เครือข่ายออปติคอล - อุปกรณ์

ในบทนี้เราจะพูดถึงส่วนประกอบต่างๆของอุปกรณ์ออปติก

Isolator

Isolator เป็นอุปกรณ์ที่ไม่ซึ่งกันและกันซึ่งช่วยให้แสงผ่านไปตามเส้นใยในทิศทางเดียวและให้การลดทอนที่สูงมากในทิศทางตรงกันข้าม จำเป็นต้องใช้ตัวแยกไอโซเลเตอร์ในระบบออพติคอลเพื่อป้องกันการสะท้อนที่ไม่ต้องการกลับมาที่เส้นใยและขัดขวางการทำงานของเลเซอร์ (ทำให้เกิดสัญญาณรบกวน) ในการผลิตเครื่องแยกส่วน "Faradays Effect” ถูกนำมาใช้ซึ่งขึ้นอยู่กับโพลาไรซ์

ตัวแยกถูกสร้างขึ้นโดยใช้โพลาไรเซอร์แบบออปติคัลเครื่องวิเคราะห์และตัวหมุน Faradays สัญญาณออปติคอลจะผ่านโพลาไรเซอร์โดยมุ่งขนานกับสถานะขาเข้าของโพลาไรซ์ Faradays rotator จะหมุนโพลาไรซ์ของสัญญาณแสง 45 องศา

จากนั้นสัญญาณจะผ่านเครื่องวิเคราะห์ซึ่งวางไว้ที่ 45 องศาเทียบกับโพลาไรเซอร์อินพุต ตัวแยกสัญญาณส่งผ่านสัญญาณออปติคอลจากซ้ายไปขวาและเปลี่ยนโพลาไรซ์ 45 องศาและทำให้เกิดการสูญเสียประมาณ 2 dB

หมุนเวียน

Circulators เป็นอุปกรณ์ไมโครออปติกและสามารถใช้กับพอร์ตจำนวนเท่าใดก็ได้อย่างไรก็ตามโดยทั่วไปจะใช้ตัวหมุนเวียน 3 พอร์ต / 4 พอร์ต มีการสูญเสียที่ค่อนข้างต่ำ 0.5 dB ถึง 1.5 dB port-to-port

ฟังก์ชันพื้นฐานของเครื่องหมุนเวียนจะแสดงในรูปด้านบน แสงที่เข้าสู่พอร์ตใด ๆ โดยเฉพาะ (พูดว่าพอร์ต 1) เดินทางไปรอบ ๆ เครื่องหมุนเวียนและออกที่พอร์ตถัดไป (พูดว่าพอร์ต 2) แสงที่เข้าที่พอร์ต 2 จะออกที่พอร์ต 3 และอื่น ๆ อุปกรณ์มีความสมมาตรในการทำงานรอบวงกลม Circulators เป็นอุปกรณ์ไมโครออปติกและสามารถทำกับพอร์ตใดก็ได้ อย่างไรก็ตามเครื่องหมุนเวียนพอร์ต 3 และ 4 เป็นเรื่องธรรมดามาก เครื่องหมุนเวียนมีการสูญเสียต่ำมาก การสูญเสียพอร์ตต่อพอร์ตโดยทั่วไปอยู่ที่ประมาณ 0.5 ถึง 1.5 db

ตัวแยกและข้อต่อ

ตัวเชื่อมต่อและตัวแยกใช้เพื่อรวมสัญญาณออปติคอลและ / หรือแยกสัญญาณออปติคัล ตัวเชื่อมต่อแบบออปติคอลโหมดเดี่ยวส่วนใหญ่ใช้หลักการของการเชื่อมต่อแบบเรโซแนนซ์ แกนเส้นใย SM สองแกนวางขนานกันและใกล้กัน พลังงานแสงจะถ่ายโอนจากแกนหนึ่งไปยังอีกแกนหนึ่งและย้อนกลับโดยการเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า การเชื่อมต่อกำลังขึ้นอยู่กับความยาวของส่วนการมีเพศสัมพันธ์

ลักษณะสำคัญสามประการคือ -

  • Return Loss - จำนวนพลังที่สะท้อนและสูญหาย

  • Insertion Loss - จำนวนสัญญาณที่สูญเสียไปในการส่งผ่านอุปกรณ์ทั้งหมด

  • Excess Loss - การสูญเสียเพิ่มเติมของอุปกรณ์ที่อยู่เหนือการสูญเสียทางทฤษฎี

ประเภทของ Couplers

  • Y ข้อต่อ
  • ตัวเชื่อมต่อแบบดาว
    • เส้นใยผสม
    • จานผสม
    • ระนาบ (พื้นที่ว่าง)
    • ตัวเชื่อมต่อ 3 dB
  • แยกลำแสง

