Napredne optičke komponente - optički atenuator
Šta je optički atenuator?
Optički atenuator (ili optički prigušivač) je pasivni uređaj koji se koristi za smanjenje razine snage optičkog signala. Krug atenuatora omogućava da se poznati izvor snage smanji na unaprijed određeni faktor, koji se obično izražava u decibelima (dB). Optički atenuatori se obično koriste u jednosmjernim dugotrajnim aplikacijama kako bi se spriječilo optičko preopterećenje na prijemniku.
Principi optičkih prigušivača
Optički atenuatori koriste nekoliko različitih principa kako bi postigli željeno smanjenje snage. Atenuatori mogu koristiti Gap-Loss, Absorptive ili Reflective tehniku kako bi postigli željeni gubitak signala. Vrste atenuatora koji se obično koriste su fiksni, stepenasto promjenjivi i kontinuirano promjenjivi.
Princip gubitka
Princip gubitka praznine koristi se u optičkim prigušivačima za smanjenje razine optičke snage umetanjem uređaja u stazu vlakana koristeći linijsku konfiguraciju. Atenuatori gubitaka gubitaka koriste se za sprečavanje zasićenja prijemnika i postavljaju se blizu predajnika. Koriste uzdužni razmak između dva optička vlakna tako da je optički signal koji je prešao iz jednog optičkog vlakna u drugi prigušen. Ovaj princip omogućava da se svjetlost iz optičkog vlakna koja se emitira širi dok napušta optičko vlakno. Kada svjetlost dospije u optičko vlakno koje prima, dio svjetlosti će se izgubiti u oblozi zbog praznine i širenja koja je nastala. Princip gubitka praznine prikazan je na donjoj slici.
Atenuator gubitka praznine će inducirati tačno smanjenje snage samo ako se postavi neposredno nakon predajnika. Ti su atenuatori vrlo osjetljivi na modalnu distribuciju ispred odašiljača, što je još jedan razlog da uređaj držite blizu odašiljača kako bi gubitak zadržao na željenoj razini. Što se prigušivač gubitka praznine od odašiljača postavi, slabiji je atenuator i željeni gubitak se neće postići. Da bi se signal oslabio dalje niz stazu vlakana, treba koristiti optički atenuator koji koristi apsorpcijske ili reflektivne tehnike. Napomena: Zračni otvor će proizvesti Fresnelov odraz, što može uzrokovati probleme za predajnik.
Apsorptivno načelo
Princip apsorpcije, odnosno apsorpcije, predstavlja postotak gubitka energije u optičkim vlaknima. Taj se gubitak ostvaruje zbog nesavršenosti optičkog vlakna koje apsorbiraju optičku energiju i pretvaraju je u toplinu. Ovaj se princip može upotrijebiti za dizajn optičkog prigušivača za ubacivanje poznatog smanjenja snage.
Načelo apsorpcije koristi materijal na optičkoj putanji da apsorbira optičku energiju. Princip je jednostavan, ali može biti efikasan način za smanjenje snage koja se prenosi i / ili prima. Evo principa apsorpcije svetlosti.
Reflektivno načelo
Princip refleksije, odnosno rasipanje, čini većinu gubitaka energije u optičkim vlaknima i opet je posljedica nesavršenosti u optičkom vlaknu koje u ovom slučaju uzrokuju rasipanje signala. Raspršena svetlost izaziva smetnje u optičkom vlaknu i na taj način smanjuje količinu propuštene i / ili primljene svetlosti. Ovaj se princip može upotrijebiti za planirano prigušivanje signala. Materijal koji se koristi u atenuatoru proizveden je tako da odražava poznatu količinu signala, omogućavajući tako samo širenje željenog dijela signala. Ovaj princip refleksije prikazan je na slici ispod.
Vrste optičkih prigušivača
>> Prema principima koji stoje iza teorija atenuatora, postoje tri vrste optičkih prigušivača: fiksni prigušivač, stupnjevito promjenjivi prigušivač i kontinuirano promjenjivi prigušivač.
Fiksni prigušivač
Fiksni prigušivači dizajnirani su tako da imaju nepromjenjivu razinu slabljenja. Teoretski mogu biti dizajnirani tako da omoguće bilo koju količinu prigušenja koja se želi. Izlazni signal je prigušen u odnosu na ulazni signal. Fiksni prigušivači obično se koriste za aplikacije u jednom režimu.
Postupno promjenjivi prigušivač
Postupno promjenjivi prigušivač je uređaj koji mijenja slabljenje signala u poznatim koracima kao što su 0,1 dB, 0,5 dB ili 1 dB. Ovi prigušivači se mogu koristiti u aplikacijama koje se bave s više optičkih izvora energije. Na primjer, ako su na raspolaganju tri ulaza, možda će biti potrebno da prigušite signal na različitoj razini za svaki od ulaza. Suprotno tome, oni se mogu koristiti i u situacijama kada je ulazni signal stabilan, ali zahtjevi za izlazom se mijenjaju ovisno o uređaju na koji se signal šalje. Napomena: Postupno promjenjivi prigušivači trebaju se koristiti u aplikacijama u kojima su poznati ulazi, izlazi i operativne konfiguracije.
Neprekidno promjenjivi prigušivač
Kontinuirano prigušivač je optički prigušivač koji se može promijeniti na zahtjev. Obično ima uređaj koji omogućava da se prigušenje signala promijeni prema potrebi. Kontinuirano promjenjivi prigušivači koriste se u nekontroliranim okruženjima gdje se ulazne karakteristike i / ili izlaz trebaju stalno mijenjati. To omogućava rukovatelju da prilagodi prigušivače kako bi prilagodio potrebnim promjenama brzo i precizno, bez ikakvih prekida u krugu.
Napomena: I stepenasti varijabljivi prigušivač i kontinuirano promjenjivi prigušivač zajedno su poznati kao varijabilni optički atenuator (VOA). Kad ljudi govore o VOA prigušivaču, to uglavnom znači kontinuirano promjenjivi optički atenuator.
>> Prema različitim tipovima priključaka, postoji nekoliko vrsta optičkih prigušivača: LC Attenuator, SC Attenuator, ST Attenuator, FC Attenuator, E2000 Attenuator itd., Dostupno u poljskim UPC / APC tipovima.
Pakovanje optičkih prigušivača
Optički prigušivači obično se isporučuju u dva oblika pakiranja: prigušivač pregrada i linijski prigušivač. Optički prigušivači pregrada mogu se priključiti u utičnicu prijemnika. Ugrađeni optički atenuatori nalikuju vlaknastom patch kablu i obično se koriste između patch ploče i prijemnika. Ovdje su 10 dB fiksni LC / UPC pregradni optički prigušivač i 0 ~ 60 dB LC / UPC do LC / UPC varijabilni optički atenuator od FOCC
