Coupleurs et séparateurs sélectifs en longueur d'onde

- Mar 05, 2019-

Coupleurs et séparateurs sélectifs en longueur d'onde


Les coupleurs sélectifs en longueur d'onde (ou diviseurs) sont utilisés pour combiner ou diviser une lumière de longueurs d'onde différentes avec une perte minimale. La lumière de deux longueurs d'onde différentes sur des fibres d'entrée différentes peut être fusionnée (combinée) sur la même fibre de sortie. Dans le sens inverse, la lumière de deux longueurs d'onde différentes sur la même fibre peut être divisée de sorte qu'une longueur d'onde atteigne une fibre de sortie et que l'autre longueur d'onde soit émise sur l'autre fibre de sortie. Le processus peut être effectué avec très peu de perte.

Comme la longueur de couplage dépend de la longueur d'onde, le décalage de puissance entre les deux guides d'ondes parallèles aura lieu à des endroits différents le long du coupleur pour des longueurs d'onde différentes. Tout ce que nous avons à faire est de choisir soigneusement la longueur de couplage et de pouvoir combiner ou diviser une longueur d'onde sans perte. Ces fonctions sont illustrées dans la figure ci-dessous. Le graphique de transfert de puissance montre comment la puissance absorbée par l'une des fibres varie entre les deux guides d'ondes. La période du décalage est différente pour les deux longueurs d'onde différentes. Ainsi, dans la partie gauche du diagramme (combinant les longueurs d’onde), il y aura un endroit situé en aval du coupleur, où toute la lumière se trouve dans un seul guide d’onde. Si nous faisons le coupleur exactement cette longueur alors les signaux ont été combinés. Sur le côté droit du diagramme, le processus inverse est illustré lorsque deux longueurs d'onde différentes arrivent sur la même fibre d'entrée. En un point particulier du coupleur, les longueurs d'onde se trouvent dans différents guides d'ondes. Par conséquent, si nous définissons cette longueur comme la longueur de couplage, nous avons séparé les longueurs d'onde exactement. En fait, les deux processus décrits ci-dessus sont exécutés dans le même coupleur - le processus est bidirectionnel (BiDi). Ainsi, le coupleur de gauche peut fonctionner dans le sens opposé et devenir un séparateur et le séparateur de droite peut fonctionner dans le sens opposé et devenir un coupleur (combineur). Notez que chaque coupleur ou séparateur doit être conçu pour les longueurs d'onde particulières à utiliser.

Couplage sélectif en longueur d'onde et division

Les dispositifs commerciaux de ce type sont couramment disponibles et sont très efficaces. La perte d'insertion indiquée est généralement comprise entre 1,2 et 1,5 dB et l'espacement des canaux est supérieur à 40 dB. Les coupleurs ou diviseurs de ce type «à longueur d'onde plate» fonctionnent sur une bande de longueurs d'onde assez large. C’est-à-dire qu’un dispositif donné peut permettre une entrée dans une plage de longueurs d’onde de la bande de 1 310 nm jusqu’à 50 nm de large et dans une plage de longueurs d’onde de la bande de 1 550 nm également de 50 nm de large.

Puissance fournie à un EDFA
Sur le côté gauche de la figure, nous voyons un exemple de couplage de deux longueurs d'onde différentes dans la même fibre de sortie. À l'entrée d'un EDFA, vous souhaitez mélanger le voyant de signal entrant (niveau bas) avec le voyant (niveau haut) de la pompe. En règle générale, le signal lumineux sera aux alentours de 1550 nm et la pompe à 980 nm. Dans ce cas, il est possible de choisir une longueur de couplage telle que 100% du voyant lumineux et 100% du voyant lumineux de la pompe restent sur la même fibre. Un des principaux avantages de cette solution est qu’il ya très peu de perte de puissance de signal dans ce processus.

Fractionnement des longueurs d'onde pour les systèmes CWDM
À la droite de la figure, nous présentons un exemple de démultiplexage CWDM. Un flux de longueurs d'onde mixtes avec un signal dans chacune des bandes de 1300 et 1550 nm est séparé en ses deux longueurs d'onde composantes. Un système CWDM comme celui-ci pourrait être utilisé dans un système de distribution de services de câblodistribution et de services de VSD avancés aux habitants de leur domicile. Un flux de signal peut être acheminé à 1310 nm et l’autre à 1550 nm. Un coupleur résonant est montré ici, fonctionnant comme un séparateur séparant les deux longueurs d'onde. Notez qu'un diviseur identique pourrait également être utilisé pour combiner les deux longueurs d'onde avec très peu de perte.

Ajout du canal de gestion dans les systèmes DWDM
Dans les systèmes DWDM où de nombreux canaux sont acheminés dans la bande de 1550 nm, il est souvent nécessaire de transporter un canal supplémentaire à débit relativement lent à des fins de gestion. Une méthode pratique consiste à envoyer les informations de gestion dans la bande 1310 nm et le flux DWDM mixte dans la bande 1550. Des coupleurs sélectifs en longueur d'onde sont couramment utilisés à cette fin. Un signal de gestion (une seule longueur d'onde) dans la bande 1310 est couplé à une fibre portant de nombreuses longueurs d'onde comprises entre 1540 nm et 1560 nm. Un autre dispositif similaire (séparateur sélectif en longueur d'onde) est utilisé pour séparer les signaux à l'autre extrémité de la liaison.


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