Sieci optyczne - urządzenia

W tym rozdziale omówimy różne elementy urządzeń optycznych.

Izolator

Izolator jest urządzeniem bezodwrotnym, które przepuszcza światło wzdłuż światłowodu w jednym kierunku i zapewnia bardzo duże tłumienie w kierunku przeciwnym. W układzie optycznym potrzebne są izolatory, które zapobiegają niepożądanym odbiciom, cofaniu się włókna i zakłócaniu działania lasera (wytwarzając szum). W produkcji izolatorów ”Faradays Effect”, Który jest zależny od polaryzacji.

Izolatory są konstruowane przy użyciu polaryzatorów optycznych, analizatorów i rotatora Faradaya. Sygnał optyczny przechodzi przez polaryzator, zorientowany równolegle do przychodzącego stanu polaryzacji. Rotator Faradaya obróci polaryzację sygnału optycznego o 45 stopni.

Sygnał przechodzi następnie przez analizator, który jest ustawiony pod kątem 45 stopni w stosunku do polaryzatora wejściowego. Izolator przepuszcza sygnał optyczny od lewej do prawej i zmienia polaryzację o 45 stopni i wytwarza około 2 dB tłumienia.

Szerzyciel

Cyrkulatory są urządzeniami mikrooptycznymi i mogą być używane z dowolną liczbą portów, jednak zwykle używane są pompy cyrkulacyjne 3-portowe / 4-portowe. Ma stosunkowo niskie straty od 0,5 dB do 1,5 dB między portami.

Na powyższym rysunku przedstawiono podstawowe funkcje pompy cyrkulacyjnej. Światło wchodzące do dowolnego portu (powiedzmy port 1) krąży wokół pompy cyrkulacyjnej i wychodzi z następnego portu (powiedzmy portu 2). Światło wchodzące do portu 2 wychodzi z portu 3 i tak dalej. Urządzenie działa symetrycznie wokół koła. Cyrkulatory są urządzeniami mikrooptycznymi i mogą być wykonane z dowolną liczbą portów. Jednak pompy cyrkulacyjne z 3 i 4 portami są bardzo powszechne. Cyrkulatory mają bardzo niskie straty. Typowa utrata między portami wynosi około 0,5 do 1,5 db.

Rozdzielacze i łączniki

Łączniki i rozdzielacze służą do łączenia sygnałów optycznych i / lub rozdzielania sygnałów optycznych. Zdecydowana większość jednomodowych sprzęgaczy optycznych wykorzystuje zasadę sprzężenia rezonansowego. Dwa rdzenie światłowodowe SM są umieszczone równolegle i blisko siebie. Moc optyczna przenosi się z jednego rdzenia do drugiego iz powrotem poprzez indukcję fal elektromagnetycznych. Sprzęgło mocy zależy od długości sekcji sprzęgła.

Trzy ważne cechy to -

• Return Loss - Ilość energii odbita i utracona.

• Insertion Loss - Ilość utraconego sygnału podczas całkowitego przejścia przez urządzenie.

• Excess Loss - Dodatkowa utrata urządzenia powyżej strat teoretycznych.

Rodzaje łączników

• Złącza Y.
• Złącza gwiazdowe
  • Fused Fiber
  • Płyta do mieszania
  • Planar (wolna przestrzeń)
  • Łącznik 3 dB
• Rozdzielacz wiązki

Filtry

Filtry służą do selekcji sygnału w torze trans i odbiorniku z wielu sygnałów. Kraty to filtry. Przełączniki, modulatory, AWG, multipleksery itp. Są uważane za typy filtrów.

Poniżej znajdują się rodzaje filtrów -

• Fabry-Perot
• Regulowany filtr
• Włóknowy filtr siatkowy Bragga

Filtry są używane przed diodą LED, aby zmniejszyć szerokość linii przed transmisją. Filtry będą bardzo przydatne w sieciach WDM dla -

• Filtr umieszczony przed niespójnym odbiornikiem może służyć do wybierania określonego sygnału z wielu przychodzących sygnałów.

• Proponowane są sieci WDM, które używają filtrów do kontrolowania, którą ścieżkę w sieci przyjmie sygnał.

Kraty Fibre Bragga to najważniejszy filtr optyczny w świecie komunikacji.

Modulatory

Modulatory składają się z materiału, który zmienia swoje właściwości optyczne pod wpływem pola elektrycznego lub magnetycznego. Ogólnie stosuje się trzy podejścia -

• Efekty elektrooptyczne i magnetooptyczne
• Efekty elektroabsorpcji
• Modulatory akustyczne

Ze względu na wibracje mechaniczne Nr ref. Indeks zmian istotnych. Modulatory akustyczne wykorzystują dźwięk o bardzo wysokiej częstotliwości. Kontrolując natężenie dźwięku, możemy kontrolować ilość odchylanego światła i co za tym idzie skonstruować modulator.

Oto niektóre z jego zalet -

• Poradzą sobie z dość dużą mocą.

• Ilość załamanego światła jest liniowo proporcjonalna do natężenia fal dźwiękowych.

• Mogą jednocześnie modulować różne długości fal.

Optyczny ADM

Filtr optyczny służy do izolowania lub usuwania żądanej długości fali od wielu długości fal docierających do włókna. Po upuszczeniu jednej długości fali można dodać lub wprowadzić do światłowodu kolejny kanał o tej samej długości, gdy opuszcza on OADM.

Prosty moduł ADM ma tylko 4 kanały wejściowe i wyjściowe, każdy o czterech długościach fali. W OADM długości fal mogą być wzmacniane, wyrównywane lub dalej przetwarzane. OADM porządkuje długości fal od włókna wejściowego do światłowodu wyjściowego za pomocą połączenia optycznego.

Optyczne połączenie krzyżowe

Optyczne połączenie x może przyjąć cztery włókna wejściowe, każdy o czterech długościach fal, i przestawić 16 długości fal na cztery włókna wyjściowe. Prosty transponder wewnątrz OXC przetasuje jedną z długości fal do dostępnego kanału.