Kaj je atenuator z optičnimi vlakni?

A atenuator iz optičnih vlakenje pasivna naprava, zasnovana za namerno zmanjšanje ravni moči optičnega signala, ki se širi po optični povezavi. Za razliko od ojačevalnikov, ki krepijo signale, dušilniki delujejo tako, da v prenosno pot vnašajo nadzorovano izgubo-izmerjeno v decibelih (dB)-. Temeljna fizika vključuje mehanizme absorpcije, sipanja ali premika, ki razpršijo fotonsko energijo na predvidljiv, umerjen način. Te komponente najdejo svojo primarno uporabnost v infrastrukturi eno-optičnih vlaken, kjer visoko{6}}zmogljivi laserski viri rutinsko ustvarjajo izhodne ravni, ki lahko nasičijo ali poškodujejo občutljivo vezje fotodetektorja.

Tukaj je nekaj, kar ujame ljudi nepripravljene. Porabiš na tisoče za načrtovanje optičnega omrežja za minimalne izgube, obseden s kakovostjo spoja in čistostjo konektorjev-in potem se signal izkaže premočan.

Preobremenitev sprejemnika je resničen pojav. Ko optična moč preseže delovni prag fotodiode, se detektor nasiči. Sponke za ojačevalnik. Stopnje bitnih napak skokovito narastejo. V analognih sistemih, kot je distribucija CATV, se pojavijo produkti popačenja, ki opazno poslabšajo kakovost slike. Ironija ni izgubljena pri terenskih tehnikih, ki so preživeli kariero v boju proti dušenju in ugotovili, da morajo zdaj nekaj dodati nazaj.

Območje delovanja sprejemnika je med dvema mejama: občutljivost na nizki ravni (kjer šum prehiti signal) in preobremenitev na visoki meji (kjer nasičenost pokvari podatke). Večina podatkovnih listov jasno določa te meje-približno od -30 dBm do -15 dBm za občutljivost oziroma preobremenitev. Zgrešite mejo in zmogljivost tankov.

Mehanizmi se razlikujejo bolj, kot bi pričakovali.

Dušilnik-izgub vrzeliizkoristite namerno zračni prostor med konci vlaken. Svetloba, ki izstopa iz vhodnega vlakna, se širi, ko prečka režo; le del se spoji v sprejemno jedro. Preprosta fizika. Večja kot je vrzel, večje je slabljenje,-čeprav ta pristop prinaša pomisleke glede odboja, ki so v nekaterih aplikacijah zelo pomembni.
Dopirana vlaknaje prednostna rešitev v večini komercialnih fiksnih dušilnikov. Proizvajalci uvedejo kovinske ione v segment kratkih vlaken, kar ustvari absorpcijo, ki pretvori optično energijo v toploto. Vrednost slabljenja ostane izjemno stabilna pri temperaturnih nihanjih in ne povzroča problematičnih povratnih-odbojev. Te boste našli znotraj tistih kompaktnih dušilnikov v slogu moškega-na-ženskega vtikača-, ki povsod zasedajo priključne plošče.
Filtri nevtralne gostotepojavijo v spremenljivih dušilnikih in testni opremi. Delno neprozoren element se nahaja na poti kolimiranega žarka med dvema fokusirnima lečama. Premaknite element globlje v žarek in dušenje se poveča. Nastavitev zahteva natančno poravnavo, vendar zagotavlja zmogljivost-neodvisno od valovne dolžine v širokih spektralnih območjih-, ki je ključnega pomena za testiranje DWDM, kjer več kanalov zajema pas C-.

Obstaja tudi trik z zavijanjem trna. Nekajkrat ovijte eno-patch kabel okoli svinčnika in povzročili boste izgubo upogiba. Tehniki to uporabljajo v ščepcih že desetletja. Deluje. Zastonj je. Prodajalci vlaken to sovražijo, ker majhni-polmeri krivin obremenjujejo steklo in lahko povzročijo dolgoročne-težave z zanesljivostjo. Ko pa ob 2. uri zjutraj odpravljate težave in nimate pravega fiksnega dušilnika, naredite, kar morate.

