Qu'est-ce que les atténuateurs de fibre optique

Un atténuateur optique est un dispositif passif utilisé pour réduire le niveau de puissance d'un signal optique. Le circuit atténuateur permettra de réduire une source d’énergie connue d’un facteur prédéterminé, généralement exprimé en décibels. Les atténuateurs à fibre sont généralement utilisés dans les applications longue distance monomodes pour éviter une surcharge optique au niveau du récepteur.

 

Les atténuateurs à fibre optique se présentent généralement sous deux formes d'emballage. L'atténuateur optique de cloison peut être branché sur la prise du récepteur. L'atténuateur en ligne ressemble à un cordon de brassage et est généralement utilisé entre le panneau de brassage et le récepteur.

 

Les principes des atténuateurs optiques

 

Les atténuateurs optiques utilisent plusieurs principes différents afin d'obtenir la réduction de puissance souhaitée. Les atténuateurs de fibre peuvent utiliser la technique de perte d'espace, d'absorption ou de réflexion pour obtenir

la perte de signal souhaitée. Les types d'atténuateurs généralement utilisés sont fixes, variables par étapes et variables en continu.

 

Principe de perte d'écart

 

Le principe de perte d'espacement est utilisé dans les atténuateurs optiques pour réduire le niveau de puissance optique en insérant le dispositif dans le chemin de la fibre à l'aide d'une configuration en ligne. Des atténuateurs de perte d'espace sont utilisés pour éviter la saturation du récepteur et sont placés à proximité de l'émetteur. Les atténuateurs de perte d'espace utilisent un espace longitudinal entre deux fibres optiques afin que le signal optique transmis d'une fibre optique à une autre soit atténué. Ce principe permet à la lumière issue de la fibre optique émettrice de se propager à sa sortie de la fibre optique. Lorsque la lumière atteint la fibre optique réceptrice, une partie de la lumière sera perdue dans la gaine en raison de l'espacement et de la propagation qui s'est produite.

 

L'atténuateur de perte d'espacement n'induira une réduction précise de la puissance que lorsqu'il est placé directement après l'émetteur. Ces atténuateurs sont très sensibles à la répartition modale en amont du

émetteur, ce qui est une autre raison pour garder l'appareil à proximité de l'émetteur afin de maintenir la perte au niveau souhaité. Plus l'atténuateur de perte d'espacement est éloigné de l'émetteur, moins l'atténuateur est efficace et la perte souhaitée ne sera pas obtenue. Pour atténuer un signal plus loin sur le trajet de la fibre, un atténuateur optique utilisant des techniques d'absorption ou de réflexion doit être utilisé.

 

Gardez à l’esprit que l’entrefer produira une réflexion de Fresnel, ce qui pourrait poser un problème pour l’émetteur.

 

Principe d'absorption

 

Le principe d'absorption, ou absorption, représente un pourcentage de perte de puissance dans la fibre optique. Cette perte est due aux imperfections de la fibre optique qui absorbent l'énergie optique et la convertissent en chaleur. Ce principe peut être utilisé dans la conception d'un atténuateur optique pour insérer une réduction de puissance connue.

 

Le principe d'absorption utilise le matériau présent dans le chemin optique pour absorber l'énergie optique. Le principe est simple, mais peut constituer un moyen efficace de réduire la puissance transmise et reçue.

 

Principe réfléchissant

 

Le principe de réflexion, ou diffusion, représente la majorité de la perte de puissance dans la fibre optique et est également dû aux imperfections de la fibre optique, qui dans ce cas provoquent la diffusion du signal. La lumière diffusée provoque des interférences dans la fibre optique, réduisant ainsi la quantité de lumière transmise et reçue. Ce principe peut être utilisé dans l'atténuation planifiée d'un signal. Le matériau utilisé dans l'atténuateur est fabriqué pour refléter une quantité connue du signal, permettant ainsi de propager uniquement la partie souhaitée du signal.

 

Maintenant que nous avons examiné les principes qui sous-tendent les théories des atténuateurs, nous allons aborder certains types d'atténuateurs à fibre. Nous examinerons les atténuateurs fixes, variables par étapes et variables en continu et quand ils doivent être utilisés.

 

Types d'atténuateurs

 

Les atténuateurs fixes sont conçus pour avoir un niveau d'atténuation inchangé. Ils peuvent théoriquement être conçus pour fournir n’importe quelle quantité d’atténuation souhaitée. Le signal de sortie est

atténué par rapport au signal d’entrée. Les atténuateurs fixes sont généralement utilisés pour les applications monomodes.

 

Atténuateurs variables pas à pas

 

Un atténuateur variable par étapes est un dispositif qui modifie l'atténuation du signal par étapes connues telles que 0,1 dB, 0,5 dB ou 1 dB. L'atténuateur pas à pas peut être utilisé dans des applications traitant de plusieurs sources d'alimentation optique. Par exemple, si trois entrées sont disponibles, il peut s'avérer nécessaire d'atténuer le signal à un niveau différent pour chacune des entrées.

 

À l'inverse, l'atténuateur pas à pas peut également être utilisé dans des situations où le signal d'entrée est stable, mais les exigences de sortie changent en fonction du périphérique vers lequel le signal est émis.

 

L'atténuateur pas à pas doit être utilisé dans les applications où les entrées, les sorties et les configurations opérationnelles sont connues.

 

Atténuateur à variation continue

 

L'atténuateur à variation continue est un atténuateur qui peut être modifié à la demande. Ces atténuateurs comportent généralement un dispositif en place qui permet à l'atténuation du signal de changer selon les besoins. Un atténuateur à variation continue est utilisé dans des environnements non contrôlés où les caractéristiques d'entrée et les besoins de sortie changent continuellement. Cela permet à l'opérateur d'ajuster le

atténuateur pour s'adapter aux changements requis rapidement et précisément sans aucune interruption du circuit.

 

Calcul de la valeur d'atténuation

 

En résumé, il existe de nombreux types d’atténuateurs et de nombreux principes sur lesquels ils fonctionnent. La clé pour choisir celui qui convient est de comprendre la théorie sur laquelle chacun fonctionne et l’application à laquelle l’atténuateur sera appliqué. Bien entendu, vous devez également être en mesure de déterminer la valeur de l'atténuateur en décibels requise pour votre application.

 

Dans cet exemple, supposons que la puissance d'entrée optique maximale avec laquelle un récepteur à fibre optique peut fonctionner est de -6 dBm. Si la puissance d'entrée dépasse ce niveau de puissance, le récepteur sera surchargé. L'émetteur, situé à 10 km du récepteur, a une puissance de sortie de 3 dBm. La perte pour les 10 km de fibre optique, interconnexions comprises, est de 5 dB.

 

Pour calculer l'atténuation minimale requise pour éviter que le récepteur ne soit surchargé, nous devons soustraire toutes les pertes connues de la puissance de sortie de l'émetteur, comme indiqué ici :

 

Puissance de l'émetteur (TP) = 3 dBm

Puissance d'entrée optique maximale du récepteur (MP) = –6 dBm

Pertes totales (TL) = 5dB

Atténuation minimale requise = MP + TL – TP–6dBm + 5dB – 3dBm = –4dB

 

Au minimum, un atténuateur de 4 dB est requis. Cependant, un atténuateur avec une valeur plus élevée pourrait être utilisé à condition qu'il n'atténue pas trop le signal.