.webp)
Les dispositifs optiques passifs constituent un élément important des dispositifs de communication, mais sont également indispensables aux autres domaines d'application des composants optiques. Leurs pertes de réflexion élevées, leur faible perte d'insertion, leur fiabilité, leur stabilité, leur résistance mécanique à l'abrasion et à la corrosion, leur simplicité d'utilisation et d'autres caractéristiques les rendent largement utilisés dans les communications longue distance, les réseaux locaux et la fibre optique, la transmission vidéo, la mesure par capteurs à fibre optique, etc. Par rapport aux dispositifs optoélectroniques, tels que les lasers à semi-conducteurs, les diodes électroluminescentes, les photodiodes et les amplificateurs à fibre optique, on parle de « dispositif actif ». Ce type de dispositif optique, souvent appelé « passif », ne produit ni lumière, ni amplification, ni conversion photoélectrique.
Principe, fonction et indicateurs optiques passifs
Il s'agit d'un composant optique dont le processus respecte les lois fondamentales de l'optique, de la théorie de l'éclairage et de la théorie électromagnétique. Il utilise divers indicateurs techniques, diverses formules et diverses méthodes de test. La fibre optique et l'optique intégrée sont étroitement liées. De même, les composants passifs électriques sont fondamentalement différents. Il existe une grande variété de composants passifs, de fonctions et de formes différentes, mais il existe un réseau de communication par fibre optique utilisant des dispositifs indispensables. Les principaux composants passifs comprennent les connecteurs de fibre optique , les connecteurs de câbles à fibre optique, les coupleurs de fibre optique , les commutateurs optiques , les multiplexeurs optiques (combineurs et séparateurs), les séparateurs optiques , les isolateurs optiques, les atténuateurs optiques , les filtres optiques, etc.
Leur rôle se résume à : connecter un guide d'ondes optiques ou un chemin optique ; contrôler la direction de propagation de la lumière ; contrôler la distribution lumineuse de la puissance ; contrôler le couplage optique entre le guide d'ondes optiques, entre le dispositif et le guide d'ondes optiques ; et déterminer l'onde totale et l'onde stellaire. L'évaluation des principaux indicateurs techniques porte sur les dispositifs passifs : perte d'insertion, perte de retour, bande passante, in-band et downs, erreur de distribution de puissance, isolation de longueur d'onde, isolation de canal, largeur de canal, taux d'extinction, vitesse de commutation, vitesse de modulation, etc. Chaque dispositif requiert des indicateurs techniques différents. Cependant, la grande majorité des dispositifs passifs nécessitent une faible perte d'insertion, une perte de retour élevée, une bande passante et une largeur de bande.
Leur rôle se résume à : connecter un guide d'ondes optiques ou un chemin optique ; contrôler la direction de propagation de la lumière ; contrôler la distribution lumineuse de la puissance ; contrôler le couplage optique entre le guide d'ondes optiques, entre le dispositif et le guide d'ondes optiques ; et déterminer l'onde totale et l'onde stellaire. L'évaluation des principaux indicateurs techniques porte sur les dispositifs passifs : perte d'insertion, perte de retour, bande passante, in-band et downs, erreur de distribution de puissance, isolation de longueur d'onde, isolation de canal, largeur de canal, taux d'extinction, vitesse de commutation, vitesse de modulation, etc. Chaque dispositif requiert des indicateurs techniques différents. Cependant, la grande majorité des dispositifs passifs nécessitent une faible perte d'insertion, une perte de retour élevée, une bande passante et une largeur de bande.
Catégories optiques passives
(A) Connecteur de câble à fibre optique actif.
Le connecteur de câble à fibre optique est connecté à deux fibres optiques actives pour former un chemin optique continu et permet l'assemblage et le démontage répétés de composants passifs. Il permet également la connexion de câbles à fibre optique avec des dispositifs actifs, des câbles à fibre optique et d'autres composants passifs, ainsi que la connexion de câbles, systèmes et instruments à fibre optique. Avec le développement des communications optiques, le connecteur actif a formé une gamme complète de produits système variés. Les applications fibre sont devenues indispensables et constituent le composant le plus largement utilisé.
Leurs fonctions peuvent être divisées en plusieurs sections : connecteurs, jarretières de fibre, convertisseurs, onduleurs, etc. Ces composants peuvent être utilisés seuls ou en combinaison. Un connecteur actif désigne deux connecteurs et un convertisseur.