Fiksni dušilniki zagotavljajo nastavljeno vrednost dušenja - 1 dB, 5 dB, 10 dB, 20 dB, ne glede na zahteve aplikacije. So poceni, zanesljivi in ne zahtevajo ničelne nastavitve. Načrtovalci sistema med načrtovanjem izračunajo proračun moči, določijo zahtevano dušenje za centralno moč sprejemnika v območju delovanja in namestijo ustrezen fiksni dušilnik. Končano.

Matematika ni zapletena. Izhodna moč oddajnika minus izguba v kabelskem sistemu minus fiksna vrednost dušilnika bi morala biti enaka nečemu, kar je udobno znotraj delovnega okna sprejemnika. Pustite rezervo za staranje konektorja in temperaturna nihanja-morda 3 dB na obeh straneh nominalne vrednosti.

Spremenljivi dušilniki odpirajo različne možnosti. Očitno so pomembni za testiranje. Optični inženir, ki označuje občutljivost sprejemnika, mora med spremljanjem BER pomesti slabljenje v širokem razponu. Ročni spremenljivi dušilniki z nastavitvenimi vijaki so primerni za delo na mizi; motorizirane različice se integrirajo v avtomatizirane testne sisteme, kjer produktivnost upraviči strošek.

Toda spremenljivke se pojavljajo tudi v nameščenih sistemih. Optični ojačevalniki-dopirani z erbijem v-omrežjih na dolge razdalje zahtevajo izenačevanje moči kanala. Različne valovne dolžine v sistemu DWDM doživljajo različna ojačenja prek ojačevalnika-pojav, imenovan nagib ojačenja. Spremenljivi optični dušilniki (VOA) na-kanalni osnovi omogočajo operaterjem omrežja, da izravnajo izhodni spekter. Nekateri od teh VOA se odzovejo elektronsko z uporabo mikroogledal MEMS ali elementov s tekočimi kristali, ki prilagajajo slabljenje na podlagi kontrolnih signalov iz sistemov za upravljanje omrežja.

Vmesnik konektorja določa, kje se dušilnik lahko fizično namesti. Dušilniki LC, SC, FC, ST- so na voljo v vseh standardnih konfiguracijah. Priključek atenuatorja prilagodite nameščeni napravi. Očitno, a vredno navesti.

Moški-za-ženski (slog vtiča)

atenuatorji se vstavijo neposredno v sprejemnik, med vrata patch panela in vhod opreme. To je najpogostejša konfiguracija uvajanja. Dušilnik predstavlja moški konektor, ki se priključi na žensko vtičnico sprejemnika, ženski adapter pa sprejme dohodni povezovalni kabel.

Ženska-za-žensko (slog pregrade)

atenuatorji nadomestijo standardni spojniški adapter. Obe vrati sprejemata moške priključke. Te dobro delujejo v patch panelih, kjer želite, da je dušenje vgrajeno v medsebojno povezavo, namesto da bi viselo z opreme.

V-linijski dušilniki

sami vključijo v povezovalne vrvice. Videti so kot navadni optični kabli z majhnim ohišjem nekje po dolžini. Čistejše instalacije. Ni ločene komponente za sledenje ali spuščanje.

Za aplikacije APC (kotni fizični kontakt) je pomembna vrsta poliranja konektorja. Atenuatorji APC se povezujejo s priključki APC; mešanje APC in UPC vabi k katastrofi. 8-stopinjski kotni rez na koncih APC preprečuje spajanje z ravnimi-poliranimi UPC konektorji – vendar ljudje vseeno poskušajo in posledična poškodba lahko kontaminira celotne segmente povezave z ostanki.

fiber optic attenuator

Vsi atenuatorji ne delujejo enako. Več parametrov loči ustrezne komponente od natančnih instrumentov.

