Оптические сети - устройства

В этой главе мы обсудим различные компоненты оптических устройств.

Изолятор

Изолятор - это невзаимное устройство, которое позволяет свету проходить по волокну в одном направлении и обеспечивает очень высокое затухание в противоположном направлении. Изоляторы необходимы в оптической системе для предотвращения нежелательных отражений, возвращающихся вниз по оптоволокну и нарушения работы лазера (создания шума). В производстве изоляторов »Faradays Effect”, Который зависит от поляризации.

Изоляторы построены с использованием оптических поляризаторов, анализаторов и вращателя Фарадея. Оптический сигнал проходит через поляризатор, ориентированный параллельно входящему состоянию поляризации. Вращатель Фарадея поворачивает 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, изменяет его поляризацию на 45 градусов и производит потери около 2 дБ.

Циркулятор

Циркуляторы представляют собой микрооптические устройства и могут использоваться с любым количеством портов, однако обычно используются циркуляторы с 3 портами / 4 портами. Он имеет относительно низкие потери от 0,5 дБ до 1,5 дБ между портами.

Основная функция циркуляционного насоса показана на рисунке выше. Свет, попадающий в любой конкретный порт (скажем, порт 1), проходит вокруг циркулятора и выходит через следующий порт (скажем, порт 2). Свет, попадающий в порт 2, уходит в порт 3 и так далее. Устройство работает симметрично по окружности. Циркуляторы представляют собой микрооптические устройства и могут быть выполнены с любым количеством портов. Тем не менее, циркуляторы с 3 и 4 портами очень распространены. У циркуляторов очень низкие потери. Типичные межпортовые потери составляют от 0,5 до 1,5 дБ.

Разветвители и ответвители

Ответвители и разветвители используются для объединения оптических сигналов и / или разделения оптических сигналов. В подавляющем большинстве одномодовых оптических соединителей используется принцип резонансной связи. Две жилы SM-волокна расположены параллельно и близко друг к другу. Оптическая мощность передается от одного сердечника к другому и обратно за счет индукции электромагнитной волны. Мощность муфты зависит от длины секции муфты.

Три важных характеристики:

• Return Loss - Количество отраженной и потерянной силы.

• Insertion Loss - Количество сигнала, потерянного при прохождении через устройство.

• Excess Loss - Дополнительная потеря устройства сверх теоретической.

Типы муфт

• Y-образные соединители
• Звездообразные муфты
  • Плавленое волокно
  • Тарелка для смешивания
  • Планарный (свободное пространство)
  • Ответвитель 3 дБ
• Разделитель луча

Фильтры

Фильтры используются для выбора сигнала в тракте передачи и приемнике из множества сигналов. Решетки - это фильтры. Переключатели, модуляторы, AWG, мультиплексоры и т. Д. Считаются типами фильтров.

Ниже приведены типы фильтров -

• Fabry-Perot
• Настраиваемый фильтр
• Волоконный фильтр с решеткой Брэгга

Фильтры используются перед светодиодом, чтобы уменьшить ширину линии перед передачей. Фильтры будут очень полезны в сетях WDM для -

• Фильтр, расположенный перед некогерентным приемником, может использоваться для выбора конкретного сигнала из множества поступающих сигналов.

• Предлагаются сети WDM, в которых используются фильтры для управления маршрутом через сеть, по которому будет проходить сигнал.

Волоконные решетки Брэгга - самый важный оптический фильтр в мире связи.

Модуляторы

Модуляторы состоят из материала, который меняет свои оптические свойства под действием электрического или магнитного поля. В общем, используются три подхода -

• Электрооптические и магнитооптические эффекты
• Электропоглощающие эффекты
• Акустические модуляторы

Из-за механических колебаний Ref. Указатель существенных изменений. Акустические модуляторы используют звук очень высокой частоты. Управляя интенсивностью звука, мы можем контролировать количество отклоняемого света и, следовательно, построить модулятор.

Ниже приведены некоторые из его преимуществ -

• Они могут выдерживать довольно большую мощность.

• Количество преломленного света линейно пропорционально интенсивности звуковых волн.

• Они могут одновременно модулировать разные длины волн.

Оптический ADM

Оптический фильтр используется, чтобы изолировать или отбросить желаемую длину волны из нескольких длин волн, поступающих на волокно. Как только длина волны отбрасывается, другой канал, использующий ту же длину волны, может быть добавлен или вставлен в волокно, когда оно покидает OADM.

Простой ADM имеет только 4 входных и выходных канала, каждый с четырьмя длинами волн. В OADM длины волн могут усиливаться, выравниваться или дополнительно обрабатываться. OADM упорядочивает длины волн от входного волокна до выходного волокна с помощью оптического кросс-соединения.

Оптическое кросс-соединение

Оптическое x-соединение может принимать четыре входных волокна, каждое из которых имеет четыре длины волны, и переставлять 16 длин волн на четыре выходных волокна. Простой транспондер внутри OXC будет переключать одну из длин волн на доступный канал.