Волоконно-оптический разветвитель Советский патент 1989 года по МПК G02B6/28 

Изобретение относится к волоконной оптике и может быть использовано в световодных системах связи и передачи информации.

Цель изобретения - уменьшение оптических потерь и повьшение надежности разветвителя.

На фиг.1 изображено продольное сечение разветвителя плоскостью, проходящей через ось смесительного стержня; на фиг.2 - сечение А-А на

фиг.1.

Волоконно-оптический разветвитель (фиг.1) содержит смеситель 1, например стеклянный 1и1линдр, и соединенный с ним пучок световодов 2, из которых состоит из сердцевины 3, полимерной 4 и защитной 5 оболочек, а также имеет металлическое светоотражающее покрытие 6, нанесенное на сердцевины торцовых участков световодов, прилегающих к входному торцу оптического смесителя 1. Боковая повер сность оптического смесителя 1 покрыта светоотражающей оболочкой 7, а задний торец может быть соединен с отражающим зеркалом 8, иметь зеркалоное покрытие, или состыкован со вторым пучком.

Разветвитель работает следуюгцим образом.

Излучение, выходящее из какого- либо световода 2 входит в смеситель 1 и, отражаясь от светоотражающей оболочки 7 и зеркала 8, равномерно распределяется по торцу жгута, что дает возможность по каждому из световодов 2 передавать или принимать оптический сигнал от любого другого или от всех других световодов 2.

Примером конкретного выполнения является волоконно-оптический развет4

;о

САЭ

:С

3

витоль, пучпк которого имеет гексагональную круг овую укладку светово- д(зв и изготовлен из девятнадцати стандартных многомодовых кварц - полимерных световодов со ступенчатым профилем показателя преломления, числовой апертурой NA 0,3, с диаметром сердцевины и светоотражающей полимерной оболочки соответственно 200 и 300 мкм. С участков световодов прилегающих к оптическому смесителю, на длине 0,5 см удалена полимерная светоотражающая оболочка и нанесена металлическая, например, серебряное покрытие, химически осажденное на сердцевину световода. Удельные вно- , симые оптические потери при этом Р 0,5 дБ/см. Скрепление металлизированных световодов в жгуте осуществлено, например, склейкой эпоксидной смолы. Торец жгута соединен с входным торцом оптического смесителя, представляющего собой отрезок круглого световода длиной 30-40 мм с полированными торцами, с сердцевиной диаметром 5 Д, где Д - общий диаметр волоконного световода (сердцевина оболочка, выполненной из оптического стекла, и оболочкой толщиной 0,5 MW.

Задний Горец смесителя имеет алюминиевое зеркальное покрытие. Величина оптичеческих потерь такого раэ- ветвителя, обусловленная неполным заполнением пучка сердцевинами световодов, определяется формулой

- 10 Ig

S,

(1)

Ч

где Х5сер сумма площадей сердцевин волоконных световодов пучка;

S пич площадь сечения пучка. Следовательно, величина уменьшения потерь разветвителя, оодержаще- го металлизированные световоды, по сравнению с разветвителем, содержащим кварц - полимерные световоды,

составит:

S я п

- IU IP, --,

Ьпл

(2)

Г| М

площадь сечения пучка с полимерной оболочкой; площадь сечения пучка с металлическим покрытием.

Однако, металлическое покрытие вносит дополнительные потери, равные:

oi.

Aon

2 IP

(3)

Причем, увеличение светопропус- кания разветвителя металлизированными световодами, достигаемое за счет более плотной упаковки пучка и определяемое (2), должно превьшать оптические потери, вносимые металлическим покрытием, т.е. должно выполняться условие:

oL oi Арп (А)

Подставляя в (4) выражения (2) (3), получаем

и

10 Ig

Ь Г1М

IP

0

5

0

5

0

Формула изобретения

Волоконно-оптический разветвитель, содержащий по крайней мере один пучок кварц-полимерных световодов, состыкованный в торец с оптическим смесительным стержнем, отличающийся тем, что, с целью уменьшения оптических потерь и повьппения надежности разветвителя, на торцовые участки сердцевин кварц-полимерных световодов нанесено.металлическое отражающее покрытие, причем толщину покрытия выбирают такой, чтобы удовлетворить условию:

где

10 Ig

Snn S П М 1

SOM

IP

p площадь сечения пучка с полимерной оболочкой; площадь сечения пучка с металлическим покрытием; длина металлического покрытия сердцевины; удельные потери световодов металлическим покрытием.

ФиеЛ

Изобретение относится к волоконной оптике, позволяет уменьшить потери и повысить надежность разветвителей на кварц-полимерных волокнах. С концевых участков волокон 2 снимают полимерную оболочку и наносят отражающее металлическое покрытие 6. В результате увеличивается коэффициент заполнения пучка и растет прочность прикрепления пучка к смесительному стержню 1. Соотношение для толщины покрытия приведено в описании. 2 ил.

Фие.2