Connecteur : la fibre dans le convertisseur, ou élément de connecteur fonctionnel du convertisseur, est appelée connecteur, qui complète le connecteur, le connecteur du corps de la broche et les pièces mécaniques externes. Deux connecteurs peuvent être intégrés au convertisseur après la fibre (câble) entre les extrémités ; la structure mécanique du connecteur assure une protection efficace de la fibre. La broche est cylindrique et microporeuse.
Cavalier de fibre : deux fibres sont équipées de connecteurs, appelés cavaliers. Le connecteur de cavalier est un cas particulier : une seule extrémité de la fibre optique est munie de connecteurs. Dans les applications d'ingénierie et d'instrumentation, divers modèles de cavaliers et de connecteurs de cavalier sont largement utilisés. Les deux fibres peuvent être du même modèle ou de modèles différents. Le cavalier peut être monoconducteur ou multiconducteur. Le prix des cavaliers dépend principalement de la qualité de l'assemblage. Par conséquent, le prix varie considérablement. Pour choisir un cavalier, privilégiez la qualité et le prix, mais évitez d'acheter un produit de qualité inférieure.
Convertisseur : Les connecteurs de fibre optique sont connectés entre eux, de sorte que la fibre optique est connectée à un dispositif appelé convertisseur, appelé bride. Le connecteur de type FC est le plus fréquemment utilisé dans les systèmes de télévision par câble. Le connecteur de type SC, facile à utiliser, peu coûteux et nécessitant une installation complexe, est également prometteur. Outre l'extraterrestre, les connecteurs de type ST ont également de nombreuses applications.
Onduleur : une prise d'un type donné est convertie en un autre type de dispositif appelé convertisseur de prise. Ce dispositif se compose de deux parties : une moitié pour un modèle de convertisseur, l'autre moitié pour les autres types de prises. Lorsqu'il est utilisé avec un type de prise particulier, il devient compatible avec les autres types de prises. Dans les applications d'ingénierie, il arrive souvent qu'un autre modèle de convertisseur, compatible avec un autre modèle, ne fonctionne pas correctement en cas de contact avec la prise, d'instruments ou de systèmes. Ce type de convertisseur résout le problème. Les trois dispositifs de connexion FC, SC et ST sont entièrement interchangeables avec les six convertisseurs suivants : une prise SC-FC convertit la prise FC ; une prise ST-FC convertit la prise FC-ST ; une prise FC-SC convertit la prise SC-FC ; une prise FC-ST convertit la prise ST-FC ; une prise SC-ST convertit la prise SC-ST ; une prise ST-SC convertit la prise SC-ST.
(B) Atténuateur optique
: un atténuateur optique est un dispositif d'atténuation de la puissance optique. Les atténuateurs optiques peuvent être divisés en deux catégories : fixes et variables. Les principaux indicateurs de précision, de stabilité et de répétabilité de l'atténuation, ainsi que la plage de longueurs d'onde applicable, sont les suivants : exactitude, précision, stabilité et répétabilité.
Un atténuateur optique fixe, dont l'atténuation est fixe sur le trajet optique de l'énergie lumineuse, est principalement utilisé pour ses excellentes caractéristiques thermiques. Pour le débogage du système, il est couramment utilisé pour les signaux optiques analogiques via une atténuation de fibre et la station relais correspondante, ou pour réduire la puissance optique de la pièce afin d'éviter la saturation du récepteur optique. Il est également étalonné pour l'étalonnage d'un instrument de mesure optique. Différents atténuateurs fixes peuvent être utilisés pour différentes interfaces de ligne. Si l'interface est de type pigtail, un atténuateur optique de type pigtail est disponible, soudé au trajet optique entre les deux sections de fibre. Pour le débogage du système, un convertisseur d'interface de connecteur ou un atténuateur fixe de type inverseur est utilisé. Dans les applications pratiques, l'atténuation de l'atténuateur optique peut être modifiée selon les besoins de l'utilisateur. Par conséquent, l'atténuateur variable offre un champ d'application plus large. Par exemple, la marge de conception du système optique EDFA et CATV diffère du système réel. La marge de puissance optique de l'évaluation du BER du système doit être respectée. Pour éviter la saturation du récepteur, un atténuateur optique variable doit être intégré au système. Un autre atténuateur variable est utilisé pour la mesure et l'étalonnage des fibres optiques (par exemple, un wattmètre ou un OTDR). Du point de vue de la demande du marché, le développement des atténuateurs optiques s'oriente vers la miniaturisation, la sérialisation et un prix bas. D'autre part, en raison de la généralisation de l'atténuateur optique, le développement de l'atténuateur optique s'oriente vers des atténuateurs optiques intelligents et performants, ainsi que vers des atténuateurs optiques à forte perte de retour.
