Uniones fibra a fibra

1. Uniones Fibra a Fibra.
1.1 Desalineamientos Mecánicos
Alineación mecánica es el mayor problema cuando se unen dos fibras, debido a su tamaño microscópico. Un núcleo de la fibra multimodo de índice graduado estándar es de 50 a 100 µm de diámetro, que es aproximadamente el grosor de un cabello humano, y las fibras monomodo tienen diámetros del orden de 9 µm. Las pérdidas por radiaciónresultantes de desajustes mecánicos ocurren debido a que el cono de radiación de las fibras emisoras no coincide con el cono de aceptación de la fibra receptora. La magnitud de la pérdida de la radiación depende del grado de desalineación. Los tres tipos fundamentales de desajustes entre las fibras son: Lateral (axial), Longitudinal (separación final) y Angular.


Figura: Tipos de desajustesmecánicos que se pueden producir entre dos fibras unidas

La separación longitudinal se produce cuando las fibras tienen el mismo eje, pero tienen diferencias entre sus caras extremas. La desalineación angular resulta cuando los dos ejes forman un ángulo de manera que las caras extremas de las fibras ya no son paralelas. Desplazamiento axial, que también se llama a menudo el desplazamiento lateral,resulta cuando los ejes de las dos fibras están separadas por una distancia d.

La falta de alineación más común que ocurre en la práctica, lo que también provoca una mayor pérdida de energía, es el desplazamiento axial. Este desplazamiento axial reduce el área de solapamiento de las dos caras de extremo de núcleo de fibra, como se ilustra en la figura, y por lo tanto reduce la cantidad de potenciaóptica que se puede acoplar a partir de la fibra en el otro.

Figura. Desplazamiento axial reduce el área de la base común de las dos caras extremas de las fibras

1.2 Pérdidas Relacionadas a la Fibra.
Además de desajustes mecánicos, las diferencias en la geometría y las características de guía de ondas de cualquiera de las dos guías de ondas que son unidas pueden tener un profundo efectosobre la pérdida de fibra-a-fibra de acoplamiento. Estos incluyen variaciones en el diámetro del núcleo, zona de elipticidad del núcleo, apertura numérica, el perfil del índice de refracción y concentricidad núcleo-revestimiento de cada fibra. Dado que estas son variaciones relacionadas con la fabricación de la fibra, el usuario generalmente tiene poco control sobre ellos. Los estudios teóricos yexperimentales de los efectos de estas variaciones han demostrado que, para un determinado porcentaje de desajuste, las diferencias en los radios de núcleo y aperturas numéricas tienen un efecto significativamente mayor sobre la pérdida conjunta de los desajustes en el perfil del índice de refracción o elipticidad del núcleo.

1.3 Preparación de la Fibra.
Uno de los primeros pasos que debenseguirse antes de conectar o unir las fibras longitudinalmente entre sí es preparar adecuadamente las caras extremas de las fibras. Con el fin de no tener la luz desviada o dispersa en la unión, los extremos de las fibras deben ser perpendiculares al plano eje de la fibra, y suave. Las técnicas de preparación final que se han utilizado ampliamente incluyen rectificado y pulido, y con fracturacontrolada.
Técnicas de rectificado y pulido convencionales pueden producir una superficie muy lisa que es perpendicular al eje de la fibra. Sin embargo, este método es bastante lento y requiere una buena cantidad de habilidad del operador. A pesar de que a menudo se implementa en un entorno controlado tal como un laboratorio o en una fábrica, no es fácilmente adaptable para uso en el campo. Elprocedimiento empleado en la técnica de rectificado y pulido es el uso de forma sucesiva de productos abrasivos para pulir la cara de extremo de la fibra. La cara del extremo se pule de forma sucesiva con el producto abrasivo hasta que los rayones creados por el material abrasivo anterior se sustituyen por más fino rayones del presente abrasivo. El número de abrasivos utilizados depende del grado de...