Natančnost slabljenja

opisuje, kako blizu se dejanska izguba ujema z nominalno vrednostjo. Dušilnik z 10 dB lahko v praksi meri 9,7 dB ali 10,4 dB. Specifikacije tolerance običajno znašajo ±0,5 dB za nizke vrednosti in ±5 % za višje dušenje. Natančni preskusni dušilniki to občutno zmanjšajo-na ±0,05 dB za instrumente-razreda kalibracije.

Povratna izguba

kvantificira povratne-odseve. Nizka povratna izguba pomeni visoko odbojnost-slaba novica za laserske oddajnike, občutljive na optične povratne informacije. Dušilniki z-izgubami vrzeli se tu pogosto spopadajo. Dopirane-zasnove vlaken so odlične, saj redno dosegajo 50+ dB povratne izgube. Za analogne video sisteme ali opremo za koherentni prenos lahko specifikacije odbojnosti povzročijo ali prekinejo uvedbo.

Odvisnost od valovne dolžine

vpliva na širokopasovne aplikacije. Dušilnik, optimiziran za 1550 nm, lahko kaže drugačno izgubo pri 1310 nm. Preverite specifikacijski list. Večina komercialnih dušilnikov deluje razumno v obeh oknih, vendar domneve spravljajo ljudi v težave.

Ravnanje z močjo

postane kritično v bližini visoko{0}}izhodnih ojačevalnikov. Dušilniki s konektorji absorbirajo energijo na koncu vlaken in ekstremne gostote moči lahko poškodujejo vmesnik. Zasnove z razširjenim-žarkom prenesejo večjo moč s širjenjem žarka na večje območje, preden pride do slabljenja.

Enoj{0}}načinski sistemi prevladujejo pri uporabi dušilnikov, ker eno-načinski laserski viri proizvajajo dovolj moči, da povzročajo težave. Kombinacija ozkega premera jedra in koherentnega laserskega izhoda ustvarja visoko gostoto moči, ki je fotodetektorji ne morejo vedno prenašati-zlasti v kratkih razponih povezav, kjer je izguba kabla minimalna.

Večmodne aplikacije redko potrebujejo dušilnike. Viri LED in VCSEL, ki napajajo večmodne povezave, preprosto ne oddajajo dovolj optične moči, da bi preobremenili sprejemnike, tudi na minimalnih razdaljah. Večji premer jedra razporedi moč med več načini širjenja, omejitve izhodnega vira pa dodatno zmanjšajo tveganje preobremenitve.

Kljub temu obstajajo večmodni dušilniki. Nekateri testni scenariji jih zahtevajo. In nekateri zmogljivi-večmodni vertikalni{3}}laserji z votlino v sodobnih povezavah podatkovnih centrov premikajo meje, ki se jim prejšnje generacije niso približale.

En zaplet: izguba,-odvisna od načina. Dušilniki, ki uporabljajo prostorsko filtriranje (kot so spremenljive zasnove blade-tipa), različno vplivajo na različne načine. Načini višjega-reda, ki potujejo blizu jedrne-meje ovoja, doživljajo večjo slabitev kot osnovni načini, skoncentrirani v središču jedra. Zaradi te odvisnosti od načina je natančno merjenje slabljenja težavno v večmodnih sistemih.

Namestite dušilnike na sprejemni konec povezave. To ni poljubno.

Namestitev atenuatorja na oddajnik doseže zmanjšanje moči, vendar povzroča preglavice pri testiranju. Ne morete priročno izmeriti prejete moči, ne da bi nekaj odklopili. Ne morete preveriti, ali dušilnik zagotavlja pravilno izgubo, ne da bi se sprehodili do oddaljenega konca.

Pri sprejemniku se vaš merilnik moči poveže tam. Izmerite z nameščenim dušilcem. Merite brez njega. Preverite, ali delta ustreza pričakovanjem. Po potrebi prilagodite (za vrste spremenljivk). Preprost potek dela.

