Gli accoppiatori ottici vengono utilizzati per diramare o combinare segnali ottici. Sono impiegati nelle reti in fibra ottica pubbliche e private per fornire distribuzione passiva e giunzione puntuale per la trasmissione di dati ottici (telefonia, TV via cavo, ecc.).
Altre applicazioni degli accoppiatori ottici includono apparecchiature di misura, strumenti di misura e tecnologia dei sensori.

Proprietà
Gli accoppiatori a fusione sono caratterizzati dalle seguenti proprietà:

- Tutti i componenti in fibra hanno una bassa perdita di inserzione.
- Elevata perdita di ritorno e direttività.

-
Buone prestazioni in applicazioni selettive in lunghezza d'onda o a banda larga.
- Elevata stabilità termica e meccanica
. - Libera scelta del rapporto di accoppiamento (1....50%) e del livello di biforcazione.
- Prodotto in base alle specifiche del cliente.

Processo di fabbricazione
: Gli accoppiatori a fusione vengono fabbricati utilizzando un metodo chiamato FBT (Fused Biconical Taper), in cui le zone di accoppiamento vengono create fondendo e incollando simultaneamente le fibre ottiche. Vedere Figura 1.
Il materiale di base è una fibra monomodale con uno strato protettivo in acrilato (strato primario, diametro tipico 250 mm). Per produrre un accoppiatore con due uscite, il primo passo consiste nel rimuovere una piccola porzione dello strato protettivo da entrambe le fibre ottiche. Le aree rimosse vengono accuratamente pulite, allineate in parallelo e fissate. Il successivo processo di fusione e incollaggio simultanei consente alla luce di passare, o accoppiarsi, da un nucleo all'altro. In questo modo, le due fibre formano un'unica connessione in vetro che non viene interrotta dalla giunzione, come accadrebbe nel caso di una giunzione adesiva. Il processo di fusione e unione simultanei è controllato da sofisticate apparecchiature di misurazione che consentono misurazioni simultanee. Ciò permette di interrompere il processo di trazione in qualsiasi punto, consentendo così di controllare il grado di accoppiamento del segnale di ingresso all'interno della seconda fibra, ovvero il rapporto di accoppiamento (Figura 2).
Dopo il processo di fusione, l'accoppiatore viene impregnato con un substrato di quarzo utilizzando un adesivo speciale (Figura 3). Il substrato con l'accoppiatore viene inserito in un tubo metallico e le estremità del tubo vengono sigillate con silicone. Dopo questo incapsulamento, l'accoppiatore descritto ha due fibre di ingresso e due fibre di uscita (= accoppiatore 2x2). Terminando la seconda fibra di ingresso senza riflessione, si otterrebbe un accoppiatore 1x2.
Gli accoppiatori a fusione e i moduli di accoppiamento con un elevato numero di porte vengono effettivamente realizzati come accoppiatori a fusione o moduli di accoppiamento. Gli accoppiatori a fusione vengono realizzati fondendo e unendo simultaneamente fino a quattro fibre (= accoppiatore 1x4). I moduli di accoppiamento sono formati con un elevato numero di accoppiatori semplici. Utilizzando questi accoppiatori semplici e scatole appositamente sviluppate, viene creata una struttura a cascata che fornisce moduli di accoppiamento fino a 132 porte (Figura 4).

Tipi di accoppiatori
Manipolando il processo di incollaggio e il pretrattamento speciale delle fibre da fondere, è possibile realizzare accoppiatori con diverse proprietà di trasmissione e accoppiamento. Le proprietà di accoppiamento dei diversi tipi in relazione alla lunghezza d'onda sono rappresentate nelle figure da 5 a 10.
Esistono accoppiatori per applicazioni nell'intervallo di lunghezze d'onda di

telecomunicazioni da 1200 nm a 1700 nm, nonché accoppiatori per lunghezze d'onda

di lunghezza d'onda più corta. Ad esempio, nello spettro visibile. (Figura 11).

DIVISIONE DI POTENZA
SSC (Accoppiatori monomodali standard)
accoppiatori monomodali
Per una lunghezza d'onda con deviazione minima. Ad esempio, 1310 ± 5 nm (Figura 5).

WFC (accoppiatori appiattiti a lunghezza d'onda).
Gli accoppiatori WFC sono accoppiatori a finestra singola ottimizzati
per una gamma di lunghezze d'onda, garantendo una potenza di diramazione costante su un'ampia larghezza di banda. Ad esempio, 1310 ±40 nm (Figura 6).
 

WIC (accoppiatori indipendenti dalla lunghezza d'onda).
Gli accoppiatori WIC sono accoppiatori a doppia finestra che garantiscono una potenza di diramazione costante nella seconda e nella terza finestra (1310±40 e 1550±40 nm) (Figura 7).
 