(C) Commutateur optique
Le commutateur optique est un dispositif de contrôle du chemin optique. La commutation du chemin optique joue un rôle dans les réseaux de transmission par fibre optique et dans divers systèmes de commutation optique. Le contrôle par ordinateur permet l'échange spectral entre les terminaux, entre le terminal central et la distribution d'informations et l'échange de renseignements. Dans un système de transmission optique classique, un chemin optique pour la commutation active et de secours peut être utilisé pour tester les fibres optiques, les dispositifs optiques et les réseaux de capteurs à fibres optiques. Les systèmes de transmission à fibres optiques, les instruments de mesure et les systèmes de détection sont stables, fiables et faciles à utiliser.
Pour garantir le fonctionnement ininterrompu des systèmes de câblodistribution, les réseaux optiques CATV doivent être équipés d'un émetteur optique de secours. En cas de panne, un émetteur optique est opérationnel et l'utilisation d'un commutateur optique permet de se connecter rapidement au système d'accès à l'émetteur optique de secours et d'en garantir le bon fonctionnement.
Selon leur principe de fonctionnement, les commutateurs optiques peuvent être divisés en deux catégories, mécaniques et non mécaniques. Les commutateurs optiques mécaniques, ou composants optiques, modifient le chemin optique en déplaçant la fibre optique. Actuellement, les commutateurs optiques mécaniques sont généralement disponibles sur le marché. Ils présentent l'avantage d'une faible perte d'insertion, généralement inférieure à 1,5 dB, d'une isolation élevée, généralement supérieure à 45 dB, et d'une absence d'effets de longueur d'onde de polarisation. Les commutateurs optiques non mécaniques utilisent les effets électro-optiques, magnéto-optiques, sonores et lumineux, ainsi que les effets thermo-optiques pour modifier l'indice de réfraction du guide d'ondes. Le chemin optique est modifié. Il s'agit d'une nouvelle technologie. Les avantages de ce type de commutateur sont : un temps de commutation court, une taille compacte, une intégration optique ou électro-optique aisée ; ses inconvénients sont une perte d'insertion importante et une faible isolation.
(D) Multiplexeur et démultiplexeur WDM
: la technologie de multiplexage par répartition en longueur d'onde optique (WDM) permet à une fibre optique de transmettre simultanément plusieurs longueurs d'onde de signal porteur lumineux, chaque porteuse optique étant en mode FDM ou TDM, chacune transportant plusieurs signaux analogiques ou numériques. Le principe de base est le suivant : à l'émission, les signaux optiques de différentes longueurs d'onde sont combinés (multiplexés) et couplés à la même fibre optique pour la transmission. À la réception, ces signaux combinés sont séparés (démultiplexage) et traités pour récupérer le signal d'origine vers un autre terminal. Cette technologie est donc appelée multiplexage par répartition en longueur d'onde optique (
LFO). La modernisation et l'expansion des réseaux, le développement des services haut débit, l'exploitation de la bande passante des fibres optiques et les communications ultra-rapides revêtent une importance capitale, notamment lorsqu'elle est associée à un amplificateur à fibre dopée à l'erbium (EDFA) dans les réseaux WDM pour accroître la puissance de l'information.
Le WDM est une technologie de transmission WDM à faible coût pour la couche d'accès MAN. En principe, le multiplexeur optique CWDM utilise des signaux lumineux de différentes longueurs d'onde multiplexés sur une seule fibre optique pour la transmission. À la réception, via la fibre optique du démultiplexeur optique, le signal est mixé en signaux de différentes longueurs d'onde et connecté au récepteur correspondant.
Le connecteur de câble à fibre optique est connecté à deux fibres optiques actives pour former un chemin optique continu et permet l'assemblage et le démontage répétés de composants passifs. Il permet également la connexion de câbles à fibre optique avec des dispositifs actifs, des câbles à fibre optique et d'autres composants passifs, ainsi que la connexion de câbles, systèmes et instruments à fibre optique. Avec le développement des communications optiques, le connecteur actif a formé une gamme complète de produits système variés. Les applications fibre sont devenues indispensables et constituent le composant le plus largement utilisé.
Leurs fonctions peuvent être divisées en plusieurs sections : connecteurs, jarretières de fibre, convertisseurs, onduleurs, etc. Ces composants peuvent être utilisés seuls ou en combinaison. Un connecteur actif désigne deux connecteurs et un convertisseur.
