Was sind Glasfaserdämpfungsglieder?

Ein optischer Dämpfer ist ein passives Gerät, das zur Reduzierung des Leistungspegels eines optischen Signals verwendet wird. Die Dämpfungsschaltung ermöglicht die Reduzierung einer bekannten Stromquelle um einen vorgegebenen Faktor, der normalerweise in Dezibel ausgedrückt wird. Faserdämpfer werden im Allgemeinen in Singlemode-Langstreckenanwendungen verwendet, um eine optische Überlastung am Empfänger zu verhindern.

 

Faseroptische Dämpfungsglieder sind typischerweise in zwei Verpackungsformen erhältlich. Der optische Schott-Dämpfer kann in die Empfängerbuchse eingesteckt werden. Der Inline-Dämpfer ähnelt einem Patchkabel und wird typischerweise zwischen dem Patchpanel und dem Empfänger verwendet.

 

Die Prinzipien optischer Dämpfungsglieder

 

Optische Dämpfungsglieder nutzen mehrere unterschiedliche Prinzipien, um die gewünschte Leistungsreduzierung zu erreichen. Faserdämpfer können die Lückenverlust-, Absorptions- oder Reflexionstechnik nutzen, um dies zu erreichen

den gewünschten Signalverlust. Die im Allgemeinen verwendeten Arten von Dämpfungsgliedern sind fest, stufenweise variabel und stufenlos variabel.

 

Gap-Loss-Prinzip

 

Das Prinzip der Lückendämpfung wird in optischen Dämpfungsgliedern verwendet, um den optischen Leistungspegel zu reduzieren, indem das Gerät mithilfe einer Inline-Konfiguration in den Faserpfad eingefügt wird. Dämpfungsglieder mit Lückenverlust verhindern die Sättigung des Empfängers und werden in der Nähe des Senders platziert. Gap-Loss-Dämpfer nutzen einen Längsspalt zwischen zwei Glasfasern, sodass das von einer Glasfaser zur anderen übertragene optische Signal gedämpft wird. Dieses Prinzip ermöglicht, dass sich das Licht aus der übertragenden optischen Faser beim Verlassen der optischen Faser ausbreitet. Wenn das Licht die empfangende optische Faser erreicht, geht ein Teil des Lichts aufgrund der Lücke und der aufgetretenen Ausbreitung in der Ummantelung verloren.

 

Der Lückenverlustdämpfer führt nur dann zu einer genauen Leistungsreduzierung, wenn er direkt nach dem Sender platziert wird. Diese Dämpfungsglieder reagieren sehr empfindlich auf die modale Verteilung vor dem Signal

Dies ist ein weiterer Grund, das Gerät in der Nähe des Senders zu halten, um den Verlust auf dem gewünschten Niveau zu halten. Je weiter das Lückenverlust-Dämpfungsglied vom Sender entfernt ist, desto weniger effektiv ist das Dämpfungsglied und die gewünschte Dämpfung wird nicht erreicht. Um ein Signal weiter unten im Faserpfad zu dämpfen, sollte ein optischer Dämpfer mit absorbierenden oder reflektierenden Techniken verwendet werden.

 

Bedenken Sie, dass der Luftspalt eine Fresnel-Reflexion erzeugt, die zu Problemen für den Sender führen kann.

 

Absorptionsprinzip

 

Das Absorptionsprinzip oder die Absorption ist für einen bestimmten Prozentsatz des Leistungsverlusts in Glasfasern verantwortlich. Dieser Verlust entsteht durch Mängel in der optischen Faser, die optische Energie absorbieren und in Wärme umwandeln. Dieses Prinzip kann beim Entwurf eines optischen Dämpfungsglieds verwendet werden, um eine bekannte Leistungsreduzierung einzuführen.

 

Das Absorptionsprinzip nutzt das Material im Strahlengang, um optische Energie zu absorbieren. Das Prinzip ist einfach, kann aber eine wirksame Möglichkeit sein, die Sende- und Empfangsleistung zu reduzieren.

 

Reflektierendes Prinzip

 

Das Reflexionsprinzip oder die Streuung ist für den Großteil des Leistungsverlusts in optischen Fasern verantwortlich und ist wiederum auf Unvollkommenheiten in der optischen Faser zurückzuführen, die in diesem Fall zu einer Streuung des Signals führen. Das gestreute Licht verursacht Störungen in der optischen Faser und reduziert dadurch die Menge des gesendeten und empfangenen Lichts. Dieses Prinzip kann bei der gezielten Dämpfung eines Signals eingesetzt werden. Das im Dämpfungsglied verwendete Material ist so hergestellt, dass es eine bekannte Menge des Signals reflektiert und somit nur die Ausbreitung des gewünschten Teils des Signals ermöglicht.