EIC (Accoppiatori indipendenti a lunghezza d'onda estesa).
Gli accoppiatori EIC sono accoppiatori a doppia finestra che garantiscono una potenza di diramazione costante nella seconda e nella terza finestra estesa (1310±50 e 1550±75 nm). (Figura 8).

FIC (Full Range Wavelength Independent Couplers)sono accoppiatori a tripla finestra che garantiscono una potenza di diramazione costante nella seconda, terza e quarta finestra (1310±50 e 1550±100 nm) (figura 9).

Accoppiatori a multiplexer a divisione
di lunghezza d'onda (WDM)
Gli accoppiatori WDM vengono utilizzati per separare o combinare due o più lunghezze d'onda (Figura 10).

monomodali
a lunghezza d'onda corta
(Short Wavelength Couplers - SWC)
Gli accoppiatori SWC sono elementi ottici passivi che consentono la distribuzione e la combinazione di segnali ottici con lunghezze d'onda inferiori alle lunghezze d'onda della gamma di telecomunicazioni, ovvero 532±5 nm (Figura 11).

Tecnologia di base
Come si può osservare nella Figura 12, il rapporto di accoppiamento dipende dalla lunghezza di giunzione e dalla lunghezza d'onda operativa. Se il processo di giunzione si arresta in un punto specifico, si ottiene un rapporto di accoppiamento specifico a quella lunghezza d'onda.
Il punto A indica un accoppiatore standard con un rapporto di accoppiamento del 50% a 1550 nm. Se questo accoppiatore opera a una lunghezza d'onda di 1310 nm, il rapporto di accoppiamento è approssimativamente del 20%. Il punto B indica
un accoppiatore standard con un rapporto di accoppiamento simmetrico a 1310 nm.
Il punto C indica un accoppiatore che opera in una singola finestra a 1550 nm. In questo punto di flesso, l'accoppiatore è altamente insensibile alle variazioni di lunghezza d'onda. Tuttavia, questa caratteristica non è necessaria per un
accoppiamento del 100%, quindi una delle fibre viene pretrattata mediante incisione chimica o pre-giunzione. Ciò consente di ridurre il punto di flesso al 50% (Figura 12, punto C).
Il punto D mostra un accoppiatore a doppia finestra. In questo punto di intersezione, l'accoppiamento è lo stesso per entrambe le lunghezze d'onda, ma asimmetrico (circa il 10%). Anche qui, un'intersezione con un rapporto di accoppiamento asimmetrico è stata ottenuta fondendo due fibre pretrattate in modo diverso (Figura 12, punto D).
Il punto E mostra un accoppiatore specifico, il ben noto multiplexer a divisione di lunghezza d'onda (WDM). In questo punto, il 100% del segnale a 1550 nm e lo 0% del segnale a 1310 nm vengono accoppiati. Ciò significa che un WDM, come un filtro, può separare due lunghezze d'onda in modo che ciascuna uscita trasporti una sola lunghezza d'onda.

Controllo qualità:
ogni accoppiatore può essere identificato tramite il suo numero di serie, che consente anche di identificare i parametri di produzione, il luogo di lavoro e i materiali utilizzati in ciascun accoppiatore. Ogni componente viene sottoposto a test di fatica per garantire la stabilità a lungo termine. Inoltre, sono stati completati con successo test a lungo termine basati su Bellcore, come lo stoccaggio in ambienti caldi e umidi, cicli termici e stress meccanici.
Tutti gli accoppiatori sono progettati per superare i test Telcordia GR-1209-CORE e GR-1221-CORE e le specifiche IEC.
La Tabella I presenta varie definizioni, calcoli e schemi relativi ai parametri per accoppiatori, moduli di accoppiamento e multiplexer a divisione di lunghezza d'onda.

