Пасивні оптичні компоненти

Размещено на http://www.allbest.ru/

Пасивні оптичні компоненти ВОЛЗ

Оптичні роз'єми

Роз'ємний оптичний з'єднувач допускає багатократне з'єднання оптичних волокон. Застосування оптичних з'єднувачів пов'язане з необхідністю оперативних переключень в мережах зв'язку, а також необхідністю профілактичних та аварійних вимірювань в оптичних лініях зв'язку.

Важливим параметром оптичного з'єднувача є втрати, які виникають в місці з'єднання двох ОВ. Чисельно втрати характеризуються загасанням, яке вносить роз'єм у ВОЛЗ. Це загасання, що виникає при проходженні оптичним сигналом роз'ємного з'єднувача, розраховується за формулою:

А=10lg(P₁/P₂)

Це загасання повинно бути мінімальним. Для більшості типів з'єднувачів ця величина складає до 0.2дБ, а максимальне значення-до 0.4дБ.

Другим важливим параметром оптичного з'єднувача є величина зворотніх втрат, яка визвана відбиттям сигналу від місця стику ОВ, і яка визначається згідно з виразом:

RL=10lg(P₃/P₁)

Відбитий сигнал може призвести до зміщення довжини хвилі випромінювання лазерного діоду та зміни його вихідної потужності, з цього випливає, що величина зворотних втрат також повинна бути мінімізована.

Головним фактором, що визначає високий рівень внесених втрат та зворотних втрат є повітряний проміжок між торцями ОВ.

При усуненні повітряного проміжку та забезпеченні контакту між торцями ОВ величина зворотних втрат може бути знижена до значень менше за - 30дБ.

Одним із шляхів усунення проміжку між торцями ОВ та забезпечення фізичного контакту між серцевинами ОВ є округлення торців ОВ.

Наявність фізичного контакту ОВ відображено у маркуванні оптичних роз'ємів наявністю скорочення РС.

Існує кілька типів полірування ОВ, кожен з яких відповідає певному рівню зворотних втрат:

Нормальне полірування (РС) RL<-30дБ

Суперполірування (super PC) RL<-40дБ

Ультра полірування (ultra PC) RL<-50дБ

Особливо слід відмітити з'єднувачі, що мають кутовий фізичний контакт - АРС (Angle Physical Contact). В з'єднувачах цього типу контакт здійснюється під кутом 8. Він дозволяє спрямувати відбитий сигнал під кутом до осі ОВ та вивести його за межі серцевини.

Такі роз'єми дозволяють наднизькі величини зворотних втрат - менше за -6570дБ.

Загальні вимоги до роз'ємів:

- вирівнювання ОВ, утримання та фіксація їх в зоні контакту;

- забезпечення фізичного контакту серцевини ОВ;

- захист з'єднання від зовнішніх впливів;

- можливість багатократного з'єднання - роз'єднання, зі збереженням параметрів з'єднання.

Пристрій, який забезпечує з'єднання двох оптичних роз'ємів, називається адаптером. Адаптери розташовані на панелях кросових пристроїв. З однієї сторони панелі до них підключені за допомогою конекторів ОВ лінійного ОК, а з другої сторони роз'єми станційного кабелю.

До найбільш поширених типів роз'ємів належать: FC, ST, SC. В з'єднувачі типу FC використовується накидна гайка з різьбою для кріплення до адаптера. В роз'ємі типу ST використаний “байонетний” спосіб кріплення до адаптера. Цей тип використовується в локальних мережах та випробувальному обладнанні.

Оптичний з'єднувач SC - це більш пізня розробка (компанії NTT) серед роз'ємів. Він має прямокутний пластиковий адаптер, який запирається для фіксації роз'єму. Ця можливість дозволяє оперативно проводити операції підключення та відключення.

Для визначення варіантів конструкцій оптичних з'єднувачів використовується кольорове кодування. Так наприклад адаптер типу SC для Super і Ultra РС конекторів має синій колір.

Останньою розробкою серед оптичних з'єднувачів є конструкція Е2000. Вона виключає випадкове роз'єднання. З кожної сторони адаптера розташовані пластини, які блокують лазерне випромінювання при відключенні одного із з'єднань. Сам роз'єм має захисну кришку, яка автоматично закривається при відключенні його від адаптера. Такий двох ступінчатий захист виключає попадання в очі випромінювання лазера.

Волоконно оптичні розгалужувачі (відгалужувачі)

Волоконно оптичні розгалужувачі та відгалужувачі виконують розділення оптичного сигналу по декільком каналам та об'єднання сигналів різних каналів у один канал.