Connecteur : la fibre dans le convertisseur, ou élément de connecteur fonctionnel du convertisseur, est appelée connecteur, qui complète le connecteur, le connecteur du corps de la broche et les pièces mécaniques externes. Deux connecteurs peuvent être intégrés au convertisseur après la fibre (câble) entre les extrémités ; la structure mécanique du connecteur assure une protection efficace de la fibre. La broche est cylindrique et microporeuse.
Cavalier de fibre : deux fibres sont équipées de connecteurs, appelés cavaliers. Le connecteur de cavalier est un cas particulier : une seule extrémité de la fibre optique est munie de connecteurs. Dans les applications d'ingénierie et d'instrumentation, divers modèles de cavaliers et de connecteurs de cavalier sont largement utilisés. Les deux fibres peuvent être du même modèle ou de modèles différents. Le cavalier peut être monoconducteur ou multiconducteur. Le prix des cavaliers dépend principalement de la qualité de l'assemblage. Par conséquent, le prix varie considérablement. Pour choisir un cavalier, privilégiez la qualité et le prix, mais évitez d'acheter un produit de qualité inférieure.
Convertisseur : Les connecteurs de fibre optique sont connectés entre eux, de sorte que la fibre optique est connectée à un dispositif appelé convertisseur, appelé bride. Le connecteur de type FC est le plus fréquemment utilisé dans les systèmes de télévision par câble. Le connecteur de type SC, facile à utiliser, peu coûteux et nécessitant une installation complexe, est également prometteur. Outre l'extraterrestre, les connecteurs de type ST ont également de nombreuses applications.
Onduleur : une prise d'un type donné est convertie en un autre type de dispositif appelé convertisseur de prise. Ce dispositif se compose de deux parties : une moitié pour un modèle de convertisseur, l'autre moitié pour les autres types de prises. Lorsqu'il est utilisé avec un type de prise particulier, il devient compatible avec les autres types de prises. Dans les applications d'ingénierie, il arrive souvent qu'un autre modèle de convertisseur, compatible avec un autre modèle, ne fonctionne pas correctement en cas de contact avec la prise, d'instruments ou de systèmes. Ce type de convertisseur résout le problème. Les trois dispositifs de connexion FC, SC et ST sont entièrement interchangeables avec les six convertisseurs suivants : une prise SC-FC convertit la prise FC ; une prise ST-FC convertit la prise FC-ST ; une prise FC-SC convertit la prise SC-FC ; une prise FC-ST convertit la prise ST-FC ; une prise SC-ST convertit la prise SC-ST ; une prise ST-SC convertit la prise SC-ST.
(B) Atténuateur optique
: un atténuateur optique est un dispositif d'atténuation de la puissance optique. Les atténuateurs optiques peuvent être divisés en deux catégories : fixes et variables. Les principaux indicateurs de précision, de stabilité et de répétabilité de l'atténuation, ainsi que la plage de longueurs d'onde applicable, sont les suivants : exactitude, précision, stabilité et répétabilité.
Un atténuateur optique fixe, dont l'atténuation est fixe sur le trajet optique de l'énergie lumineuse, est principalement utilisé pour ses excellentes caractéristiques thermiques. Pour le débogage du système, il est couramment utilisé pour les signaux optiques analogiques via une atténuation de fibre et la station relais correspondante, ou pour réduire la puissance optique de la pièce afin d'éviter la saturation du récepteur optique. Il est également étalonné pour l'étalonnage d'un instrument de mesure optique. Différents atténuateurs fixes peuvent être utilisés pour différentes interfaces de ligne. Si l'interface est de type pigtail, un atténuateur optique de type pigtail est disponible, soudé au trajet optique entre les deux sections de fibre. Pour le débogage du système, un convertisseur d'interface de connecteur ou un atténuateur fixe de type inverseur est utilisé. Dans les applications pratiques, l'atténuation de l'atténuateur optique peut être modifiée selon les besoins de l'utilisateur. Par conséquent, l'atténuateur variable offre un champ d'application plus large. Par exemple, la marge de conception du système optique EDFA et CATV diffère du système réel. La marge de puissance optique de l'évaluation du BER du système doit être respectée. Pour éviter la saturation du récepteur, un atténuateur optique variable doit être intégré au système. Un autre atténuateur variable est utilisé pour la mesure et l'étalonnage des fibres optiques (par exemple, un wattmètre ou un OTDR). Du point de vue de la demande du marché, le développement des atténuateurs optiques s'oriente vers la miniaturisation, la sérialisation et un prix bas. D'autre part, en raison de la généralisation de l'atténuateur optique, le développement de l'atténuateur optique s'oriente vers des atténuateurs optiques intelligents et performants, ainsi que vers des atténuateurs optiques à forte perte de retour.
