Comment fonctionnent les différents coupleurs de fibre optique ?

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 Qu’est-ce qu’un coupleur à fibre optique ?

Le coupleur à fibre optique est un type de composant à fibre optique qui permet la redistribution des signaux optiques. Il couvre une large gamme de dispositifs à fibre optique tels que les séparateurs optiques, les combinateurs optiques et les coupleurs optiques. Un coupleur de fibre optique est un dispositif qui peut distribuer le signal optique d’une fibre entre deux ou plusieurs fibres, ou combiner le signal optique de deux ou plusieurs fibres en une seule fibre.

Habituellement, les signaux optiques sont plus atténués dans un coupleur optique que dans un connecteur ou une épissure car le signal d’entrée n’est pas directement transmis d’une fibre à une autre, mais réparti entre les ports de sortie. Par exemple, avec un coupleur à fibre optique 1 x 2, chaque sortie représente moins de la moitié de la puissance du signal d’entrée (sur une perte de 3 dB).

Différents types de coupleurs à fibre optique

Un coupleur à fibre optique de base a N ports d’entrée et M ports de sortie. N et M vont généralement de 1 à 64. Le nombre de ports d’entrée et de ports de sortie varie en fonction de l’application prévue pour le coupleur. Selon différents principes, les coupleurs à fibre optique peuvent être classés différemment. Les différents types de coupleurs optiques seront explorés dans la partie suivante.

Classé par technologies de fabrication

Les technologies utilisées pour construire des coupleurs optiques peuvent être complexes et difficiles à comprendre. Les trois principales techniques de fabrication sont la micro-optique, la fibre fusionnée et le guide d’ondes plan.

Les coupleurs micro-optiques utilisent des éléments optiques individuels tels que des prismes, des lentilles, des miroirs, etc. pour construire une route optique. Ces éléments divisent le signal optique d’entrée en deux ou plusieurs faisceaux lumineux séparés.

Les coupleurs à fibre fusionnée utilisaient le matériau le plus basique : la fibre optique. Deux ou plusieurs noyaux de fibres sont torsadés, fusionnés et effilés ensemble dans une longueur.

Les guides d’ondes planaires ressemblent davantage à un semi-conducteur. Une plaquette plane est utilisée pour fabriquer un coupleur de guide d’ondes, et les réflexions se produisent uniquement dans les directions y. Les guides d’ondes planaires sont plus souvent utilisés pour fabriquer des coupleurs à grand nombre de ports, tels que 1 diviseur PLC 12, 1 diviseur PLC 24.

Classé par forme

Si nous voyons les coupleurs optiques par forme, il existe un coupleur Y, un coupleur T, un coupleur X, un coupleur en étoile et un coupleur arborescent, qui divisent le signal optique en fonction de la puissance.

Coupleur en Y

Un coupleur Y ressemble à la lettre Y. Le coupleur Y est également appelé coupleur optique. Le signal d’entrée est divisé en deux fibres de sortie. Parfois, pour répondre aux applications spécifiques des utilisateurs, le rapport de distribution d’énergie peut également être contrôlé avec précision.

Coupleur en T

Contrairement au coupleur en Y, un coupleur en T a une distribution de puissance inégale. La puissance d’un signal de sortie est supérieure à celle de l’autre signal de sortie. Les ratios de division populaires incluent 10:90 pour cent et 20:80 pour cent. Ce coupleur optique est souvent utilisé dans les petits réseaux avec moins de ports.

X Coupleur (2×2)

Les coupleurs X remplissent la fonction de répartiteur et de combineur dans un seul boîtier. Le coupleur X combine et divise la puissance optique des deux fibres d’entrée entre les deux fibres de sortie. Un autre nom pour le coupleur X est le coupleur 2 x 2.

Coupleur en étoile

Un coupleur en étoile a généralement plusieurs combinaisons de ports d’entrée et de sortie, dans lesquelles la puissance optique est distribuée à partir de plus de deux ports d’entrée parmi plusieurs ports de sortie. Le nombre de ports d’entrée et de sortie peut être égal ou non dans les coupleurs en étoile tels que 2 × 4, 4 × 4, 8 × 16, etc. Cependant, dans toutes les combinaisons possibles de ports d’entrée et de sortie, la répartition de la puissance entre les sorties ports reste égal.

Coupleur d’arbre

Un coupleur arborescent est également un coupleur multiport. Il divise la puissance optique d’une fibre d’entrée à plus de deux fibres de sortie. Un coupleur arborescent peut également être utilisé en sens inverse pour combiner le signal optique de plus de deux fibres d’entrée à une fibre de sortie.

Classé par bande passante ou fenêtre

La bande passante ou la fenêtre est également un facteur à prendre en compte lorsque les utilisateurs choisissent les types de coupleurs optiques. Quels que soient les types de ports utilisés, les coupleurs à fibre optique peuvent être conçus pour des transmissions à fenêtre unique, à double longueur d’onde ou à large bande.

Les coupleurs à fenêtre unique sont conçus pour incorporer une seule longueur d’onde dans une fenêtre de longueur d’onde étroite.

Les coupleurs à double longueur d’onde ont des fenêtres de longueur d’onde plus larges et peuvent fonctionner avec deux longueurs d’onde à la fois.

Les coupleurs à large bande peuvent être conçus pour fonctionner avec une seule longueur d’onde couvrant une plus large gamme de longueurs d’onde.

En outre, le coupleur à fibre optique peut également être classé en coupleur optique monomode et en coupleur optique multimode.

Applications des coupleurs à fibre optique

Dans les applications de réseau local (LAN), les coupleurs à fibre optique sont utilisés dans une architecture de bus ou une architecture en étoile.

Dans une topologie de réseau en étoile, les stations partent d’un hub central, un peu comme les rayons d’une roue. Chaque périphérique réseau connecté par le coupleur en étoile peut communiquer entre eux. De plus, le coupleur en étoile permet d’augmenter facilement le nombre de postes de travail. Par exemple, passer d’un 4 x 4 à 8 x 8 double la capacité du système.

L’architecture de bus utilise des coupleurs en T pour connecter une série de stations à un seul bacâble ckbone. Dans une topologie de réseau de bus typique, le coupleur en T de chaque nœud sépare une partie de l’alimentation du bus et l’achemine vers l’équipement connecté.

Les coupleurs arborescents sont généralement utilisés dans l’architecture PON en cascade. Le premier coupleur arborescent est directement connecté au port terminal de ligne optique (OLT) du central téléphonique, puis chacune des fibres de sortie est acheminée vers un coupleur arborescent dans d’autres sites (enceinte extérieure/boîtier à bornes). S’il est nécessaire de diviser davantage le signal, d’autres coupleurs d’arbres peuvent être ajoutés. Bien entendu, d’autres modules d’amplification ou de compensation sont nécessaires pour assurer la transmission.