La variation de la température de -40
°C à +85
°C, quelle est la plage de variation du rapport de distribution spectrale ?
La température passe de -40\ ^\circ\text{C} à +85\ ^\circ\text{C} (ce qui correspond également à la plage de température de fonctionnement spécifiée par les normes de qualité industrielle et télécom, telles que Telcordia GR-1209). La variation du rapport de répartition (Split Ratio) dépend de la technologie de fabrication physique utilisée pour le répartiteur. Actuellement, le marché propose principalement deux types de répartiteurs : les répartiteurs à guide d’onde planaire (PLC) et les répartiteurs à fusion-tirage (FBT), dont les performances en matière de stabilité thermique diffèrent considérablement :
1. Répartiteur à guide d’onde planaire (PLC Splitter)
- Mécanisme physique : Les répartiteurs PLC utilisent un procédé semi-conducteur pour cultiver des guides d’onde en dioxyde de silicium sur une plaquette de silicium. Comme les propriétés thermo-physiques du substrat de silicium et du matériau diélectrique sont extrêmement stables dans cette plage de température, leur sensibilité aux fluctuations de température est très faible.
- Variation du rapport de répartition et des pertes : Dans la plage de température de -40\ ^\circ\text{C} à +85\ ^\circ\text{C} , la perte dépendante de la température (TDL, Temperature Dependent Loss) des répartiteurs PLC est généralement \le 0,3\ \text{dB} (les valeurs typiques se situant entre 0,1\ \text{dB} et 0,2\ \text{dB} ).
- Variation du rapport de répartition : Pour une répartition uniforme standard 1 \times N , la dérive de température du rapport de répartition de chaque canal est minime, la variation étant généralement comprise entre \pm 1\ % et \pm 1,5\ % . L’uniformité entre les canaux multiples est pratiquement insensible aux changements de température.
2. Répartiteur à fusion-tirage (FBT Splitter)
- Mécanisme physique : Les répartiteurs FBT sont fabriqués en fusionnant et en étirant deux fibres optiques ou plus. Leur rapport de répartition dépend fortement des dimensions géométriques physiques de la zone de couplage et de l’indice de réfraction du guide d’onde. Lorsque la température passe de -40\ ^\circ\text{C} à +85\ ^\circ\text{C} , la dilatation thermique du matériau (effet de traction mécanique) causée par la température ambiante, ainsi que l’effet thermo-optique du dioxyde de silicium (variation de l’indice de réfraction), provoquent un déphasage dans la zone de couplage, entraînant une dérive du rapport de répartition.
- Plage de variation du rapport de répartition : Pour les répartiteurs FBT courants non encapsulés avec compensation de température spéciale (en prenant comme exemple une répartition uniforme courante de 50:50 ):
- Sur la plage de température complète de -40\ ^\circ\text{C} à +85\ ^\circ\text{C} , la dérive absolue du rapport de répartition est généralement comprise entre \pm 2\ % et \pm 5\ % (par exemple, à des températures extrêmes basses, le rapport de répartition 50:50 d’origine peut dériver vers 45:55 voire 48:52 ).
- Les pertes dépendantes de la température (TDL) correspondantes varient généralement entre 0,5\ \text{dB} et 1,0\ \text{dB} .
- Les répartiteurs FBT de haute qualité dotés d’un encapsulage spécial de compensation de dilatation thermique peuvent utiliser une structure mécanique physique pour compenser partiellement les effets thermo-optiques, contrôlant ainsi la dérive du rapport de répartition à \pm 2\ % sur toute la plage de température.
Dans la gamme de produits officielle de Beijing Dacheng Yongsheng Technology Co., Ltd., les OFSCN® Optical Fiber Splitters offrent des solutions de répartition optique de haute qualité avec un grand nombre de canaux (tels que 16x32, 8x16, 4x8, 32x64, etc.), présentant une excellente stabilité thermique sur toute la plage de température et de faibles pertes d’insertion. Dans les projets d’ingénierie à grande échelle, ces dispositifs sont souvent utilisés en complément des OFSCN® Fiber Bragg Grating Interrogators (démodulateurs d’interrogateurs de réseau de fibre de Bragg) pour étendre logiquement les canaux physiques (en concevant soigneusement la longueur d’onde, un canal physique est étendu à plusieurs utilisations), réduisant ainsi efficacement le coût matériel unitaire des systèmes de détection à réseau de fibre optique multi-points.