ฟิลเตอร์

ตัวกรองใช้เพื่อเลือกสัญญาณในเส้นทางทรานส์และตัวรับสัญญาณจากหลายสัญญาณ ตะแกรงเป็นตัวกรอง สวิตช์โมดูเลเตอร์ AWG มัลติเพล็กเซอร์ ฯลฯ ถือเป็นประเภทของตัวกรอง

ประเภทของตัวกรองต่อไปนี้ -

  • Fabry-Perot
  • ตัวกรองที่ปรับได้
  • ตัวกรองตะแกรง Bragg ในเส้นใย

ใช้ฟิลเตอร์ด้านหน้า LED เพื่อลดความกว้างของเส้นก่อนส่ง ฟิลเตอร์จะมีประโยชน์มากในเครือข่าย WDM สำหรับ -

  • ตัวกรองที่วางอยู่ด้านหน้าของตัวรับสัญญาณที่ไม่ต่อเนื่องกันสามารถใช้เพื่อเลือกสัญญาณเฉพาะจากสัญญาณที่มาถึงจำนวนมาก

  • มีการเสนอเครือข่าย WDM ซึ่งใช้ตัวกรองเพื่อควบคุมเส้นทางที่จะส่งสัญญาณผ่านเครือข่าย

Fiber Bragg Gratings เป็นตัวกรองแสงที่สำคัญที่สุดในโลกแห่งการสื่อสาร

โมดูเลเตอร์

โมดูเลเตอร์ประกอบด้วยวัสดุที่เปลี่ยนคุณสมบัติทางแสงภายใต้อิทธิพลของสนามไฟฟ้าหรือสนามแม่เหล็ก โดยทั่วไปจะใช้สามวิธี -

  • เอฟเฟกต์ Electro-optic และ Magneto-optic
  • ผลการดูดซับไฟฟ้า
  • โมดูเลเตอร์อะคูสติก

เนื่องจากการสั่นสะเทือนทางกลอ้างอิง ดัชนีการเปลี่ยนแปลงของวัสดุ อะคูสติกโมดูเลเตอร์ใช้เสียงความถี่สูงมาก ด้วยการควบคุมความเข้มของเสียงเราสามารถควบคุมปริมาณแสงที่เบี่ยงเบนได้และด้วยเหตุนี้จึงสร้างโมดูเลเตอร์

ต่อไปนี้เป็นข้อดีบางประการ -

  • พวกเขาสามารถจัดการพลังงานได้ค่อนข้างสูง

  • ปริมาณแสงที่หักเหเป็นสัดส่วนเชิงเส้นกับความเข้มของคลื่นเสียง

  • สามารถปรับความยาวคลื่นที่แตกต่างกันได้ในเวลาเดียวกัน

ADM แบบออปติคอล

แผ่นกรองแสงใช้เพื่อแยกหรือลดความยาวคลื่นที่ต้องการจากหลายความยาวคลื่นที่มาถึงเส้นใย เมื่อความยาวคลื่นลดลงสามารถเพิ่มหรือแทรกช่องสัญญาณอื่นที่ใช้ความยาวคลื่นเดียวกันกับเส้นใยได้เมื่อออกจาก OADM

ADM แบบธรรมดามีช่องสัญญาณอินพุตและเอาต์พุตเพียง 4 ช่องแต่ละช่องมีความยาวคลื่นสี่ความยาวคลื่น ใน OADM ความยาวคลื่นอาจถูกขยายทำให้เท่ากันหรือประมวลผลเพิ่มเติม OADM จัดเรียงความยาวคลื่นจากเส้นใยอินพุตไปยังไฟเบอร์เอาต์พุตโดยใช้การเชื่อมต่อแบบออปติคัลข้าม

Optical Cross-Connect

การเชื่อมต่อ x แบบออปติคัลสามารถรับเส้นใยอินพุตได้สี่เส้นใยแต่ละเส้นมีความยาวคลื่นสี่ความยาวคลื่นและจัดเรียงความยาวคลื่น 16 ความยาวคลื่นใหม่ไปยังเส้นใยเอาต์พุตทั้งสี่ ช่องสัญญาณธรรมดาภายใน OXC จะสลับความยาวคลื่นหนึ่งไปยังช่องสัญญาณที่มีอยู่