Оптический аттенюатор , или волоконно-оптический аттенюатор, представляет собой устройство, используемое для снижения уровня мощности оптического сигнала , как в свободном пространстве, так и в оптоволокне . Основные типы оптических аттенюаторов: фиксированные, ступенчато-регулируемые и непрерывно регулируемые.
Оптические аттенюаторы обычно используются в волоконно-оптической связи , либо для проверки запасов уровня мощности путем временного добавления калиброванного количества потерь сигнала, либо устанавливаются постоянно для надлежащего согласования уровней передатчика и приемника. Резкие изгибы напрягают оптические волокна и могут привести к потерям. Если принимаемый сигнал слишком сильный, временное решение — обернуть кабель вокруг карандаша, пока не будет достигнут желаемый уровень затухания . [1] Однако такие решения ненадежны, поскольку напряженное волокно имеет тенденцию со временем ломаться. Как правило, многомодовым системам не нужны аттенюаторы, поскольку многомодовые источники редко имеют достаточную выходную мощность для насыщения приемников. Вместо этого одномодовые системы, особенно сетевые соединения DWDM большой протяженности, часто нуждаются в использовании волоконно-оптических аттенюаторов для регулировки оптической мощности во время передачи.
Снижение мощности осуществляется такими способами, как поглощение, отражение, диффузия, рассеяние, отклонение, дифракция и дисперсия и т. д. Оптические аттенюаторы обычно работают, поглощая свет, как солнцезащитные очки поглощают дополнительную световую энергию. Обычно они имеют рабочий диапазон длин волн, в котором они поглощают всю световую энергию одинаково. Они не должны отражать свет или рассеивать свет в воздушном зазоре, поскольку это может вызвать нежелательное обратное отражение в волоконной системе. Другой тип аттенюатора использует длину оптического волокна с высокими потерями, которое работает на своем входном уровне мощности оптического сигнала таким образом, что его выходной уровень мощности сигнала меньше входного уровня. [2]
Оптические аттенюаторы могут иметь различные формы и обычно классифицируются как фиксированные или переменные аттенюаторы. Более того, они могут быть классифицированы как LC, SC, ST, FC, MU, E2000 и т. д. в зависимости от различных типов разъемов. [2] [ dead link ]
Фиксированные оптические аттенюаторы, используемые в волоконно-оптических системах, могут использовать различные принципы для своего функционирования. Предпочтительные аттенюаторы используют либо легированные волокна, либо несовмещенные сращивания, либо полную мощность, поскольку оба они надежны и недороги. Встроенные аттенюаторы встроены в коммутационные кабели. Альтернативный встроенный аттенюатор представляет собой небольшой адаптер «папа-мама», который можно добавлять к другим кабелям. [3]
Непредпочтительные аттенюаторы часто используют принципы потери зазора или отражения. Такие устройства могут быть чувствительны к: модовому распределению , длине волны, загрязнению, вибрации, температуре, повреждению из-за всплесков мощности, могут вызывать обратные отражения, могут вызывать дисперсию сигнала и т. д.
Петлевой оптоволоконный аттенюатор предназначен для тестирования, проектирования и этапа приработки плат или другого оборудования. Доступен в SC/UPC, SC/APC, LC/UPC, LC/APC, MTRJ, MPO для одномодового применения. 900 мкм волоконно-оптический кабель внутри черной оболочки для типов LC и SC. Без черной оболочки для типов MTRJ и MPO. [4]
Встроенные переменные оптические аттенюаторы могут управляться вручную или электрически. Ручное устройство полезно для одноразовой настройки системы и является почти эквивалентом фиксированного аттенюатора, и может называться «регулируемым аттенюатором». Напротив, электрически управляемый аттенюатор может обеспечить адаптивную оптимизацию мощности.
Атрибуты достоинства для электрически управляемых устройств включают скорость реакции и избежание ухудшения передаваемого сигнала. Динамический диапазон обычно довольно ограничен, а обратная связь по мощности может означать, что долгосрочная стабильность является относительно незначительной проблемой. Скорость реакции является особенно серьезной проблемой в динамически реконфигурируемых системах, где задержка в одну миллионную долю секунды может привести к потере больших объемов передаваемых данных. Типичные технологии, используемые для высокоскоростного реагирования, включают жидкокристаллический переменный аттенюатор (LCVA) или устройства на основе ниобата лития . Существует класс встроенных аттенюаторов, которые технически неотличимы от тестовых аттенюаторов, за исключением того, что они упакованы для монтажа в стойку и не имеют тестового дисплея.
В переменных оптических тестовых аттенюаторах обычно используется переменный фильтр нейтральной плотности. Несмотря на относительно высокую стоимость, эта схема имеет преимущества стабильности, нечувствительности к длине волны, нечувствительности к режиму и предлагает большой динамический диапазон. Другие схемы, такие как LCD, переменный воздушный зазор и т. д., были опробованы на протяжении многих лет, но с ограниченным успехом.
Они могут управляться вручную или с помощью двигателя. Управление двигателем дает обычным пользователям явное преимущество в производительности, поскольку часто используемые тестовые последовательности могут запускаться автоматически.
Калибровка аттенюатора — это серьезная проблема. Обычно пользователь хочет абсолютную калибровку от порта к порту. Кроме того, калибровка обычно должна проводиться на нескольких длинах волн и уровнях мощности, поскольку устройство не всегда линейно. Однако ряд приборов на самом деле не предлагают эти основные функции, предположительно в попытке снизить стоимость. Самые точные приборы с переменным аттенюатором имеют тысячи точек калибровки, что обеспечивает превосходную общую точность при использовании.
Последовательности испытаний, использующие переменные аттенюаторы, могут быть очень трудоемкими. Поэтому автоматизация, скорее всего, принесет полезные выгоды. Доступны как настольные, так и портативные устройства, которые предлагают такие функции.
В этой статье использованы материалы из Федерального стандарта 1037C. Администрация общих служб . Архивировано из оригинала 2022-01-22.