Sviluppo tecnologico e produzione interna:
i giunti FOC sono realizzati con la tecnologia Fused Biconical Taper. I principi della tecnologia di produzione di FOC risalgono al 1985. All'epoca, FOC era una delle poche aziende a disporre di una propria tecnologia interna di sviluppo e produzione. Lo sviluppo della tecnologia di produzione, degli utensili, dell'automazione e delle apparecchiature di misurazione è stato concepito fin dall'inizio come un processo completamente integrato. FOC possedeva una conoscenza approfondita ed è stata in grado di sviluppare continuamente la propria tecnologia futura in linea con le esigenze del mercato.
Negli ultimi anni, è stato creato un numero significativo di nuovi componenti. FOC è stata la prima azienda a introdurre alcuni di questi sul mercato e a offrirli ai propri clienti. La produzione in FOC è computerizzata e altamente automatizzata. Da un lato, ciò consente la produzione di prodotti standard di alta qualità e altamente ripetibili. Dall'altro, la competenza tecnologica di FOC permette all'azienda di produrre componenti personalizzati e di organizzare la produzione per soddisfare le esigenze specifiche di ciascun cliente.
Dal 1991, un gran numero di giunti a fusione sono stati prodotti in condizioni industriali utilizzando una tecnologia di base rimasta praticamente invariata. In oltre 10 anni di utilizzo, questa tecnologia di produzione ha dimostrato un elevato grado di stabilità a lungo termine in numerosi progetti per diversi clienti. Tra gli altri, la maggior parte degli accoppiatori installati nell'ambito dei progetti OPAL di Deutsche Telekom tra il 1993 e il 1995 sono stati realizzati utilizzando la tecnologia FOC (allora nota come produzione di accoppiatori di Krone AG).
Gli accoppiatori basati sulla tecnologia FOC sono stati testati con successo in quattro continenti in un'ampia gamma di condizioni operative. Operatori di rete e altri clienti in oltre 20 paesi utilizzano accoppiatori FOC.
Questo eccellente risultato è dovuto alla conformità ai criteri specificati nelle norme Bellcore/Telcordia GR-1221-CORE e Bellcore/Telcordia GR-1209-CORE.
Tali criteri sono sempre considerati prioritari nello sviluppo e nella produzione degli accoppiatori FOC.

Dati di qualità e di prova:
Fin dall'inizio, sono stati condotti test approfonditi per il monitoraggio e la certificazione della qualità, in parallelo con la produzione. FOC offre test personalizzati e lanci di prodotto per i clienti. I primi test di prestazioni ed efficienza effettuati sugli accoppiatori FOC risalgono a prima del 1992. Il test più recente pubblicato è del 2006. Questi test includono anche un riepilogo dettagliato dei risultati nel Rapporto di Qualificazione e Prova (QTR). FOC fornisce questo rapporto di prova a tutti i suoi clienti.
Negli ultimi 10 anni, requisiti, prodotti e metodi di prova si sono evoluti. Per soddisfare tali requisiti, FOC ha progettato i suoi test in conformità con lo standard IEC, riconosciuto a livello internazionale, fin dall'inizio. Ciò consente ai clienti di effettuare confronti semplici e logici.
Oggi, la produzione di FOC si basa su un solido sistema di gestione della qualità ISO, istituito quando l'azienda faceva parte della sua società madre, Diamond GmbH. Questo permette a FOC di mantenere un elevato livello di qualità e di tracciare parametri di produzione, materiali e processi produttivi, avvalendosi di 10 anni di esperienza.

di
prodotti. Pertanto, quasi tutti i tipi di raccordi sono disponibili da un unico fornitore:

Accoppiatori monomodali e multimodali.
Accoppiatori dipendenti e indipendenti dalla lunghezza d'onda.
Accoppiatori e multiplexer a divisione di potenza (WDM).
Accoppiatori simmetrici e asimmetrici.
Accoppiatori a fusione diretta con 2, 3 e 4 fibre e moduli accoppiatori.
Accoppiatori per lunghezze d'onda di telecomunicazione e accoppiatori per lunghezze d'onda speciali (accoppiatori a lunghezza d'onda corta).
Attenuatori.
Accoppiatori per la trasmissione di segnali e la trasmissione di potenza.

Tuttavia, la gamma di prodotti FOC non si limita ai componenti basati sulla tecnologia degli accoppiatori. FOC assembla anche connettori conformi a tutti gli standard di mercato richiesti e produce e vende apparecchiature di distribuzione e custodie. Pertanto, FOC è in grado di fornire tutte le linee passive, le apparecchiature di trasmissione e i relativi componenti.
I componenti FOC offrono ulteriori vantaggi quali:

Riduzione delle perdite di inserzione dei componenti grazie all'ottimizzazione del coefficiente di dilatazione termica di tutti i materiali utilizzati, in modo da adattarlo al coefficiente di dilatazione della fibra ottica.
Prevenzione di guasti prematuri mediante l'esposizione di tutti i componenti a shock termico per 24 ore prima delle misurazioni.
Verifica delle misurazioni e garanzia delle caratteristiche ottiche alle lunghezze d'onda specificate dal cliente.
Elevata resistenza meccanica e capacità termica grazie al rigoroso rispetto dei punti di rottura predeterminati, ottenuti mediante un processo produttivo adattato alla fibra e la produzione in linea dei componenti, ovvero senza accoppiamenti, componenti intermedi o simili.

Nell'improbabile eventualità di un difetto di fabbricazione, FOC garantisce inoltre un servizio immediato e una rapida sostituzione dei pezzi in garanzia, oltre a offrire una consegna veloce.

Maggiori informazioni o un preventivo

José Céspedes, Direttore Commerciale di CENVALSA