Руководство по волоконно-оптическому аттенюатору
Многие компоненты используются для увеличения сигналов в современной волоконно-оптической системе передачи, например, EDFA (Erbium-допированный волоконный усилитель). Однако в некоторых случаях уровень мощности оптического сигнала должен быть снижен. Например, в системах DWDM (плотное мультиплексирование с разделением по длине волны) каналы с несколькими длинами волн, приходящие в узел, могут проходить через разные пути и испытывать разные потери, их мощности необходимо выровнять перед входом в оптический усилитель, чтобы получить ровный коэффициент усиления, поскольку коэффициент усиления каждого Канал зависит от уровней мощности других каналов. В этом случае может потребоваться точечное снижение уровня оптического сигнала. И обычно используется компонент, который известен как волоконно-оптический аттенюатор. Эта статья должна дать базовое введение в волоконно-оптический аттенюатор в деталях.
Волоконно-оптический аттенюатор, также известный как оптический аттенюатор, является пассивным компонентом, который используется для снижения уровня мощности оптического сигнала на заранее определенный коэффициент в волоконно-оптической системе передачи. Интенсивность сигнала описывается в децибелах (дБ) на определенном расстоянии, которое проходит сигнал. Волоконно-оптические аттенюаторы, как правило, используются в одномодовых приложениях для дальней связи.
По мере развития технологий в работе волоконно-оптического аттенюатора используется много принципов для достижения желаемого снижения мощности. Здесь представлены несколько принципов работы волоконно-оптических аттенюаторов.
Принцип потери зазора: в аттенюаторе, использующем принцип потери зазора, снижение уровня оптической мощности достигается двумя волокнами, которые разделены воздухом для получения правильных потерь. Оптический сигнал ослабляется, когда он проходит продольный зазор между двумя оптическими волокнами. Этот тип аттенюатора также называют аттенюаторами с воздушным зазором, которые чувствительны к загрязнению пылью и могут быть чувствительными к изменениям влажности и температуры. Кроме того, этот аттенюатор очень чувствителен к модальному распределению перед передатчиком. Таким образом, рекомендуется использовать в непосредственной близости от оптического передатчика. Чем дальше аттенюатор воздушного зазора расположен от передатчика, тем менее эффективен аттенюатор, и требуемые потери не будут получены. Для ослабления сигнала далеко по оптоволоконному тракту следует использовать оптический аттенюатор, использующий поглощающие или отражающие методы. Принцип пропадания показан на следующем рисунке.
Принцип поглощения: поскольку оптическое волокно обладает несовершенством по поглощению оптической энергии и преобразованию ее в тепло. Этот поглощающий принцип используется в конструкции волоконно-оптического аттенюатора, использующего материал в оптическом тракте для поглощения оптической энергии. Этот принцип очень прост, однако он может быть эффективным способом снижения мощности оптического сигнала. На следующем рисунке показан принцип поглощения.
Принцип отражения: еще одно несовершенство оптоволокна также используется для уменьшения мощности сигнала, который является отражением. Основные потери мощности в оптическом волокне вызваны отражением или рассеянием. Рассеянный свет вызывает помехи в волокне, тем самым снижая мощность сигнала. Используя принцип отражения (показанный на рисунке ниже), можно изготовить волоконно-оптический аттенюатор для отражения известной величины сигнала, что позволяет распространять только желаемую часть сигнала.
Различные принципы применяются для снижения мощности одного. Также изготавливаются различные типы аттенюаторов для различных применений. Следующая часть посвящена основным типам волоконно-оптических аттенюаторов.
Фиксированные и переменные аттенюаторы являются основными типами, которые предоставляются на современном рынке. Их характеристики вводятся.
Фиксированный аттенюатор, как следует из названия, имеет фиксированный уровень ослабления. Фиксированный аттенюатор теоретически может быть спроектирован так, чтобы обеспечить любое требуемое затухание, и может быть настроен для обеспечения точной выходной мощности. Фиксированные аттенюаторы обычно используются для одномодовых приложений. Они сопрягаются с обычными разъемами идентичного типа, например, FC, ST, SC и LC.
Переменные аттенюаторы обеспечивают широкий диапазон регулировки, обеспечивая точную выходную мощность при нескольких уровнях потерь в децибелах. Переменные аттенюаторы можно разделить на два типа. Одним из них является ступенчатый переменный аттенюатор, который может изменять затухание одиночного сигнала на известных шагах, таких как 0,1 дБ, 0,5 дБ или 1 дБ. Другой - бесступенчатый аттенюатор. Этот вид волоконно-оптического аттенюатора обеспечивает точный уровень ослабления с гибкими настройками. Это позволяет операторам регулировать аттенюатор для быстрого и точного согласования необходимых изменений без прерывания цепи. Они также доступны с различными оптоволоконными разъемами.
Волоконно-оптический аттенюатор, важное устройство для точного контроля уровня мощности оптического сигнала, разрабатываются для различных принципов и типов работы. Получение базовых знаний о его принципах работы и типах может помочь выбрать волоконно-оптический аттенюатор для требуемых применений.
