Усовершенствованные оптические компоненты - оптический аттенюатор
Что такое оптический аттенюатор?
Оптический аттенюатор (или волоконно-оптический аттенюатор) - это пассивное устройство, которое используется для снижения уровня мощности оптического сигнала. Схема аттенюатора позволяет уменьшить известный источник питания на заранее определенный коэффициент, который обычно выражается в децибелах (дБ). Оптические аттенюаторы обычно используются в одномодовых приложениях для дальней связи, чтобы предотвратить оптическую перегрузку в приемнике.
Принципы оптических аттенюаторов
Оптические аттенюаторы используют несколько различных принципов для достижения желаемого снижения мощности. Аттенюаторы могут использовать технику Gap-Loss, Absorptive или Reflective для достижения желаемой потери сигнала. Обычно используемые типы аттенюаторов являются фиксированными, ступенчато-переменными и непрерывно-переменными.
Принцип Gap-Loss
Принцип потери зазора используется в оптических аттенюаторах для снижения уровня оптической мощности путем вставки устройства в оптоволоконный тракт с использованием встроенной конфигурации. Аттенюаторы с пропаданием потерь используются для предотвращения насыщения приемника и расположены близко к передатчику. Они используют продольный зазор между двумя оптическими волокнами, так что оптический сигнал, передаваемый из одного оптического волокна в другое, ослабляется. Этот принцип позволяет свету от передающего оптического волокна распространяться, когда он покидает оптическое волокно. Когда свет попадает на приемное оптическое волокно, часть света будет потеряна в оболочке из-за разрыва и расширения, которое произошло. Принцип потери зазора показан на рисунке ниже.
Аттенюатор с зазором в потоке будет вызывать точное снижение мощности только при установке непосредственно после передатчика. Эти аттенюаторы очень чувствительны к модальному распределению перед передатчиком, что является еще одной причиной для того, чтобы держать устройство близко к передатчику, чтобы поддерживать потери на желаемом уровне. Чем дальше от передатчика находится аттенюатор с пропаданием, тем менее эффективен аттенюатор, и требуемые потери не будут получены. Чтобы ослабить сигнал дальше по оптоволоконному тракту, следует использовать оптический аттенюатор, использующий методы поглощения или отражения. Примечание. Воздушный зазор создаст отражение Френеля, что может вызвать проблемы для передатчика.
Абсорбционный принцип
Принцип поглощения, или поглощение, учитывает процент потерь мощности в оптическом волокне. Эта потеря реализуется из-за дефектов в оптическом волокне, которые поглощают оптическую энергию и преобразуют ее в тепло. Этот принцип можно использовать в конструкции оптического аттенюатора для вставки известного снижения мощности.
Принцип поглощения использует материал в оптическом тракте для поглощения оптической энергии. Принцип прост, но может быть эффективным способом уменьшения передаваемой и / или принимаемой мощности. Вот принцип поглощения света.
Рефлексивный принцип
Принцип отражения, или рассеяние, объясняет большую часть потерь мощности в оптическом волокне, и опять же, это связано с несовершенством оптического волокна, которое в этом случае вызывает рассеяние сигнала. Рассеянный свет вызывает помехи в оптическом волокне, тем самым уменьшая количество проходящего и / или принимаемого света. Этот принцип может быть использован при планируемом ослаблении сигнала. Материал, используемый в аттенюаторе, изготавливается так, чтобы отражать известное количество сигнала, что позволяет распространять только желаемую часть сигнала. Этот отражающий принцип показан на рисунке ниже.
Типы оптических аттенюаторов
>> В соответствии с принципами теории аттенюаторов, существует три типа оптических аттенюаторов: фиксированный аттенюатор, пошаговый переменный аттенюатор и бесступенчатый аттенюатор.
Фиксированный Аттенюатор
Фиксированные аттенюаторы имеют постоянный уровень ослабления. Теоретически они могут быть рассчитаны на любое затухание. Выходной сигнал ослабляется относительно входного сигнала. Фиксированные аттенюаторы обычно используются для одномодовых приложений.
Пошаговый переменный аттенюатор
Пошаговый переменный аттенюатор - это устройство, которое изменяет ослабление сигнала с известными шагами, такими как 0,1 дБ, 0,5 дБ или 1 дБ. Эти аттенюаторы могут использоваться в приложениях, работающих с несколькими источниками оптического излучения. Например, если доступно три входа, может потребоваться ослабление сигнала на разных уровнях для каждого из входов. И наоборот, они также могут использоваться в ситуациях, когда входной сигнал устойчив, но требования к выходу изменяются в зависимости от устройства, на которое выводится сигнал. Примечание. Пошаговые переменные аттенюаторы следует использовать в тех случаях, когда известны входы, выходы и рабочие конфигурации.
Непрерывно переменный аттенюатор
Бесступенчатый аттенюатор - это оптический аттенюатор, который можно менять по требованию. Как правило, в нем имеется устройство, которое позволяет при необходимости изменять затухание сигнала. Бесступенчатые аттенюаторы используются в неконтролируемых средах, где характеристики входа и / или выхода должны постоянно изменяться. Это позволяет оператору регулировать аттенюаторы для быстрого и точного согласования необходимых изменений без прерывания цепи.
Примечание: как ступенчатый переменный аттенюатор, так и бесступенчатый аттенюатор вместе известны как переменный оптический аттенюатор (VOA). Когда люди говорят об аттенюаторе VOA, это обычно означает бесступенчатый оптический аттенюатор.
>> В зависимости от различных типов разъемов, существует несколько типов оптических аттенюаторов: аттенюатор LC, аттенюатор SC, аттенюатор ST, аттенюатор FC, аттенюатор E2000 и т. Д., Доступные в полированных типах UPC / APC.
Упаковка оптических аттенюаторов
Оптические аттенюаторы обычно бывают двух видов упаковки: аттенюатор с перегородкой и встроенный аттенюатор. Перегородки оптических аттенюаторов могут быть подключены к розетке приемника. Линейные оптические аттенюаторы напоминают оптоволоконный соединительный шнур и обычно используются между коммутационной панелью и приемником. Здесь представлены оптический аттенюатор с перегородкой фиксированного напряжения LC / UPC на 10 дБ и переменный оптический аттенюатор LC / UPC для LC / UPC на линии 0 ~ 60 дБ от FOCC.
