Mạng quang - Thiết bị

Trong chương này, chúng ta sẽ thảo luận về các thành phần khác nhau của thiết bị quang học.

Bộ cách ly

Bộ cách ly là một thiết bị không tương hỗ cho phép ánh sáng truyền dọc theo sợi quang theo một hướng và cung cấp độ suy giảm rất cao theo hướng ngược lại. Bộ cách ly là cần thiết trong hệ thống quang học để ngăn chặn các phản xạ không mong muốn, đi xuống sợi quang và làm gián đoạn hoạt động của tia laser (tạo ra tiếng ồn). Trong sản xuất bộ cách ly “Faradays Effect”Được sử dụng, phụ thuộc vào phân cực.

Bộ cách ly được chế tạo bằng bộ phân cực quang học, bộ phân tích và bộ quay Faradays. Tín hiệu quang đi qua bộ phân cực, được định hướng song song với trạng thái phân cực tới. Rotator Faradays sẽ xoay 45 độ phân cực của tín hiệu quang học.

Sau đó, tín hiệu đi qua bộ phân tích, được định hướng 45 độ so với bộ phân cực đầu vào. Bộ cách ly truyền tín hiệu quang từ trái sang phải và thay đổi độ phân cực của nó 45 độ và tạo ra suy hao khoảng 2 dB.

Máy tuần hoàn

Bộ tuần hoàn là thiết bị vi quang và có thể được sử dụng với bất kỳ số lượng cổng nào, tuy nhiên, bộ tuần hoàn 3 cổng / 4 cổng thường được sử dụng. Nó có mức suy hao tương đối thấp từ 0,5 dB đến 1,5 dB từ cổng đến cổng.

Chức năng cơ bản của máy tuần hoàn được thể hiện trong hình trên. Ánh sáng đi vào bất kỳ cổng cụ thể nào (ví dụ cổng 1) di chuyển xung quanh bộ lưu thông và đi ra ở cổng tiếp theo (ví dụ cổng 2). Ánh sáng đi vào cổng 2 rời khỏi cổng 3, v.v. Thiết bị hoạt động đối xứng xung quanh một vòng tròn. Bộ tuần hoàn là thiết bị vi quang và có thể được thực hiện với bất kỳ số lượng cổng nào. Tuy nhiên, các bộ lưu thông 3 và 4 cổng rất phổ biến. Máy tuần hoàn có tổn thất rất thấp. Suy hao từ cổng đến cổng điển hình là khoảng 0,5 đến 1,5 db.

Bộ tách và bộ ghép

Bộ ghép và bộ tách được sử dụng để kết hợp tín hiệu quang và / hoặc tách tín hiệu quang. Phần lớn các bộ ghép quang đơn mode sử dụng nguyên tắc ghép cộng hưởng. Hai lõi sợi SM được đặt song song và gần nhau. Công suất quang truyền từ lõi này sang lõi khác và ngược lại bằng cảm ứng sóng điện từ. Khớp nối nguồn phụ thuộc vào chiều dài của phần khớp nối.

Ba đặc điểm quan trọng là -

Return Loss - Lượng điện năng phản xạ và mất mát.
Insertion Loss - Lượng tín hiệu bị mất trong quá trình truyền toàn bộ qua một thiết bị.
Excess Loss - Mất thêm một thiết bị trên mức hao hụt lý thuyết.

Các loại ghép nối

Bộ ghép Y
Bộ ghép dấu sao
- Sợi hợp nhất
- Đĩa trộn
- Planar (không gian trống)
- Bộ ghép 3 dB
Bộ tách tia

Bộ lọc

Bộ lọc được sử dụng để chọn tín hiệu trong đường truyền và bộ thu từ nhiều tín hiệu. Lưới là bộ lọc. Bộ chuyển mạch, bộ điều chế, AWG, bộ ghép kênh, v.v. được coi là các loại bộ lọc.

Sau đây là các loại bộ lọc -

Fabry-Perot
Bộ lọc có thể điều chỉnh
Bộ lọc lưới Bragg trong sợi

Bộ lọc được sử dụng trước đèn LED để thu hẹp chiều rộng đường truyền trước khi truyền. Bộ lọc sẽ rất hữu ích trong mạng WDM cho -

Một bộ lọc đặt phía trước một máy thu không mạch lạc có thể được sử dụng để chọn một tín hiệu cụ thể từ nhiều tín hiệu đến.
Mạng WDM được đề xuất sử dụng các bộ lọc để kiểm soát tín hiệu sẽ đi qua đường dẫn nào qua mạng.

Sợi Bragg Gratings là bộ lọc quang học quan trọng nhất trong thế giới truyền thông.

Bộ điều chế

Bộ điều biến bao gồm một vật liệu thay đổi tính chất quang học của nó dưới tác động của điện trường hoặc từ trường. Nói chung, ba cách tiếp cận được sử dụng:

Hiệu ứng quang điện và quang điện từ
Hiệu ứng hấp thụ điện
Bộ điều biến âm thanh

Do rung động cơ học Ref. Chỉ số thay đổi vật liệu. Bộ điều biến âm thanh sử dụng âm thanh tần số rất cao. Bằng cách kiểm soát cường độ âm thanh, chúng ta có thể kiểm soát lượng ánh sáng bị lệch và do đó, tạo ra một bộ điều biến.

Sau đây là một số ưu điểm của nó -

Chúng có thể xử lý công suất khá cao.
Lượng ánh sáng khúc xạ tỉ lệ thuận với cường độ sóng âm.
Chúng có thể điều chỉnh các bước sóng khác nhau cùng một lúc.

ADM quang học

Một bộ lọc quang học được sử dụng để cô lập hoặc giảm bước sóng mong muốn khỏi nhiều bước sóng đến trên sợi quang. Khi bước sóng bị giảm, một kênh khác sử dụng cùng bước sóng có thể được thêm vào hoặc chèn vào sợi quang, khi nó rời khỏi OADM.

Một ADM đơn giản chỉ có 4 kênh đầu vào và đầu ra, mỗi kênh có bốn bước sóng. Trong OADM, các bước sóng có thể được khuếch đại, cân bằng hoặc được xử lý thêm. OADM sắp xếp các bước sóng từ sợi quang đầu vào đến sợi quang đầu ra bằng cách sử dụng kết nối chéo quang.

Kết nối chéo quang học

Một kết nối x quang có thể lấy bốn sợi đầu vào, mỗi sợi mang bốn bước sóng và sắp xếp lại 16 bước sóng, trên bốn sợi đầu ra. Một bộ phát đáp đơn giản bên trong OXC sẽ xáo trộn một trong các bước sóng sang một kênh có sẵn.