Postavitev sprejemnika obravnava tudi odboj. Kakršen koli povratni-odboj od dušilnika mora potovati po celotni dolžini povezave, preden doseže oddajnik-in je na poti oslabljen zaradi izgube v kabelskem sistemu. Postavite atenuator na oddajnik in odboji se neovirano vrnejo neposredno v lasersko votlino. Nekateri oddajniki to dobro obvladajo; druge opazno destabilizirajo.

Razmislite o tipičnem scenariju. Vaš oddajnik oddaja najmanj 0 dBm. Sprejemnik določa delovno območje od -15 do -30 dBm, kar pomeni, da se preobremeni nad -15 dBm in pade pod občutljivost pod -30 dBm.

Izguba vaše kabelske naprave meri skupno 7 dB. Konektorji, spoji, slabljenje vlaken-vse skupaj.

Brez posredovanja je sprejeta moč enaka izhodu oddajnika minus izguba: 0 dBm minus 7 dB je enako -7 dBm. To je nad pragom preobremenitve -15 dBm. Sprejemnik se bo nasičil.

Prejeto moč morate znižati na približno -20 dBm do -25 dBm – udobno v območju delovanja z rezervo. Cilj: -22 dBm.

Zahtevana skupna izguba: 0 dBm minus (-22 dBm) je enako 22 dB. Od kabelske tovarne že imate 7 dB. Potrebno dodatno dušenje: 22 minus 7 je enako 15 dB.

Namestite 15 dB fiksni dušilnik na sprejemnik. Preverite z merilnikom moči. Naprej.

Poleg trajne namestitve imajo dušilniki ključno vlogo pri kvalifikaciji sistema in odpravljanju težav.

Testiranje meje močidoloča, koliko dodatne izgube lahko povezava prenese, preden odpove. Vstavite variabilni dušilnik. Povečajte slabljenje med spremljanjem BER ali izgube paketov. Upoštevajte točko, kjer se pojavijo napake. Razlika med tem pragom in običajno delovno močjo predstavlja rezervo-varnostnega medpomnilnika, ki ščiti pred degradacijo priključka, poškodbo kabla ali staranjem vira.
Preverjanje občutljivosti sprejemnikapotrjuje, da oprema ustreza specifikacijam. Umerjeno dušenje omogoča natančen nadzor optične moči na detektorju med merjenjem nastalega BER-a. Avtomatski testni sistemi preletijo nivoje moči in ustvarijo značilne krivulje "kopalne kadi", ki določajo zmogljivost sprejemnika.
Testiranje izenačitve kanalav sistemih WDM zahteva selektivno dušenje posameznih valovnih dolžin. Posebni večkanalni dušilni bloki, včasih integrirani s-selektivnimi stikali za valovno dolžino, inženirjem omogočajo simulacijo različnih scenarijev nagiba ojačenja in preverjanje, ali se nadzorni in kompenzacijski sistemi ustrezno odzivajo.

fiber optic attenuator

Ljudje pozabijo upoštevati vneseno izgubo dušilnika. Tudi nastavitev »0 dB« na spremenljivem dušilniku povzroči nekaj izhodiščne izgube-morda 0,5 do 1,5 dB, odvisno od zasnove. Upoštevajte to v izračunih.

Kontaminacija dušilnike uniči hitreje kot zloraba. Končna stran je izpostavljena na vmesniku konektorja in zbira prah in olja prstnih odtisov tako kot kateri koli drug konektor. Pred namestitvijo preglejte in očistite. Uporabljajte ustrezne pokrovčke, ko jih ne uporabljate.

Polarizacijsko{0}}odvisna izguba (PDL) preseneča ljudi v koherentnih sistemih. Nekatere izvedbe atenuatorjev kažejo različne izgube glede na stanje vhodne polarizacije. Pri intenzivno{3}}moduliranih sistemih, ki izvajajo standardne protokole, nihče ne opazi. Za koherentno detekcijo s polarizacijskim multipleksiranjem ustvarja PDL prave težave.

