Одними из наиболее важных пассивных компонентов ВОСПИ являются разветвители и соединители, которые относятся к устройствам, выполняющим соответственно пространственное разделение оптического сигнала по нескольким каналам и объединение сигналов различных каналов в один канал. Среди данных устройств особое место занимает разновидность разветвителя, известного как Х-образный ответвитель и выполненного в виде направленного ответвителя имеющего два входных и два выходных развязанных между собой канала (ответвитель 2×2). Следует различать направленные и двунаправленные разветвители. В двунаправленном разветвителе каждый плюс может работать на прием, передачу или на прием и передачу сигнала одновременно, позволяя менять местами группы передающих и принимающих каналов. Наиболее распространенные конфигурации ответвителей приведены на рис. 9.22.
Древовидный ответвитель приведен на рис. 9.22.а и 9.22.б. Трехпортовый ответвитель (его иногда называют Т-ответвитель) позволяет разделять мощность, поступающую с передающего кабеля (порт А) на два порта (1 и 2) в соответствии с заданным коэффициентом деления мощности, обычно равным 1:1 или 1:n, где n –некая дробь. В четырехпортовом ответвителе (рис. 9.22 б) мощность от второго передающего ВОК (порт В) может быть введена в основной кабель (от порта А к порту 1), в то время как равное значение мощности отделяется (от порта 2). Примерами использования трех- и четырехпортовых ответвителей может служить ввод дополнительного излучения или вывод части излучения, дуплексная связь по многомодовому ОВ, организация подключений к локальным линиям и т. д.
Рис. 9.22. Наиболее распространенные конфигурации ответвителей: а) — трехпортовый древовидный, б) – четырехпортовый древовидный, в) – звездообразный, г) – направленный, д) и е) – многоволновые ответвители
Звездообразный ответвитель (рис. 9.22.в) представляет собой многопортовый ответвитель, который позволяет осуществлять разделение мощности от одного из N передающих портов (от A до Z) на равные части для каждого из N принимающих портов (от 1 до N).
Направленный ответвитель (рис. 9.22. г) представляет собой трехпортовый ответвитель, который позволяет передавать мощность в одном направлении (от порта А до порта 1), тогда как мощность той же длины волны принимается с другого направления и передается с порта 1 на порт В. В этом случае, в отличие от Т-ответвителя, потерь распределения не происходит, а имеют место только небольшие избыточные потери и вносимые потери разъема (коннектора). Вариантами использования направленных ответвителей являются оптический рефлектометр, дуплексная связь по одному волокну.
Многоволновый ответвитель (рис. 9.22. д и е) – это ответвитель, в котором распределение мощности зависит от длины волны. Этот ответвитель с тремя портами позволяет:
- передавать мощность в одном направлении по волокну (от порта А до порта 1), а мощность отличной длины волны принимать с другого направления – от порта 1 на порт В. В отличие от Т-ответвителя, который осуществляет разделение мощности, данный ответвитель направляет мощность определенной длины волны в определенном направлении подобно призме. При этом потерь распределения нет, а имеют место только небольшие избыточные потери и вносимые потери коннектора;
- передавать мощность от нескольких источников с разными длинами волн на один ВОК (рис. 9.22.е).
Для примера рассмотрим принцип получения и работы ответвителя 2×2. Такие ответвители получают, когда пара волокон, уложенных параллельно друг другу, вытягивается в дуге высокочастотного разряда или в пламени кислородно-водородной горелки. При этом участки волокна, находящиеся в горячей зоне, утоньшаются и сплавляются между собой (рис. 9.23).
Рис. 9.23. Схема сварного ответвителя 2х2: 1 – конический переход, 2 – сварная зона
