem, že mezi umístěním vstupního vlákna a výstupním vláknem není žádné pevné spojení; základním účelem těchto konstrukcí je vedení světla z jednoho místa na druhé, jako osvětlení; tito jsou někdy odkazoval se na jak incother, pro osvětlení jako příklad; tito jsou někdy odkazoval se na jak nekoherentní svazky, ačkoli oni mají málo co do činění s optickou koherenční teorií. Další zajímavý případ je, když jsou vlákna pečlivě uspořádána tak, že zaujímají stejné vzájemné polohy na obou koncích svazku; tyto svazky jsou považovány za soudržné. Soudržný svazek jednovidových vláken je schopen vést vysoce kvalitní obraz i v případě, že je svazek vysoce flexibilní; takováto vláknová pole mají mnoho aplikací v systémech vzdáleného vidění a používají se v endoskopech optických vláken pro lékařské aplikace. Ne všechna vlákna jsou ohebná; tavené, tuhé svazky nebo mozaiky mohou být použity pro nahrazení plochého skla s nízkým rozlišením v katodových trubicích. Mozaiky skládající se ze stovek až miliónů jednotlivých vláken s jejich opláštěním dohromady mají mechanické vlastnosti velmi podobné homogennímu sklu. Další společná aplikace mozaik je jako zplošťovatel pole.
Jestliže obraz vytvořený systémem čoček dopadá na zakřivený povrch, je často žádoucí přetvořit ho do roviny, například tak, aby odpovídal fotografické filmové desce. Mozaika může být vybroušena a vyleštěna na jednom koncovém povrchu, aby odpovídala obrysům obrazu, a na druhém povrchu, aby odpovídala konfiguraci detektoru. Podobně, list taveného zúženého vlákna může být použit buď pro zvětšení obrazu nebo miniaturizaci obrazu, v závislosti na tom, do jaké míry světlo vstupuje do menšího nebo většího konce vláken.
Bylo vyrobeno mnoho jednoduchých zařízení, jako jsou rozbočovače optických vláken, spojky a slučovače; Mezi nejběžnější techniky patří taaperingtapering vláken. Mohou být také použity jiné výrobní techniky, včetně mikrooptiky a integrovaných optických komponent; zařízení pro optická vlákna jsou však zvláště užitečná, protože mohou být vložena do stávajících sítí jako další kus kabelu. Jedním z nejběžnějších zařízení je zužující se optický rozdělovač s optickým vláknem, který je často implementován v jednovidovém vlákně. Při tomto způsobu se dvě skleněná vlákna s odstraněnými ochrannými pláštěmi přivedou k sobě a rovnoběžně k sobě, pak se roztaví a natáhnou za použití hořáku nebo podobného zdroje tepla. Světlo, které je zpočátku spouštěno pouze do jednoho vlákna, bude částečně připojeno k sousednímu vláknu, když se šíří zúženou oblastí. Světlo šířící se v jednovidovém vlákně není omezeno na jádro, ale zasahuje do okolního obkladu. V případě zúžení vláken bylo prokázáno, že světlo šířící se vstupním vláknovým jádrem je zpočátku přeneseno na rozhraní obložení, když vstupuje do zúžené oblasti, pak do režimu přilehlého vlákna jádra. Světlo přechází zpět do režimů jádra, jakmile opouští zúženou plochu. Toto je známé jako spojovací zařízení pro režim opláštění. Světlo, které je přeneseno do režimu vyššího řádu struktury jádra, je snadno odstraněno vyšším indexem lomu vláknitého povlaku, což vede k nadměrnému zeslabení. Nejjednodušší případ světelného propojení z obložení jednoho vlákna do druhého skrz tavený zúžený úhel lze popsat jako dobrou aproximaci skalární vlnovou rovnicí a teorií poruchového řádu prvního řádu; jestliže světlo se šíří podél osy, pak výměna optického výkonu, p, je dán
Kde je vzdálenost šíření a opláštění, vlastnosti materiálu a vzdálenost překrytí mezi oběma vlákny. Ačkoli se jedná pouze o aproximaci a zanedbává termíny vyššího řádu, odráží sinusovou závislost vázaného výkonu na vlnové délce a závislost přenosu energie na průměru pláště a dalších účincích. Kuželové spojky mohou být použity k oddělení vlnových délek s použitím této závislosti; správným výběrem délky zařízení a poměru kužele mohou být vytvořeny dvě vlnové délky, které vycházejí ze dvou různých výstupních portů. Některé aplikace zahrnují filtry pro systémy multiplexování vlnových délek (WDM) nebo multiplexní signály a svazky čerpadel v vláknovém zesilovači s dopovaným erbiem. V některých případech, jako je například Fiber Splicer, je žádoucí odstranit závislost vázaného výkonu na vlnové délce; akromatické spojky mohou být vyrobeny pomocí dvou vláken s různými konstantami šíření. Tito jsou známí jako různá vlákna; ve většině případů jsou vlákna vyráběna odlišně změnou průměru obložení nebo indexů obložení. V tomto případě musí být upravena předchozí rovnice pro připojený výkon a výkon vs. vzdálenost není jednoduše sinusový, ale stává se mnohem více komlexním.
Jsou možné i jiné přístupy, jako je zužování zařízení tak, že režimy expandují daleko za hranice obkladu, nebo zapouzdření vláken do třetího materiálu s odlišným indexem lomu. Často je žádoucí, aby třetí materiál s jiným indexem refaktivity. Často je žádoucí zkosit více vláken dohromady, takže vstupní signál je rozdělen mezi mnoho výstupních vláken. Typicky je jeden vstup rozdělen na výstupy, kde konfigurace vláken ve zúžené oblasti ovlivňuje distribuci výstupního výkonu; je třeba dbát na to, aby mezi výstupními vlákny bylo dosaženo optimálního rozdělení optického výkonu. Optický výkon spojený z jednoho vlákna do druhého může být také změněn ohnutím zúženého ohybu ohnutým zařízením v jeho středu; do jiného lze také změnit ohnutím zúženého zařízení v jeho středu; toto frustruje spojený přenos energie. Například přemístění jednoho konce 1 cm dlouhého zkosení pouze o 1 mm může změnit připojený výkon. Aplikace pro tento efekt zahrnují variabilní optické atenuátory a optické spínače.
