Optický kábel, spojky a rozbočovače
Existuje mnoho rôznych typov optických káblov; ako je znázornené na obr. 1, je možné baliť viac vlákien do jedného unibody kábla alebo do štruktúry pásu alebo zipsu. Zväzky vlákien, ktorých konce sú viazané na hrany, brúsené a leštené, môžu tvoriť pružné svetlovody. Samozrejme je možné zväzovať vlákna takým spôsobom, že medzi umiestnením vstupného vlákna a výstupným vláknom nie je žiadny pevný vzťah; základným účelom takýchto štruktúr je viesť svetlo z jedného miesta na druhé, napríklad ako osvetlenie; tieto sú niekedy označované ako incother, pre osvetlenie ako príklad; tieto sú niekedy označované ako nekoherentné zväzky, hoci majú málo čo do činenia s teóriou optickej koherencie. Zaujímavý prípad je, keď sú vlákna starostlivo usporiadané tak, že zaberajú rovnaké vzájomné polohy na oboch koncoch zväzku; takéto zväzky sa považujú za koherentné. Koherentný zväzok jednovidových vlákien je schopný viesť vysokokvalitný obraz aj vtedy, keď je zväzok vyrobený vysoko flexibilný; takéto zoskupenia vlákien majú mnoho aplikácií v systémoch vzdialeného videnia a používajú sa v endoskopoch z optických vlákien na lekárske účely. Nie všetky vláknové polia sú flexibilné; tavené, tuhé zväzky alebo mozaiky môžu byť použité na nahradenie plochého skla s nízkym rozlíšením v katódových trubiciach. Mozaiky skladajúce sa zo stoviek až miliónov jednotlivých vlákien s ich obkladmi, ktoré sú spolu spojené, majú mechanické vlastnosti veľmi podobné homogénnemu sklu. Ďalšou spoločnou aplikáciou mozaiky je polehanie.
Ak obraz vytvorený systémom šošoviek dopadá na zakrivený povrch, je často žiaduce pretvoriť ho do roviny, napríklad tak, aby zodpovedal fotografickej filmovej doske. Mozaika môže byť na jednej koncovej ploche pokrytá a vyleštená tak, aby zodpovedala obrysom obrazu a na druhom povrchu, aby zodpovedala konfigurácii detektora. Podobne sa môže list roztavených kužeľovitých vlákien použiť na zväčšenie obrazu alebo miniaturizáciu obrazu, v závislosti od toho, do akej miery svetlo vstupuje do menšieho alebo väčšieho konca vlákien.
Mnoho jednoduchých zariadení, ako sú rozbočovače optických vlákien, spojky a zlučovače, boli vyrobené; Medzi najbežnejšie techniky patrí vlákno taaperingtapering. Môžu sa použiť aj iné výrobné techniky vrátane mikrooptiky a integrovaných optických komponentov; zariadenia s optickými vláknami sú však obzvlášť užitočné, pretože môžu byť vložené do existujúcich sietí ako ďalší kus kábla. Jedným z najbežnejších zariadení je zužujúci sa optický rozdeľovač optických vlákien, ktorý je často implementovaný v jednovidovom režime. Pri tomto spôsobe sa dve sklenené vlákna s odstránenými ochrannými plášťmi privedú do blízkosti a rovnobežne k sebe, potom sa roztavia a roztiahnu pomocou horáka alebo podobného zdroja tepla. Svetlo, ktoré sa pôvodne spúšťa len do jedného vlákna, bude čiastočne pripojené do priľahlého vlákna, pretože sa šíri zúženou oblasťou. Svetlo šíriace sa v jednovidovom vlákne nie je obmedzené na jadro, ale siaha do okolitého obkladu. V prípade zúženia vlákien sa ukázalo, že svetlo šíriace sa cez vstupné vláknové jadro sa najprv privádza do rozhrania obkladu, keď vstupuje do zúženej oblasti, potom do režimu obloženia jadra susedného vlákna. Svetlo sa vracia späť do základných režimov, keď opúšťa zúžený rebrík. Toto je známe ako spojovacie zariadenie režimu obkladania. Svetlo, ktoré je prenesené do režimu vyššieho rádu štruktúry jadra-plášťa, je ľahko odstránené vyšším indexom lomu vláknitého povlaku, čo vedie k nadmernému zoslabeniu. Najjednoduchší prípad svetelnej väzby z obkladu jedného vlákna do druhého cez tavený kužeľ možno opísať ako dobrú aproximáciu skalárnou vlnovou rovnicou a teóriou narušenia prvého rádu; ak sa svetlo šíri pozdĺž osi, potom je daná výmena optického výkonu, p
Kde je šírka a obloženie šírenia, vlastnosti materiálu a vzdialenosť prekrytia medzi týmito dvoma vláknami. Hoci toto je len aproximácia a zanedbáva termíny vyššieho rádu, odráža sínusovú závislosť viazaného výkonu na vlnovej dĺžke a závislosť prenosu energie na priemere plášťa a ďalších účinkoch. Kužeľové spojky môžu byť použité na oddelenie vlnových dĺžok pomocou tejto závislosti; vhodnou voľbou dĺžky zariadenia a pomeru zúženia môžu byť vytvorené dve vlnové dĺžky, aby vychádzali z dvoch rôznych výstupných portov. Niektoré aplikácie zahŕňajú filtre pre systémy multiplexovania s vlnovou dĺžkou (WDM) alebo multiplexný signál a zväzky čerpadiel v zosilňovači s vláknom dopovaným erbiom. V niektorých prípadoch, ako je Fiber Splicer, je vhodnejšie odstrániť závislosť viazaného výkonu na vlnovej dĺžke; akromatické spojky môžu byť vyrobené pomocou dvoch vlákien s rôznymi konštantami šírenia. Tieto sú známe ako rozdielne vlákna; vo väčšine prípadov sa vlákna vyrábajú odlišne zmenou priemeru obkladu alebo indexov obkladu. V tomto prípade musí byť upravená predchádzajúca rovnica pre spriahnutý výkon a výkon voči vzdialenosti nie je jednoducho sínusový, ale stáva sa oveľa komlexnejším.
Možné sú aj iné prístupy, ako napríklad zužovanie zariadenia tak, že režimy expandujú dobre za hranice obkladu alebo zapuzdrujú vlákna do tretieho materiálu s odlišným indexom lomu. Často je žiaduce tretí materiál s iným indexom refaktivity. Často je žiaduce zužovať viac vlákien dohromady, takže vstupný signál je rozdelený medzi mnoho výstupných vlákien. Typicky je jeden vstup rozdelený na výstupy, kde konfigurácia vlákien v zužujúcej sa oblasti ovplyvňuje distribúciu výstupného výkonu; treba dbať na to, aby sa medzi výstupnými vláknami dosiahla optimálna distribúcia optického výkonu. Optický výkon spojený z jedného vlákna do druhého môže byť tiež zmenený ohnutím zúženého ohnutia zúženého zariadenia v jeho strede; môže byť tiež zmenený ohnutím skoseného zariadenia v jeho strede; toto frustruje viazaný prenos energie. Napríklad posunutie jedného konca 1 cm dlhého kužeľa iba o 1 mm môže zmeniť viazaný výkon. Aplikácie pre tento efekt zahŕňajú variabilné optické atenuátory a optické spínače.
