Apa itu Kisi Pemandu Gelombang Tersusun?

Kisi pandu gelombang yang tersusun digunakan dalam sistem transmisi serat optik untuk memungkinkan serat optik tunggal membawa beberapa saluran atau pita komunikasi. Kabel serat optik menggunakan serat kaca yang sangat tipis untuk mengirimkan sinyal cahaya yang berisi komunikasi suara atau data. Pada akhir abad ke-20, serat optik dengan cepat memperluas kecepatan dan jumlah data yang dapat dibawa melalui jaringan telepon, televisi, dan komputer, dan mulai menggantikan jaringan kabel atau kabel koaksial.

Cahaya melewati udara atau kabel serat sebagai rangkaian gelombang, mirip dengan gelombang di air. Prinsip difraksi cahaya, di mana cahaya yang melewati serat dengan panjang yang sedikit berbeda keluar pada fase atau sudut yang sedikit berbeda, adalah dasar untuk kisi pandu gelombang yang tersusun. Cahaya keluar dari masing-masing serat dalam pandu gelombang pada titik yang sedikit berbeda dalam gelombang karena setiap serat memiliki panjang yang berbeda, dan cahaya membutuhkan waktu lebih lama untuk menempuh panjangnya. Ketika frekuensi di luar fase ini berinteraksi, mereka menciptakan pola difraksi, yang merupakan serangkaian sinyal cahaya dengan jarak yang sama, masing-masing dengan frekuensinya sendiri.

Frekuensi sinyal cahaya yang berbeda digunakan untuk pita komunikasi yang berbeda, dan kisi pandu gelombang yang tersusun digunakan untuk menggabungkan atau melipatgandakan pita individu ini menjadi satu kabel serat tunggal. Teknologi ini disebut sebagai multiplexing divisi panjang gelombang (WDM), dan memungkinkan banyak percakapan atau aliran data untuk digabungkan. Proses dapat dibalik di ujung lain dari saluran transmisi, dengan sinyal gabungan dipisahkan dalam pandu gelombang de-multiplexing.

Ada beberapa bagian pada kisi pandu gelombang yang tersusun. Kabel serat yang masuk terhubung ke zona pencampuran, dengan beberapa kabel serat. Pemandu gelombang yang tersusun berjajar di ujung lain zona. Di ujung yang berlawanan adalah kumpulan atau zona fokus di mana panjang gelombang atau saluran yang berbeda dipisahkan oleh difraksi dan masuk ke beberapa kabel serat.

Satu masalah dengan teknologi kisi pandu gelombang tersusun adalah bahwa hal itu dipengaruhi oleh suhu. Saat suhu naik atau turun, serat optik berubah panjang dengan jumlah yang sangat kecil. Perubahan penglihatan ini dapat mengubah pola difraksi yang meninggalkan kisi dan menyebabkan hilangnya kualitas sinyal. Waveguides awal dipanaskan untuk mempertahankan suhu buatan di atas suhu ruangan atau luar ruangan normal untuk mencegah kehilangan sinyal, tetapi menyebabkan biaya operasi tambahan.

Kisi-kisi pandu gelombang yang tidak dipanaskan telah dikembangkan pada abad ke-21 yang menggunakan pandu gelombang yang dikompensasikan dengan suhu. Satu sistem tanpa pemanas menggunakan strip tembaga yang terhubung ke zona fokus yang bergerak sedikit dengan perubahan suhu. Ini dapat dikalibrasi untuk menjaga frekuensi cahaya terfokus pada posisi yang benar untuk serat optik yang keluar untuk mengumpulkan sinyal.