EC

Un combinador de borde, o EC, es un componente óptico pasivo que une múltiples fibras de entrada en una sola fibra de salida, permitiendo que sus señales de luz entren en diferentes posiciones espaciales a lo largo del borde de una guía de ondas o prisma. A diferencia de los acopladores convencionales que dependen del acoplamiento de campo evanescente, un combinador de borde acepta físicamente la luz de los extremos de fibras separadas dispuestas a lo largo de su periferia y las dirige a una única trayectoria de transmisión. Este método minimiza la diafonía entre canales y funciona bien para combinar señales de diferentes longitudes de onda o incluso diferentes tipos de fibra en una sola línea de entrega.

Los combinadores de borde se utilizan comúnmente en sistemas de láser de fibra, donde múltiples fuentes de bombeo a longitudes de onda específicas deben ser entregadas a una sola fibra de ganancia. Una configuración típica podría combinar de cuatro a ocho módulos de bombeo que operan a 976 nm o 1070 nm en el núcleo de una fibra de área de modo grande. El dispositivo en sí a menudo está hecho de sílice fundida o un vidrio óptico similar, con superficies reflectantes o refractivas internas que guían cada haz de entrada hacia la salida común. La geometría de estas superficies determina la eficiencia de combinación y la calidad del modo espacial de la salida.

El rendimiento depende de la alineación precisa y la limpieza en las facetas de entrada. El polvo o los micro-arañazos en las superficies de entrada causan pérdidas por dispersión, y la desalineación de las fibras de entrada reduce directamente la fracción de luz que llega a la salida. Las eficiencias de acoplamiento típicas oscilan entre el 85 y el 95 por ciento por puerto, dependiendo del diseño y la fabricación. Un mayor número de entradas sacrifica la eficiencia por la compacidad, ya que cada trayectoria de haz adicional aumenta las pérdidas por reflexión interna.

Los combinadores de borde difieren de los acopladores de fibra a fibra, que utilizan el acoplamiento evanescente para dividir o combinar la potencia entre fibras en estrecha proximidad. Un EC, en cambio, utiliza el posicionamiento geométrico directo y la óptica interna, lo que lo hace adecuado para aplicaciones de alta potencia donde el acoplamiento evanescente crearía calor inaceptable y fotooscurecimiento en la región de acoplamiento. También son más direccionales, lo que permite una separación nítida entre los puertos de entrada y salida sin los lóbulos de interferencia que se ven en los multiplexores por división de longitud de onda.

En los sistemas industriales de marcado y corte por láser, los combinadores de borde permiten apilar múltiples láseres de bombeo de menor potencia en una única salida de alto brillo, reduciendo el costo total del sistema. La gestión térmica es crítica, ya que la concentración de múltiples haces de alta potencia en una fibra genera calor que puede degradar el rendimiento óptico si no se enfría adecuadamente en el bloque de montaje del componente. Los disipadores de calor de zafiro o cobre son estándar en aplicaciones de alto rendimiento.