Premik valovne dolžine v preskusnih virih je povezan z-odvisnim obnašanjem atenuatorja. Vaš vir 1550 nm lahko dejansko odda 1553 nm, odvisno od temperature. Če specifikacija atenuatorja predvideva 1550 nm, se kopičijo majhne napake.

Fiksni atenuatorji ne stanejo skoraj nič-nekaj dolarjev za standardne vrste konektorjev in vrednosti dušenja. Imejte izbiro pri roki. Moški--različice LC in SC v 5 dB, 10 dB in 15 dB pokrivajo večino situacij.

Spremenljivi atenuatorji se dramatično razlikujejo. Ročne vrste za namizno uporabo stanejo od 50 do 200 USD, odvisno od obsega in sloga priključka. Natančni programabilni instrumenti za avtomatizirane testne sisteme stanejo na tisoče. MEMS-temelji VOA za uvedbo omrežja so nekje vmes, pri čemer cena odraža obseg in zahteve po integraciji.

Alternativa nakupu pravega dušilnika pogosto vključuje kreativne rešitve-dodatne patch kable za dodajanje izgube konektorja, ovoje trna ali preprosto sprejemanje poslabšane zmogljivosti. Izračunajte stroške tovornjaka za odpravljanje skrivnostnih napak v primerjavi s stroški vzdrževanja ustreznih dušilcev v kompletu orodij.

Vlakno,-neobčutljivo na upogibanje, je spremenilo enačbo ovoja trna. Sodobna vlakna ITU-T G.657 po zasnovi prenašajo majhne upogibne radije brez znatnega povečanja izgube-, kar omogoča tesnejše napeljave kablov v prostorih. Enake lastnosti, zaradi katerih ta vlakna odpuščajo zlorabo vgradnje, so odporna na namerno izgubo zaradi upogiba. Ta stari trik s-ovijanjem svinčnika ne deluje dobro na vlaknih,-neobčutljivih za upogibanje.

Koherentni oddajniki-z večjo močjo povečujejo zahteve glede ravnanja z močjo. Medsebojne povezave podatkovnih centrov in metro sistemi DWDM vse pogosteje uporabljajo prenosno opremo z izhodnimi močmi, ki izzivajo običajne zasnove dušilnikov. Konfiguracije razširjenega-žarka in prostega-prostora prenašajo obremenitev bolje kot tradicionalni dušilni elementi-na osnovi vlaken.

Integracija še naprej napreduje. Funkcije atenuatorja so vgrajene v oddajnike-sprejemnike, ojačevalnike in-selektivna stikala za valovne dolžine. Diskretni atenuatorji ostajajo bistveni za testiranje in odpravljanje težav, vendar se trajna namestitev vse pogosteje dogaja znotraj integriranih fotonskih podsistemov.

Dušilniki z optičnimi vlakni rešujejo bistveno težavo: zmanjšanje optične moči na ravni, ki jih sprejemniki lahko prenesejo brez popačenja ali poškodb. Tehnologija je zrela, fizika preprosta, stroški komponent minimalni. Kar moti ljudi, je to, da pozabijo, da ga potrebujejo-ob predpostavki, da je večja moč vedno boljša, ignorirajo zgornjo mejo specifikacij sprejemnika ali ne preverijo dejanskih ravni moči med zagonom.

V kompletu imejte nekaj fiksnih dušilnikov. Razumeti, kako izračunati zahtevano slabljenje iz številk proračuna povezave. Namestite jih na sprejemnik, ne na oddajnik. Očistite jih tako kot vsak drug optični vmesnik.

To ni glamurozno delo. Vendar je razlika med povezavo, ki deluje čisto, in tisto, ki povzroča napake, ki je nihče ne zna razložiti.