(C) Commutateur optique
Le commutateur optique est un dispositif de contrôle du chemin optique. La commutation du chemin optique joue un rôle dans les réseaux de transmission par fibre optique et dans divers systèmes de commutation optique. Le contrôle par ordinateur permet l'échange spectral entre les terminaux, entre le terminal central et la distribution d'informations et l'échange de renseignements. Dans un système de transmission optique classique, un chemin optique pour la commutation active et de secours peut être utilisé pour tester les fibres optiques, les dispositifs optiques et les réseaux de capteurs à fibres optiques. Les systèmes de transmission à fibres optiques, les instruments de mesure et les systèmes de détection sont stables, fiables et faciles à utiliser.
Pour garantir le fonctionnement ininterrompu des systèmes de câblodistribution, les réseaux optiques CATV doivent être équipés d'un émetteur optique de secours. En cas de panne, un émetteur optique est opérationnel et l'utilisation d'un commutateur optique permet de se connecter rapidement au système d'accès à l'émetteur optique de secours et d'en garantir le bon fonctionnement.
Selon leur principe de fonctionnement, les commutateurs optiques peuvent être divisés en deux catégories, mécaniques et non mécaniques. Les commutateurs optiques mécaniques, ou composants optiques, modifient le chemin optique en déplaçant la fibre optique. Actuellement, les commutateurs optiques mécaniques sont généralement disponibles sur le marché. Ils présentent l'avantage d'une faible perte d'insertion, généralement inférieure à 1,5 dB, d'une isolation élevée, généralement supérieure à 45 dB, et d'une absence d'effets de longueur d'onde de polarisation. Les commutateurs optiques non mécaniques utilisent les effets électro-optiques, magnéto-optiques, sonores et lumineux, ainsi que les effets thermo-optiques pour modifier l'indice de réfraction du guide d'ondes. Le chemin optique est modifié. Il s'agit d'une nouvelle technologie. Les avantages de ce type de commutateur sont : un temps de commutation court, une taille compacte, une intégration optique ou électro-optique aisée ; ses inconvénients sont une perte d'insertion importante et une faible isolation.
(D) Multiplexeur et démultiplexeur WDM
: la technologie de multiplexage par répartition en longueur d'onde optique (WDM) permet à une fibre optique de transmettre simultanément plusieurs longueurs d'onde de signal porteur lumineux, chaque porteuse optique étant en mode FDM ou TDM, chacune transportant plusieurs signaux analogiques ou numériques. Le principe de base est le suivant : à l'émission, les signaux optiques de différentes longueurs d'onde sont combinés (multiplexés) et couplés à la même fibre optique pour la transmission. À la réception, ces signaux combinés sont séparés (démultiplexage) et traités pour récupérer le signal d'origine vers un autre terminal. Cette technologie est donc appelée multiplexage par répartition en longueur d'onde optique (
LFO). La modernisation et l'expansion des réseaux, le développement des services haut débit, l'exploitation de la bande passante des fibres optiques et les communications ultra-rapides revêtent une importance capitale, notamment lorsqu'elle est associée à un amplificateur à fibre dopée à l'erbium (EDFA) dans les réseaux WDM pour accroître la puissance de l'information.
Le WDM est une technologie de transmission WDM à faible coût pour la couche d'accès MAN. En principe, le multiplexeur optique CWDM utilise des signaux lumineux de différentes longueurs d'onde multiplexés sur une seule fibre optique pour la transmission. À la réception, via la fibre optique du démultiplexeur optique, le signal est mixé en signaux de différentes longueurs d'onde et connecté au récepteur correspondant.
Conclusion
Les équipements de communication optique passive constituent un élément essentiel du système optique passif. Leur survie dépend du système optique et du développement des dispositifs passifs. L'utilisation de composants passifs dans la technologie de communication par fibre optique occupe une place importante. D'autres domaines d'application sont également indispensables pour les composants optiques.
.jpg "Qu'est-ce qu'un câble à paires torsadées ?")
.jpg "Quelle est la différence entre un câble UTP et un câble STP ?")
Aucun commentaire n'a encore été posté.