Серед відгалужувачів застосовуються два таких найбільш поширених типа як та відгалужувачі.

Відгалужувач виготовляється методом сплавлення двох відрізків ОВ. При передачі сигналу в плече 1 потужність випромінювання частково переходить в друге волокно і виходить через плече 3. розподілення потужності між вихідними плечами 2 та 3 залежить від відстані Н між серцевинами ОВ.

Існують також багатополюсні відгалужувачі - типу, в яких проводиться сплавлення декількох ОВ. Він використовується в основному як дільник потужності на дві частини (які можуть бути і не однакові).

При цьому обидва типи характеризуються наступними параметрами:

а) коефіцієнт відгалуження:

K₀=10lgP₁/P₃ [дБ];

б) коефіцієнт спрямованості (для - типу):

K_е=10lgP₁/P₄ [дБ];

в) внесені втрати:

K_вн=10lg[P₁/(P₂+P₃)];

г) перехідне загасання - відношення оптичної потужності на одному з виходів відгалужувача до загальної вихідної потужності:

K_пз=10lg(P_{вих і}/P_{вих з});

д) зворотні втрати, що визначають відношення вхідної потужності на полюсі і до відбитої потужності на виході полюса і:

K_зв=10lg(P_{вх і}/P_{вих і}).

Оптичні атенюатори (ОА)

ОА використовуються для регулювання рівня оптичного сигналу у ВОЛЗ та мережах.

Одна з найпростіших конструкцій -це апертурний аттенюатор.

Потужність оптичного сигналу в другому ОВ залежить від відстані Н до першого ОВ.

Оптичні фільтри (ОФ)

ОФ призначені для виділення сигналу з певною довжиною хвилі серед сукупності інших сигналів, або для подавлення сигналів з певними довжинами хвиль. Застосування фільтрів дає змогу розділити сигнали з довжинами хвиль 1.3мкм та 1.55мкм, що одночасно передаються по одному ОВ, і таким чином збільшити його пропускну здатність.

Найчастіше конструкція фільтру являє собою пакет з тонких плівок діелектрику, що розміщений між торцями ОВ. Такий фільтр називається інтерференційним.

Ця конструкція може бути виконана з можливістю перестроювання характеристик за рахунок повертання пакету з діелектричних плівок. Типове значення внесених втрат в смузі пропускання інтерференційного фільтру складає 0.5-1.5дБ.

Оптичні мультиплексори демультиплексори

Призначення оптичних мультиплексорів є об'єднання ряду сигналів з різними довжинами хвиль в єдиний сигнал, що передається по одному ОВ.

У якості мультиплексора можна використати волоконно - оптичний розгалужувач, якщо включити його за схемою об'єднання сигналів.

Оптичний демультиплексор має зворотне призначення - розділення загального сигналу на сигнали з різними довжинами хвиль.

У якості оптичного демультиплексора можна використати дифракційну гратку, призму, або оптичний фільтр. Досить часто мультиплексор і демультиплексор мають одну і ту ж конструкцію, але включаються в обернених напрямках, де зображена схема двохканального мультиплексора - демультиплексора.

Оптичні ізолятори

Оптичні ізолятори використовуються для зниження рівня зворотнього випромінювання, що може подіяти на режим роботи лазера. Це досягається за рахунок того, що ізолятор є невзаємним приладом - внесені втрати в нього в прямому напрямку набагато менше за втрати в зворотньому напрямку.

Якщо забезпечити кут повороту площини поляризації за один прохід по оптичному обертачу на 45, то при появі відбитого променя його площина поляризації повернеться на 90 під час зворотнього ходу, і цей промінь буде повністю подавлений на вході поляризатора. Типова величина внесених втрат ізолятора складає в прямому напрямку 0.40.7дБ, а в зворотньому 4050дБ. оптичний атенюатор зв'язок волоконний

Оптичний ізолятор є обов'язковим елементом, що включається на виході лазерних випромінювачів систем передачі. Завдяки його використанню зворотне випромінювання, що може надходити на вихід лазера, знижується до такого рівня, що його вплив на роботу лазера є практично незначним.

Крім цього, оптичні ізолятори включають на вході та виході оптичних підсилювачів. Вони попереджують попадання в лінійний тракт сигналу накачування оптичного підсилювача, а також зворотного сигналу інформаційного каналу з метою усунення можливості самозбудження підсилювача.

Размещено на Allbest.ru