Typy optočlenů
Optické vazební členy jsou pasivní zařízení, která rozdělují, kombinují a distribuujíoptickýsignály. Jsou nepostradatelnými optickými součástmi v multiplexování s dělením vlnových délek, optických místních sítích, optických kabelových televizních sítích a některých měřicích přístrojích. Na obrázku je znázorněno několik typických struktur propojovacích členů z optických vláken.
Princip fungování
4portový optočlen je nejjednodušším typem zařízení. Struktura a princip 4portového optočlenu jsou znázorněny na obrázku.
Výkonové parametry
(1) Ztráta vložení
Ztráta vložení se týká poměru optického výkonu na konkrétním portu na vstupním konci k optickému výkonu na jiném portu na výstupním konci poté, co světlo projde zařízením. Útlum vložení ze vstupního portu na výstupní port je vyjádřen jako
L_i=10 přihlásit (P_out / P_in) (3-31)
(2) Dodatečná ztráta
Dodatečná ztráta L_a je definována jako poměr celkového příkonu k celkovému výstupnímu výkonu. Jak ukazuje rovnice 3-32 pro 4portový optický vazební člen,
L_a=10 log (P_in / (P_1 + P_2)) (3-32)
(3) Dělicí poměr
Dělicí poměr je procento, které udává poměr optického výkonu z jednoho portu k celkovému optickému výkonu ze všech portů. Odráží podíl distribuce energie na výstupních portech. Pro 4portový optický vazební člen může být vyjádřen jako
S_n = (P_2 / (P_1 + P_2)) × 100% (3-33)
(4) Izolace
Izolace označuje schopnost blokovat nebo zeslabovat optickou cestu mezi -nepřipojenými porty. Znamená to, že výstupní výkon na požadovaném výstupním portu je mnohem větší než na nežádoucích výstupních portech. Pro 4portový optický vazební člen je jeho matematické vyjádření
L_g=-10 log (P_2 / P_in) (3-34)
Schéma fyzické struktury tří{0}}portového optického vazebního členu je znázorněno na obrázku.
Optické izolátory a optické cirkulátory
Optický izolátor
Funkcí optického izolátoru je zajistit, aby se světelné vlny mohly šířit pouze v dopředném směru, čímž se zabrání tomu, aby se odražené světlo způsobené různými faktory v přenosovém vedení znovu dostalo do laseru a ovlivnilo provozní stabilitu laseru.
Optické izolátory se primárně používají po laserech nebo optických zesilovačích. Lasery a optické zesilovače jsou velmi citlivé na odražené světlo z konektorů, spojů a filtrů. Toto odražené světlo může snížit jejich výkon; například spektrální šířka laseru může být rozšířena nebo zúžena odraženým světlem, někdy o několik řádů. Proto by měl být blízko výstupu takových optických zařízení umístěn optický izolátor, aby se zabránilo účinkům odraženého světla.
Mezi hlavní výkonnostní ukazatele optického izolátoru patří provozní vlnová délka, typický vložný útlum (referenční hodnota: 0,4 dB), maximální vložný útlum (referenční hodnota: 0,6 dB), typická špičková izolace, minimální izolace (referenční hodnota: 40 dB) a zpětný útlum (tj. útlum odrazem, referenční hodnota: vstup/výstup 60/60 dB) atd.
Optické oběhové čerpadlo
Optické cirkulátory a optické izolátory fungují v podstatě na stejném principu, s tím rozdílem, že optické izolátory jsou obecně dvou{0}}portová zařízení, zatímco optické cirkulátory jsou více-portová zařízení. Optická oběhová čerpadla jsou důležitou součástí obousměrné komunikace, protože dokážou oddělit dopředné a zpětné procházející světlo a používají se v jednovláknové obousměrné komunikaci. Schematický diagram optického oběhového čerpadla je zobrazen vlevo a schematický diagram optického oběhového čerpadla používaného v jednovláknové obousměrné komunikaci je zobrazen vpravo.
Převodník vlnových délek
Převodník vlnových délek je zařízení, které převádí signál z jedné vlnové délky na druhou. Převodníky vlnových délek lze na základě mechanismu převodu vlnových délek rozdělit na optoelektronické převodníky vlnových délek a všechny -převodníky optických vlnových délek.
Optoelektronický převodník vlnové délky je znázorněn na obrázku. Kvůli rychlostním omezením způsobeným elektronickými zařízeními není vhodný pro vysokorychlostní a vysokokapacitní optické komunikační systémy.
Celý-převodník optických vlnových délek je znázorněn na obrázku 3-38. Jeho technologie konverze vlnové délky sestává hlavně z polovodičového optického zesilovače (SOA).
Světelný signál o vlnové délce λ₁ a spojitý světelný signál o vlnové délce λ₂ jsou současně přiváděny do polovodičového optického zesilovače (SOA). SOA vykazuje charakteristiky saturace zisku s ohledem na vstupní optický výkon. V důsledku toho jsou informace přenášené vstupním světelným signálem přeneseny do λ₂ a extrakcí světelného signálu λ₂ přes filtr lze dosáhnout veškeré -přeměny optických vlnových délek z λ₁ na λ₂.
