В этой главе мы обсудим различные компоненты оптических устройств.
изолятор
Изолятор представляет собой невзаимное устройство, которое позволяет свету проходить вдоль волокна в одном направлении и обеспечивает очень высокое затухание в противоположном направлении. В оптической системе необходимы изоляторы для предотвращения нежелательных отражений, возврата волокон и нарушения работы лазера (создания шума). В производстве изоляторов используется эффект Фарадея , который зависит от поляризации.
Изоляторы построены с использованием оптических поляризаторов, анализаторов и ротатора Фарадея. Оптический сигнал проходит через поляризатор, ориентированный параллельно входящему состоянию поляризации. Вращатель Фарадея будет вращать поляризацию оптического сигнала на 45 градусов.
Затем сигнал проходит через анализатор, который ориентирован под углом 45 градусов относительно входного поляризатора. Изолятор пропускает оптический сигнал слева направо и меняет свою поляризацию на 45 градусов, а потери составляют около 2 дБ.
распространитель
Циркуляторы являются микрооптическими устройствами и могут использоваться с любым количеством портов, однако обычно используются циркуляторы с 3 портами / 4 портами. Он имеет относительно низкие потери от 0,5 до 1,5 дБ от порта к порту.
Основная функция циркулятора показана на рисунке выше. Свет, входящий в любой конкретный порт (скажем, порт 1), распространяется вокруг циркулятора и выходит на следующий порт (скажем, порт 2). Свет, входящий в порт 2, уходит в порт 3 и так далее. Устройство симметрично в работе по кругу. Циркуляторы являются микрооптическими устройствами и могут быть выполнены с любым количеством портов. Тем не менее, 3 и 4-портовые циркуляторы очень распространены. Циркуляторы имеют очень низкие потери. Типичные потери от порта к порту составляют от 0,5 до 1,5 дБ.
Сплиттеры и Муфты
Устройства связи и делители используются для объединения оптических сигналов и / или разделения оптических сигналов. Подавляющее большинство одномодовых оптических ответвителей используют принцип резонансной связи. Два оптоволоконных сердечника SM расположены параллельно и близко друг к другу. Оптическая сила передается от одного сердечника к другому и обратно за счет индукции электромагнитных волн. Силовая связь зависит от длины соединительной секции.
Три важные характеристики —
-
Return Loss — количество отраженной и потерянной силы.
-
Insertion Loss — количество потерянного сигнала при общем прохождении через устройство.
-
Excess Loss — дополнительная потеря устройства выше теоретической потери.
Return Loss — количество отраженной и потерянной силы.
Insertion Loss — количество потерянного сигнала при общем прохождении через устройство.
Excess Loss — дополнительная потеря устройства выше теоретической потери.
Типы муфт
- Y стяжки
- Звездные стяжки
- Плавленое волокно
- Смесительная плита
- Планар (свободное пространство)
- 3 дБ ответвитель
- Разделитель луча
фильтры
Фильтры используются для выбора сигнала в транс тракте и приемнике из множества сигналов. Решетки являются фильтрами. Переключатели, модуляторы, AWG, мультиплексоры и т. Д. Рассматриваются как типы фильтров.
Ниже приведены типы фильтров —
- Фабри-Перо
- Перестраиваемый фильтр
- Внутренний фильтр Брэгга
Фильтры используются перед светодиодом для сужения ширины линии перед передачей. Фильтры будут очень полезны в сетях WDM для —
-
Фильтр, размещенный перед некогерентным приемником, можно использовать для выбора конкретного сигнала из множества поступающих сигналов.
-
Предложены сети WDM, которые используют фильтры для управления тем, какой путь через сеть будет проходить сигнал.
Фильтр, размещенный перед некогерентным приемником, можно использовать для выбора конкретного сигнала из множества поступающих сигналов.
Предложены сети WDM, которые используют фильтры для управления тем, какой путь через сеть будет проходить сигнал.
Волоконные брэгговские решетки являются наиболее важным оптическим фильтром в мире связи.
модуляторы
Модуляторы состоят из материала, который изменяет свои оптические свойства под воздействием электрического или магнитного поля. В целом, используются три подхода —
- Электрооптические и магнитооптические эффекты
- Электропоглощающие эффекты
- Акустические модуляторы
Из-за механических колебаний Ref. Указатель существенных изменений. Акустические модуляторы используют очень высокочастотный звук. Контролируя интенсивность звука, мы можем контролировать количество отклоненного света и, следовательно, построить модулятор.
Ниже приведены некоторые из его преимуществ —
-
Они могут выдерживать довольно высокую мощность.
-
Количество преломленного света линейно пропорционально интенсивности звуковых волн.
-
Они могут модулировать волны различной длины одновременно.
Они могут выдерживать довольно высокую мощность.
Количество преломленного света линейно пропорционально интенсивности звуковых волн.
Они могут модулировать волны различной длины одновременно.
Оптический ADM
Оптический фильтр используется для изоляции или отбрасывания желаемой длины волны от множества длин волн, приходящих на волокно. Как только длина волны падает, другой канал, использующий ту же длину волны, может быть добавлен или вставлен в волокно, так как он покидает OADM.
Простой ADM имеет только 4 входных и выходных канала, каждый из которых имеет четыре длины волны. В OADM длины волн могут быть усилены, выровнены или дополнительно обработаны. OADM организует длины волн от входного волокна до выходного волокна с помощью оптического кросс-соединения.
Оптический кросс-коннект
Оптический x-connect может принимать четыре входных волокна, каждое из которых несет четыре длины волны, и переставлять 16 длин волн на четыре выходных волокна. Простой транспондер внутри OXC перенаправит одну из длин волн на доступный канал.