Оптичен кабел, съединители и сплитери
Има много различни видове оптични кабели; както е показано на фиг.1, е възможно да се пакетират множество влакна в един единствен кабел или в структура от лента или zipcord. Снопчета от влакна, чиито краища са свързани с хер, земя и полирани, могат да образуват гъвкави светлинни тръби. Разбира се, възможно е влакната да се свържат по такъв начин, че да няма фиксирана връзка между местоположението на входното влакно и изходното влакно; основната цел на такива структури е да провеждат светлина от едно място на друго, за осветяване като пример; понякога те са наричани „интерни”, за пример; понякога те се наричат некохерентни връзки, въпреки че те имат малко общо с теорията на оптичната кохерентност. Интересен случай е, когато влакната са внимателно подредени така, че те заемат същите относителни позиции в двата края на снопа; за такива групи се казва, че са последователни. Кохерентният пакет от едномодово влакно е способен да провежда висококачествено изображение, дори когато пакетът е направен много гъвкав; такива влакнести решетки имат много приложения в системи за дистанционно виждане и се използват в оптични ендоскопи за медицински приложения. Не всички фибри са направени гъвкави; може да се използват заварени, твърди снопчета или мозайки, за да се замени стъклото с ниска разделителна способност в електроннолъчеви тръби. Мозайките, състоящи се от стотици до милиони отделни влакна с техните облицовки, са с механични свойства, много хомогенно стъкло. Друго често срещано приложение на мозайките е като изравняване на полето.
Ако изображението, образувано от система от лещи, пада върху извита повърхност, често е желателно тя да бъде оформена в равнина, например, за да съответства на плоча с фотографски филм. Мозайка може да бъде шлифована и полирана на една крайна повърхност, за да съответства на контурите на изображението, а на другата повърхност да съответства на конфигурацията на детектора. По същия начин, лист от разтопени конични влакна може да се използва или за увеличаване на изображението или за миниатюризиране на изображението, в зависимост от това дали светлината влиза в по-малкия или по-големия край на влакната.
Много прости устройства като оптични сплитери, съединители и комбинирани устройства са произведени; най-често срещаните техники включват тапиране на влакна. Могат да се използват и други производствени техники, включително микрооптични и интегрирани оптични компоненти; Оптичните устройства обаче са особено полезни, тъй като могат да бъдат вмъкнати в съществуващи мрежи като само част от кабела. Едно от най-често срещаните устройства е коничен оптичен оптичен разпределител на мощност, често реализиран в едномодово влакно. В този процес две стъклени влакна с отстранени защитни якета се доближават близо до другия и успоредни един на друг, след което се разтопяват и разтягат с помощта на горелка или подобен източник на топлина. Светлината, която първоначално е включена в само едно влакно, ще бъде частично свързана в съседното влакно, тъй като тя се разпространява през заострения участък. Светлината, разпространяваща се в едномодово влакно, не е ограничена до ядрото, а се простира в заобикалящата обвивка. В случая на конусно влакно е показано, че светлината, разпространяваща се през входящото влакнесто ядро, първоначално се прехвърля към интерфейса на обвивката, тъй като навлиза в заострения участък, след това в режима на обвиване на сърцевината на съседните влакна. Светлината се връща обратно към основните режими, когато излезе от заострения ъгъл. Това е известно като свързващо устройство в режим на облицовка. Светлината, която се прехвърля в режим на по-висок ред на структурата на обвивката на сърцевината, лесно се отстранява чрез коефициента на пречупване на влакното на покритието на влакното, което води до прекомерно затихване. Най-простият случай на свързване на светлината от облицовка на едно влакно в друго чрез кондензиран конус може да бъде описан с добра апроксимация чрез скаларно вълново уравнение и теория на пертурбация от първи ред; ако светлината се разпространява по оста, тогава обмяната на оптичната сила, p, се дава с
Където е разстоянието на размножаване и облицовка, свойствата на материала и разстоянието на припокриване между двете влакна. Въпреки че това е само приближение и пренебрегва термини от по-висок порядък, то отразява синусоидалната зависимост на свързаната мощност върху дължината на вълната и зависимостта на трансфера на енергия от диаметъра на обвивката и други ефекти. Конусни съединители могат да се използват за разделяне на дължини на вълните, използвайки тази зависимост; Чрез правилния избор на съотношението дължина и конус на устройството, могат да се направят две дължини на вълната, за да се появят от два различни изходни порта. Някои приложения включват филтри за системи за мултиплексиране с разделяне на дължини на вълни (WDM) или мултиплексиране на сигнални и помпени лъчи в усилвател с фибри с добавки с ербий. В някои случаи, като Fiber Splicer, е по-желателно да се премахне зависимостта на свързаната мощност от дължината на вълната; акроматичните съединители могат да бъдат произведени чрез използване на две влакна с различни константи на разпространение. Те са известни като различни влакна; в повечето случаи влакната са различни, като променят диаметрите на облицовката или индексите на облицовка. В този случай предходното уравнение за свързаната мощност трябва да се модифицира и мощността срещу разстоянието не е просто синусоидална, а става много по-сложна.
Възможни са и други подходи, като заостряне на устройството, така че режимите се разширяват далеч отвъд границите на обвивката, или капсулират влакната в трети материал с различен индекс на пречупване. Често е желателно да се използва трети материал с различен рефакторен индекс. Често е желателно да се наклонят няколко влакна заедно, така че входният сигнал да бъде разделен между много изходни влакна. Обикновено единичен вход се разделя на изходи, където конфигурацията на влакна в заострената област влияе на разпределението на изходната мощност; Трябва да се внимава да се постигне оптимално разпределение на оптичната сила между изходните влакна. Оптичната мощност, свързана от едно влакно в друго, може също да бъде променена чрез огъване на заостреното чрез огъване на конусното устройство в неговата среда; в друго също може да бъде променено чрез огъване на заостреното устройство в неговата среда; това разочарова прехвърлянето на мощност. Например, изместването на единия край на 1 cm дълъг конус само на 1 mm може да промени свързаната мощност от повече от един. Приложенията за този ефект включват променливи оптични атенюатори и оптични превключватели.
