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Optische Dämpfungsglieder sind sehr wichtige passive Bauteile in der Glasfasertechnik. Sie sind unverzichtbar für Glasfaser-CATV-Systeme. Bisher sind auf dem Markt vier Baureihen erhältlich: optische Dämpfungsglieder mit fester Stufeneinstellung, variable Dämpfungsglieder, stufenlos variable Dämpfungsglieder und intelligente Dämpfungsglieder.
Arten von optischen Dämpfungsgliedern
A. Optischer Verschiebungsdämpfer
Wie bekannt, ist bei der Verbindung zweier Glasfaserabschnitte eine hohe Genauigkeit erforderlich, um die Übertragungsverluste des optischen Signals zu minimieren. Umgekehrt lässt sich durch gezielte Anpassungen der Faser die Dämpfung steuern. Verschiebungsoptische Dämpfungsglieder basieren auf diesem Prinzip: Durch die gezielte Verschiebung der Faserenden wird der Lichtverlust reduziert. Um eine kontrollierte Dämpfung zu erreichen, werden Verschiebungsoptische Dämpfungsglieder in zwei Typen unterteilt: laterale und axiale. Die laterale Verschiebung ist ein klassisches Verfahren. Da die Parameter der lateralen Verschiebung im Mikrometerbereich liegen, werden in der Regel keine variablen Dämpfungsglieder benötigt, sondern ausschließlich feste Dämpfungsglieder verwendet. Die Verbindung erfolgt durch Schweißen oder Kleben. Diese Dämpfungsglieder haben nach wie vor einen großen Markt und bieten den Vorteil einer hohen Rückflussdämpfung von in der Regel über 60 dB. Optische Dämpfungsglieder vom axialen Verschiebungstyp können durch mechanische Mittel erzeugt werden, sofern die beiden optischen Fasern einen bestimmten Abstand zum Objektiv aufweisen. Dieses Prinzip wird hauptsächlich zur Herstellung von optischen Dämpfungsgliedern mit fester Wellenlänge und einigen kleinen, variablen Dämpfungsgliedern verwendet.
B. Optischer Dünnschicht-Dämpfungsglied
Dieser Dämpfungsregler nutzt das Prinzip der Sonneneinstrahlung und die Konzentration des reflektierten Lichts an der Oberfläche einer dünnen Metallschicht. Die Dicke der um das Glassubstrat abgeschiedenen Metallschicht ist festgelegt, wodurch ein optischer Dämpfungsregler entsteht. Unterschiedliche Dämpfungsgrade lassen sich erzielen, indem man eine scheibenförmige, dünne Metallschicht auf ein Glassubstrat mit unterschiedlicher Dicke aufbringt. Diese Metallschichten werden in den optischen Pfad eingeführt, um die Intensität des reflektierten Lichts in der schräg in die optische Faser eingeführten, variablen Dämpfungsregler zu verändern.
C. Optischer Dämpfungsregler mit Dämpfungsplatte
Die Dämpfung des optischen Chip-Dämpfungsglieds erfolgt direkt durch eine Absorptionscharakteristik an der Endfläche der optischen Faser oder sogar des optischen Pfades, um die Ursache der Dämpfung des optischen Signals zu erreichen. Dieses Verfahren kann nicht nur zur Herstellung eines festen optischen Dämpfungsglieds verwendet werden, sondern auch zur Herstellung eines variablen optischen Dämpfungsglieds.
Anwendungen von optischen Dämpfungsgliedern
Ein fester optischer Dämpfungsregler, der die Lichtstärke im optischen Pfad gegenüber der Sonneneinstrahlung um einen festen Wert reduziert, wird hauptsächlich aufgrund seiner hervorragenden Temperatureigenschaften eingesetzt. Bei der Inbetriebnahme des Systems wird er häufig verwendet, um analoge optische Signale über die entsprechende Periode der optischen Faserdämpfung zu übertragen oder die optische Leistungsreserve der Relaisstation zu verringern. Er kann auch verwendet werden, um eine Sättigung des optischen Empfängers zu verhindern und dient der Kalibrierung optischer Messgeräte. Für verschiedene Leitungsschnittstellen können unterschiedliche feste Dämpfungsregler verwendet werden. Bei einer Pigtail-Schnittstelle kann ein Pigtail-Dämpfungsregler zwischen den beiden Faserabschnitten in den optischen Pfad eingelötet werden. Bei der Fehlersuche an Maschinensteckverbindern oder Inverter-Schnittstellen werden feste Dämpfungsregler verwendet.
In praktischen Anwendungen ist es oft erforderlich, die Dämpfung des optischen Dämpfungsglieds an die jeweiligen Benutzerbedürfnisse anzupassen. Dadurch erweitert sich das Anwendungsgebiet des variablen Dämpfungsglieds. Beispielsweise sind die Auslegungsmargen optischer Systeme in EDFA- und CATV-Anlagen nicht immer identisch. Um die Bitfehlerrate (BER) zu bewerten und eine Sättigung des Empfängers zu vermeiden, wird ein variables optisches Dämpfungsglied in das System integriert. Auch bei Messungen und Kalibrierungen in der Glasfasertechnik (z. B. mit Leistungsmessern oder OTDRs) kommt ein variables Dämpfungsglied zum Einsatz. Aus Sicht der Marktnachfrage geht die Entwicklung optischer Dämpfungsglieder einerseits in Richtung Miniaturisierung, Serienfertigung und niedrigere Preise. Andererseits zielt die Entwicklung aufgrund der gängigen Bauart optischer Dämpfungsglieder auf leistungsstarke, intelligente und dämpfende optische Dämpfungsglieder ab.
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