 

Nachdem wir uns nun die Prinzipien hinter den Dämpfungstheorien angesehen haben, werden wir einige Arten von Faserdämpfern besprechen. Wir untersuchen feste, stufenweise und kontinuierlich variable Dämpfungsglieder und wann sie eingesetzt werden sollten.

 

Arten von Dämpfungsgliedern

 

Feste Dämpfungsglieder sind so konzipiert, dass sie einen gleichbleibenden Dämpfungsgrad aufweisen. Sie können theoretisch so ausgelegt werden, dass sie jedes gewünschte Maß an Dämpfung bieten. Das Ausgangssignal ist

relativ zum Eingangssignal gedämpft. Feste Dämpfungsglieder werden typischerweise für Singlemode-Anwendungen verwendet.

 

Stufenweise variable Dämpfungsglieder

 

Ein stufenweise variabler Dämpfer ist ein Gerät, das die Dämpfung des Signals in bekannten Schritten wie 0,1 dB, 0,5 dB oder 1 dB ändert. Der schrittweise Dämpfer kann in Anwendungen verwendet werden, die mit mehreren optischen Stromquellen arbeiten. Wenn beispielsweise drei Eingänge verfügbar sind, kann es erforderlich sein, das Signal für jeden Eingang auf einem anderen Pegel zu dämpfen.

 

Umgekehrt kann der schrittweise Dämpfer auch in Situationen verwendet werden, in denen das Eingangssignal stabil ist, sich die Ausgangsanforderungen jedoch je nach Gerät, an das das Signal ausgegeben wird, ändern.

 

Der Stufenabschwächer sollte in Anwendungen verwendet werden, bei denen die Eingänge, Ausgänge und Betriebskonfigurationen bekannt sind.

 

Stufenlos regelbares Dämpfungsglied

 

Ein stufenlos variabler Dämpfer ist ein Dämpfer, der bei Bedarf geändert werden kann. Diese Dämpfungsglieder verfügen im Allgemeinen über eine Vorrichtung in PLAce, das es ermöglicht, die Dämpfung des Signals je nach Bedarf zu ändern. Ein kontinuierlich variabler Dämpfer wird in unkontrollierten Umgebungen verwendet, in denen sich die Eingangseigenschaften und Ausgangsanforderungen ständig ändern. Dies ermöglicht dem Bediener die Anpassung

Dämpfungsglied, um die erforderlichen Änderungen schnell und präzise ohne Unterbrechung des Stromkreises zu berücksichtigen.

 

Berechnung des Dämpfungswertes

 

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass es viele Arten von Dämpfungsgliedern und viele Prinzipien gibt, nach denen sie funktionieren. Der Schlüssel zur Auswahl des geeigneten Dämpfungsglieds liegt darin, die zugrunde liegende Theorie und die Anwendung zu verstehen, auf die das Dämpfungsglied angewendet wird. Natürlich müssen Sie auch den für Ihre Anwendung erforderlichen Dämpfungswert in Dezibel ermitteln können.

 

Nehmen wir in diesem Beispiel an, dass die maximale optische Eingangsleistung, mit der ein Glasfaserempfänger arbeiten kann, -6 dBm beträgt. Wenn die Eingangsleistung diesen Leistungspegel überschreitet, wird der Empfänger überlastet. Der Sender, der 10 km vom Empfänger entfernt ist, hat eine Ausgangsleistung von 3 dBm. Der Verlust für die 10 km Glasfaser, einschließlich der Verbindungen, beträgt 5 dB.

 

Um die minimale Dämpfung zu berechnen, die erforderlich ist, um eine Überlastung des Empfängers zu verhindern, müssen wir alle bekannten Verluste von der Ausgangsleistung des Senders abziehen, wie hier gezeigt:

 

Sendeleistung (TP) = 3 dBm

Maximale optische Eingangsleistung des Empfängers (MP) = –6 dBm

Gesamtverluste (TL) = 5 dB

Erforderliche Mindestdämpfung = MP + TL – TP–6 dBm + 5 dB – 3 dBm = –4 dB

 

Es ist mindestens ein 4-dB-Dämpfer erforderlich. Allerdings könnte ein Dämpfer mit einem größeren Wert verwendet werden, solange er das Signal nicht zu stark dämpft.