Einführung in die Kategorien optischer Passive

Optische passive Geräte sind ein wichtiger Bestandteil von Kommunikationsgeräten, aber auch andere optische Komponenten sind unverzichtbare Anwendungsbereiche. Es gibt hauptsächlich vier Kategorien optischer passiver Geräte.

(A) Aktiver Glasfaserkabelanschluss

Glasfaserkabelverbinder verbinden zwei aktive Glasfasern zu einem durchgehenden optischen Pfad und ermöglichen die wiederholte Montage und Demontage passiver Komponenten. Darüber hinaus werden Glasfaserkabel mit aktiven Geräten, passiven Komponenten, Glasfaserkabeln und Systemen sowie Instrumenten verbunden. Aktive Steckverbinder haben sich parallel zur Entwicklung der optischen Kommunikation zu einem umfassenden Sortiment und einer breiten Produktpalette entwickelt. Glasfaseranwendungen sind unverzichtbar und bilden die am häufigsten verwendete Grundlage.

Ihre Funktion lässt sich in folgende Bereiche unterteilen: Anschlussstecker, Glasfaser-Jumper, Konverter, Wechselrichter usw. Diese Komponenten können einzeln als Gerät verwendet werden, eine Komponente kann aber auch zusammen verwendet werden. Ein aktiver Anschluss bezeichnet zwei Anschlussstecker und einen Konverter.

(B) Optischer Abschwächer

Ein optischer Abschwächer ist ein Gerät zur Dämpfung einer bestimmten Menge optischer Leistung. Optische Abschwächer lassen sich grob in feste und variable Typen unterteilen. Feste und variable Abschwächer zeichnen sich durch ihre Dämpfungsgenauigkeit, Präzision und Stabilität bzw. Wiederholbarkeit sowie den anwendbaren Wellenlängenbereich aus.

Ein fester optischer Dämpfungsglied mit fester Dämpfung des optischen Pfads der Lichtenergie wird hauptsächlich aufgrund seiner hervorragenden Temperatureigenschaften eingesetzt. Zur Fehlersuche im System wird üblicherweise die Dämpfung analoger optischer Signale über eine Glasfaser und die entsprechende Relaisstation oder die Verringerung der optischen Leistung im Raum verwendet, um eine Sättigung des optischen Empfängers zu verhindern. Es dient auch der Kalibrierung optischer Messgeräte.

Für unterschiedliche Leitungsschnittstellen können unterschiedliche feste Dämpfungsglieder verwendet werden. Handelt es sich bei der Schnittstelle um einen Pigtail-Typ, kann ein optischer Pigtail-Dämpfer an den optischen Pfad zwischen den beiden Glasfaserabschnitten angeschweißt werden. Zur Fehlersuche im System verwenden Sie einen Schnittstellenkonverter oder einen Inverter mit festem Dämpfungsglied. In der Praxis muss der Dämpfungsgrad des optischen Dämpfungsglieds häufig an die Bedürfnisse des Benutzers angepasst werden. Deshalb ist das Anwendungsspektrum variabler Dämpfungsglieder breiter. Beispielsweise ist die Designspanne optischer Systeme von EDFA und CATV nicht exakt mit der des tatsächlichen Systems identisch. Die optische Leistungsspanne des Systems muss anhand der Bitfehlerrate (BER) beurteilt werden. Um eine Sättigung des Empfängers zu vermeiden, muss ein variabler optischer Dämpfungsglied in das System eingefügt werden. Für Messungen und Kalibrierungen in der Glasfaser (z. B. mit einem Leistungsmesser oder einem OTDR) werden ebenfalls variable Dämpfungsglieder verwendet. Aus Sicht der Marktnachfrage tendieren optische Dämpfungsglieder einerseits in Richtung Miniaturisierung, Serialisierung und niedrigerer Preise. Andererseits geht die Entwicklung optischer Dämpfungsglieder aufgrund des gängigen Typs in Richtung leistungsstarker, intelligenter optischer Dämpfungsglieder und optischer Dämpfungsglieder mit hoher Rückflussdämpfung.

(C) Optischer Schalter

Ein optischer Schalter ist ein Gerät zur Steuerung optischer Pfade. Die optische Pfadumschaltung spielt eine Rolle in Glasfaserübertragungsnetzwerken und verschiedenen optischen Vermittlungssystemen. Durch Computersteuerung kann ein spektraler Austausch erreicht werden, um die Verteilung von Informationen und den Austausch von Informationen zwischen den Terminals, zwischen dem zentralen Terminal und dem Netzwerk zu erreichen. In gewöhnlichen optischen Übertragungssystemen kann ein optischer Pfad für die aktive und Standby-Umschaltung in Glasfasern verwendet werden. Optische Geräte und Glasfasersensornetzwerktests ermöglichen die stabile und zuverlässige Nutzung von Glasfaserübertragungssystemen, Messgeräten oder Sensorsystemen.

Um einen unterbrechungsfreien Betrieb des Kabelsystems im CATV-Glasfasernetz zu gewährleisten, muss es mit einem optischen Backup-Sender ausgestattet sein. Bei einem Ausfall des optischen Senders funktioniert dieser weiterhin. Mithilfe eines optischen Schalters kann in sehr kurzer Zeit (weniger als 1 ms) auf den Backup-Sender des Systems zugegriffen werden, um dessen ordnungsgemäße Funktion sicherzustellen.

Optische Schalter lassen sich je nach Funktionsprinzip in mechanische und nicht-mechanische Schalter unterteilen. Mechanische optische Schalter verändern den optischen Pfad durch Bewegung von Glasfasern oder optischen Komponenten. Derzeit auf dem Markt sind mechanische optische Schalter üblich. Sie bieten den Vorteil einer geringen Einfügungsdämpfung (typischerweise unter 1,5 dB), einer hohen Isolation (typischerweise über 45 dB) und der Abwesenheit von Polarisationswellenlängeneffekten. Nicht-mechanische optische Schalter nutzen den elektrooptischen, magnetooptischen, Schall- und Lichteffekt sowie den thermooptischen Effekt, um den Brechungsindex des Wellenleiters zu verändern und so den optischen Pfad zu ändern. Dies ist eine neue Technologie. Die Vorteile dieses Schaltertyps sind kurze Schaltzeiten, geringe Abmessungen und einfache optische oder elektrooptische Integration; Nachteile sind eine hohe Einfügungsdämpfung und eine geringe Isolation.

(D) WDM-Multiplexer und -Demultiplexer

Optisches Wellenlängenmultiplexing (WDM) überträgt in einer Glasfaser gleichzeitig Trägersignale mehrerer Lichtwellenlängen. Jeder optische Träger überträgt im FDM- oder TDM-Modus mehrere analoge oder digitale Signale. Das Grundprinzip besteht darin, dass optische Signale unterschiedlicher Wellenlängen auf der Sendeseite kombiniert (multiplext) und zur Übertragung an dasselbe Glasfaserkabel gekoppelt werden. Auf der Empfangsseite werden diese kombinierten Signale unterschiedlicher Wellenlängen getrennt (demultiplext) und weiterverarbeitet, um das ursprüngliche Signal an einem anderen Terminal wiederherzustellen. Daher wird diese Technologie als optisches Wellenlängenmultiplexing bezeichnet, kurzwellige Wellenlängenmultiplextechnologie.