光ネットワーク-デバイス

この章では、光デバイスのさまざまなコンポーネントについて説明します。

アイソレーター

アイソレータは、光がファイバに沿って一方向に通過し、反対方向に非常に高い減衰を提供する非相反デバイスです。光学システムには、不要な反射、ファイバへの戻り、レーザーの動作の中断(ノイズの発生)を防ぐためのアイソレータが必要です。アイソレータの製造において「Faradays Effect偏光に依存する」が使用されます。

アイソレーターは、偏光子、アナライザー、ファラデー回転子を使用して構築されます。光信号は偏光子を通過し、入射する偏光状態と平行に配向されます。ファラデー回転子は、光信号の偏光を45度回転させます。

次に、信号は、入力偏光子に対して45度に向けられたアナライザーを通過します。アイソレータは光信号を左から右に通過させ、その偏光を45度変化させ、約2dBの損失を生成します。

サーキュレーター

サーキュレータはマイクロオプティックデバイスであり、任意の数のポートで使用できますが、通常は3ポート/ 4ポートのサーキュレータが使用されます。ポート間で0.5dB〜1.5dBの比較的低い損失があります。

サーキュレータの基本的な機能を上図に示します。特定のポート(たとえばポート1)に入る光は、サーキュレータの周りを移動し、次のポート(たとえばポート2)で出ます。ポート2から入る光は、ポート3から出ます。デバイスは、円の周りで動作が対称です。サーキュレータはマイクロオプティックデバイスであり、任意の数のポートで作成できます。ただし、3ポートおよび4ポートのサーキュレータは非常に一般的です。サーキュレータの損失は非常に低くなっています。典型的なポート間の損失は約0.5から1.5dbです。

スプリッターとカプラー

カプラーとスプリッターは、光信号を結合したり、光信号を分割したりするために使用されます。シングルモード光カプラの大部分は、共振結合の原理を採用しています。2つのSMファイバーコアが平行に配置され、互いに近接しています。光パワーは、電磁波誘導によって1つのコアから別のコアに移動します。パワーカップリングは、カップリングセクションの長さに依存します。

3つの重要な特徴は次のとおりです。

  • Return Loss −反射および失われた電力の量。

  • Insertion Loss −デバイスを通過する間に失われる信号の量。

  • Excess Loss −理論上の損失を超えるデバイスの追加の損失。

カプラーの種類

  • Yカプラー
  • スターカプラー
    • 溶融繊維
    • ミキシングプレート
    • 平面(空き領域)
    • 3dBカプラー
  • ビームスプリッター

フィルター

フィルタは、多くの信号からトランスパスとレシーバーの信号を選択するために使用されます。グレーティングはフィルターです。スイッチ、変調器、AWG、マルチプレクサなどは、フィルタのタイプと見なされます。

フィルタの種類は次のとおりです-

  • Fabry-Perot
  • 調整可能なフィルター
  • ファイバ内ブラッググレーティングフィルタ

LEDの前にフィルターを使用して、送信前に線幅を狭めます。フィルタは、次のWDMネットワークで非常に役立ちます。

  • インコヒーレント受信機の前に配置されたフィルターを使用して、多くの到着信号から特定の信号を選択できます。

  • フィルタを使用して、信号がネットワークを通過するパスを制御するWDMネットワークが提案されています。

ファイバブラッググレーティングは、通信の世界で最も重要な光学フィルターです。

モジュレーター

変調器は、電界または磁界の影響下で光学特性を変化させる材料で構成されています。一般に、3つのアプローチが使用されます-

  • 電気光学および磁気光学効果
  • 電気吸収効果
  • 音響変調器

機械的振動によるRef。材料変更のインデックス。音響変調器は非常に高い周波数の音を使用します。音の強さを制御することで、偏向する光の量を制御できるため、変調器を構築できます。

以下はその利点のいくつかです-

  • 彼らはかなり高いパワーを扱うことができます。

  • 屈折する光の量は、音波の強さに直線的に比例します。

  • それらは同時に異なる波長を変調することができます。

光ADM

光学フィルターは、ファイバーに到達する複数の波長から目的の波長を分離またはドロップするために使用されます。波長がドロップされると、同じ波長を使用する別のチャネルをファイバに追加または挿入して、OADMを離れることができます。

単純なADMには、それぞれ4つの波長を持つ4つの入力チャネルと出力チャネルしかありません。OADMでは、波長が増幅、等化、またはさらに処理される場合があります。OADMは、光クロスコネクトを使用して、入力ファイバから出力ファイバまでの波長を調整します。

光クロスコネクト

光x-connectは、それぞれが4つの波長を伝送する4つの入力ファイバを取り、16の波長を4つの出力ファイバに再配置できます。OXC内の単純なトランスポンダは、波長の1つを使用可能なチャネルにシャッフルします。