Empalme de Fibras Ópticas

Definición: El empalme de fibras ópticas es un técnica utilizada para unir dos fibras ópticas. Esta técnica se utiliza en la comunicación por fibra óptica, con el fin de formar enlaces ópticos largos para una transmisión de señales ópticas mejor y de larga distancia. Los empalmadores son básicamente acopladores que forman una conexión entre dos fibras o haces de fibras.

A la hora de empalmar dos fibras ópticas se debe tener en cuenta la geometría de las fibras, su correcta alineación y resistencia mecánica.

Índice de contenidos

Técnicas de Empalme de Fibra Óptica

Técnicas de Empalme de Fibra Óptica

Existen básicamente tres técnicas para empalmar las fibras ópticas. Estos son los siguientes:

tipos de tecnicas de empalme

Empalme por fusión

Empalmar cualquier fibra haciendo uso del técnica de fusión proporciona una permanente (de larga duración) contacto entre las dos fibras. En el empalme por fusión, las dos fibras se unen térmicamente. En esta técnica particular, se utiliza necesariamente un instrumento eléctrico que actúa como un arco eléctrico para formar una conexión térmica entre los dos.

Primero se alinean las dos fibras y se empalman en el camino de su conexión, esta alineación se realiza en un portafibras.

Después de esto, el arco eléctrico entra en acción cuando se enciende, produce algo de energía que calienta la junta a tope. El efecto de calentamiento derrite los extremos de la fibra y luego los dos se unen.

Después de que los dos forman un enlace, su unión se cubre con una cubierta de polietileno o una capa de plástico para proteger la unión.

La siguiente figura muestra el empalme por fusión de la fibra óptica.:

empalme por fusión de fibras ópticas

Al hacer uso de la técnica de empalme por fusión, las pérdidas generadas por el empalme son muy inferiores. El rango de pérdida se encuentra entre 0,05 a 0,10 dB, tanto en el caso de fibras ópticas monomodo como multimodo. La técnica que proporciona esta cantidad de pérdidas es muy práctica y útil. Como solo se pierde una pequeña parte de la potencia transmitida.

Sin embargo, cuando se realiza el empalme por fusión, entonces el suministro de calor que se debe proporcionar debe ser en la cantidad adecuada. Esto es así porque en ocasiones el exceso de calor puede generar una unión frágil (delicada).

Empalme mecánico

Las dos categorías siguientes se incluyen en el empalme mecánico:

Empalme ranurado en V

En esta técnica de empalme, inicialmente un Sustrato en forma de V se toma y los dos extremos de fibra se empalman en la ranura. Una vez que los dos se colocan dentro de la ranura en la alineación adecuada, se unen con un adhesivo o un gel de coincidencia de índices. Este adhesivo proporciona un agarre adecuado a la conexión.

El sustrato V puede estar compuesto de plástico, silicona, cerámica o cualquier metal.

La siguiente figura muestra la técnica de fibra óptica con ranura en V:

Empalme ranurado en V de fibra óptica

Sin embargo, las pérdidas de fibras son mayores en el caso de esta técnica en comparación con la técnica de fusión. Además, estas pérdidas dependen en gran medida del diámetro del núcleo y del revestimiento, así como de la posición del núcleo con respecto al centro.

Cabe señalar aquí que el dos fibras no forman una conexión suave continua como en el caso comentado anteriormente. Además, la articulación es semipermanente.

Empalme de tubo elástico

Es una técnica de empalme de la fibra con la ayuda del tubo elástico y encuentra mayor aplicación en el caso de la fibra óptica multimodo. La pérdida de fibras, en este caso, es casi similar a la de la técnica de fusión. Sin embargo, la necesidad de equipo y habilidad es algo menor que la técnica de empalme por fusión.

La siguiente figura muestra la técnica de empalme de tubos elásticos.:

empalme de tubo elastico de fibra optica

Básicamente, el material elástico es caucho, dentro del cual hay un pequeño orificio. El diámetro de este orificio es algo menor que el diámetro de la fibra a empalmar. Además, se estrecha en los extremos de ambas fibras para permitir una fácil inserción dentro del tubo.

Entonces, cuando la fibra con un diámetro ligeramente mayor que el orificio se inserta dentro del orificio, eventualmente se expande a medida que el material ejerce una fuerza simétrica sobre la fibra.

Debido a esta simetría, se logra una alineación adecuada entre las dos fibras. En este método, se pueden empalmar diferentes diámetros de fibra ya que aquí la fibra se mueve según el eje del tubo.

Ventajas del empalme de fibra

Permite la transmisión de señales ópticas a larga distancia.
Menor reflexión en el momento de la transmisión de la señal.
El empalme proporciona una conexión casi permanente de las dos fibras.

Desventajas del empalme de fibra

A veces, las pérdidas de fibra son muy superiores a los límites aceptables.
El empalme aumenta el costo total del sistema de comunicación de fibra óptica.

El empalme proporciona básicamente juntas permanentes o semipermanentes. Además, a veces las dos fibras se unen temporalmente. Entonces, la conexión de las dos fibras ópticas temporalmente se realiza mediante conectores.