Průvodce zeslabovačem optických vláken
Mnoho komponentů se používá k rozšíření signálů v dnešním optickém přenosovém systému, jako je EDFA (Erbium-Doped Fiber Amplifier). V některých případech by však měla být snížena úroveň výkonu optického signálu. Například v systémech DWDM (husté dělení vlnových délek) mohou kanály s více vlnovými délkami přicházejícími do uzlu projít různými cestami a zaznamenat různé ztráty. kanál závisí na úrovních výkonu ostatních kanálů. V tomto případě může být vyžadováno bodové snížení síly optického signálu. Obvykle se používá komponenta, která se nazývá zeslabovač optických vláken. Tento článek má poskytnout základní seznámení s optickým vláknovým útlumem v detailech.
Zeslabovač optických vláken, známý také jako optický zeslabovač, je pasivní složka, která se používá ke snížení úrovně výkonu optického signálu předem určeným faktorem v optickém přenosovém systému. Intenzita signálu je popsána v decibelech (dB) v určité vzdálenosti, kterou signál prochází. Vláknové optické zesilovače se obecně používají v jedno-módovém dálkovém provozu.
Jak technologie pokročilé, mnoho principů je používáno v provozu optického zesilovače pro dosažení požadovaného snížení výkonu. Zde je představeno několik provozních principů tlumičů optických vláken.
Ztráta mezery Princip: v zeslabovači používajícím princip ztráty mezery se redukce optického výkonu dosahuje dvěma vlákny, která jsou oddělena vzduchem, aby se dosáhlo správné ztráty. Optický signál je zeslaben, když prochází podélnou mezerou mezi dvěma optickými vlákny. Tento druh tlumiče je také nazýván atenuátory vzduchové mezery, které jsou citlivé na znečištění prachem a mohou být citlivé na změny vlhkosti a teploty. Kromě toho je tento atenuátor velmi citlivý na modální distribuci před vysílačem. Doporučuje se proto použít velmi blízko optického vysílače. Čím větší je atenuátor vzduchové mezery umístěn mimo vysílač, tím méně je útlumový člen méně účinný a žádoucí ztráty nebudou dosaženy. K zeslabení signálu daleko po dráze vlákna by měl být použit optický atenuátor s použitím absorpčních nebo reflexních technik. Princip Gap-loss je znázorněn na následujícím obrázku.
Absorpční Princip: vláknová optika má nedokonalost absorbovat optickou energii a přeměnit ji na teplo. Tento absorpční princip se používá při konstrukci zesilovače optických vláken s využitím materiálu v optické dráze pro absorpci optické energie. Tento princip je velmi jednoduchý, ale může být účinným způsobem, jak snížit výkon optického signálu. Následující obrázek ukazuje absorpční princip.
Reflexní Princip: další nedokonalost optických vláken se také používá ke snížení síly signálu, což je odraz. Hlavní ztráta výkonu optického vlákna je způsobena odrazem nebo rozptylem. Rozptýlené světlo způsobuje rušení ve vlákně, čímž se snižuje výkon signálu. Použitím reflexního principu (znázorněného na obrázku níže) by mohl být zesilovač optických vláken vyroben tak, aby odrážel známé množství signálu, čímž by umožňoval šíření pouze požadované části signálu.
Pro snížení výkonu se používají různé principy. Také jsou vyráběny různé typy tlumičů, které vyhovují různým aplikacím. Následující část se zabývá hlavními typy tlumičů optických vláken.
Pevné a variabilní atenuátory jsou hlavními typy, které jsou na dnešním trhu poskytovány. Zavádí se jejich charakteristika.
Pevný atenuátor, jak název napovídá, má pevnou úroveň útlumu. Pevný atenuátor může být teoreticky navržen tak, aby poskytoval libovolné množství útlumu, který je žádoucí a aby byl nastaven tak, aby poskytoval přesný výkon. Fixované atenuátory se obvykle používají pro aplikace s jedním režimem. Spojují se s běžnými konektory stejného typu, např. FC, ST, SC a LC.
Variabilní atenuátory umožňují rozsah nastavitelnosti a poskytují přesný výkon při více úrovních decibelů. Variabilní atenuátory lze rozdělit do dvou typů. Jedním z nich je postupný variabilní zeslabovač, který může měnit zeslabení jediného ve známých krocích, jako je 0,1dB, 0,5dB, nebo 1 dB. Druhý je průběžně variabilní zeslabovač. Tento druh optického zesilovače vytváří přesnou úroveň útlumu s flexibilními úpravami. To umožňuje operátorům nastavit tlumič tak, aby vyhověl požadovaným změnám rychle a přesně bez jakéhokoliv přerušení obvodu. Jsou také k dispozici s různými optickými konektory.
Fiber optic attenuator, důležité zařízení pro přesné řízení výkonu optického signálu, jsou navrženy pro různé provozní principy a typy. Získání základních znalostí o jeho principu a typech by mohlo pomoci vybrat vláknovou optiku pro požadované aplikace.
