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광 수동 소자는 통신 장치의 중요한 부분일 뿐만 아니라, 다른 광 부품에도 필수적인 응용 분야입니다. 높은 반사 손실, 낮은 삽입 손실, 높은 신뢰성, 안정성, 기계적 마모 및 내부식성, 간편한 작동 등의 특성을 갖추고 있어 장거리 통신, LAN 및 광섬유, 비디오 전송, 광섬유 센서 측정 등에 널리 사용됩니다. 반도체 레이저, 발광 다이오드, 포토다이오드, 광섬유 증폭기와 같은 광전자 소자와 관련하여, "능동 소자"는 자체적으로 빛을 내거나 증폭, 광전 변환을 하지 않는 광 소자를 말하며, 종종 광 "수동 소자"라고 합니다.
광학 수동 원리, 기능 및 표시기
그것은 광학 부품이며, 그 과정은 광학 및 조명 이론과 전자기 이론의 기본 법칙, 다양한 기술 지표, 다양한 공식 및 다양한 테스트 방법, 광섬유, 집적 광학을 준수하도록 작동합니다.따라서 전기 수동 부품은 본질적으로 다릅니다.수동 부품은 다양하고 기능도 다르며 형태도 다르지만 광섬유 통신망을 사용하는 매우 필수적인 장치가 있습니다.주요 수동 부품에는 광섬유 커넥터 , 광섬유 케이블 커넥터, 광섬유 커플러, 광 스위치 , 광 멀티플렉서 (결합기 및 분배기), 광 분배기, 광 분리기, 광 감쇠기, 광 필터링 등이 있습니다.그 역할은 다음과 같이 요약됩니다.광 도파관 또는 광 경로를 연결합니다.광 전파 방향을 제어합니다.전력의 광 분배 를 제어 합니다 .광 도파관 간, 장치와 광 도파관 간 및 장치 간의 광 결합을 제어합니다.전체 파동과 별파 등을 제어합니다. 주요 기술 지표 평가에는 수동 소자가 포함됩니다. 여기에는 삽입 손실, 반사 손실, 대역폭, 대역 내 및 대역 외 주파수, 전력 분배 오차, 파장 분리도, 채널 분리도, 채널 폭, 소광비, 스위칭 속도, 변조 속도 등이 포함됩니다. 소자마다 필요한 기술 지표 유형이 다릅니다. 그러나 대다수의 수동 소자는 낮은 삽입 손실, 높은 반사 손실, 대역폭, 그리고 넓은 대역폭을 요구합니다.
광학 수동 카테고리
(A) 활성 광섬유 케이블 커넥터
광섬유 케이블 커넥터는 두 개의 활성 광섬유에 연결되어 연속적인 광 경로를 형성하며 수동 부품의 반복적인 조립 및 분해가 가능합니다. 또한 광섬유 케이블과 활성 장치, 광섬유 케이블 및 기타 수동 부품, 광섬유 케이블 및 시스템 및 계측기 간의 연결을 수행합니다. 활성 커넥터는 광 통신의 발전과 함께 발전하여 현재 광범위한 시스템 제품을 형성했으며 광섬유 응용 분야에 필수적이며 가장 널리 사용되는 기반 구성 요소입니다.
기능은 커넥터 플러그, 광섬유 점퍼, 컨버터, 인버터 등으로 나눌 수 있습니다. 이러한 구성 요소는 단독으로 장치로 사용할 수 있으며 구성 요소를 함께 사용할 수 있습니다. 실제로 활성 커넥터는 두 개의 커넥터 플러그와 컨버터를 의미합니다.
커넥터 플러그: 컨버터 또는 컨버터 기능 플러그 멤버에서 광섬유를 완성하는 플러그라고 하며, 커넥터 플러그는 핀 본체와 여러 외부 기계 부품으로 구성됩니다. 두 개의 플러그를 컨버터 또는 컨버터에 연결하면 광섬유(케이블) 사이의 맞대기 후에 달성할 수 있습니다. 플러그는 광섬유를 효과적으로 보호하기 위한 기계적 구조를 가지고 있습니다. 핀은 미세 다공성 정밀 원통형입니다.
광섬유 점퍼: 두 광섬유에 점퍼라고 하는 플러그가 장착되어 있습니다. 점퍼 커넥터 플러그는 특수한 경우로, 광섬유의 한쪽 끝에만 플러그가 있는 경우입니다. 엔지니어링 및 계측 분야에서는 다양한 모델, 사양의 점퍼가 널리 사용됩니다. 점퍼 플러그는 광섬유 두 개에 동일한 모델일 수도 있고, 다른 모델일 수도 있습니다. 점퍼는 단일 코어일 수도 있고 다중 코어일 수도 있습니다. 점퍼의 가격은 주로 접합부의 품질에 따라 결정됩니다. 따라서 가격도 상당히 다릅니다. 점퍼를 선택할 때는 품질이 좋고 저렴한 제품을 선택해야 하지만, 품질이 낮은 제품을 구매해서는 안 됩니다.
컨버터: 광섬유 커넥터는 서로 연결되어 광섬유를 컨버터라고 하는 장치에 연결하는데, 이 컨버터를 플랜지라고 합니다. CATV 시스템에서 가장 많이 사용되는 것은 FC형 커넥터입니다. SC형 커넥터는 사용하기 쉽고, 저렴하며, 집약적 설치가 가능하다는 등의 이유로 전망이 밝으며, 지상파 이외에도 ST형 커넥터도 다양한 용도로 활용될 수 있습니다.
인버터: 특정 유형의 플러그를 플러그 변환기라고 하는 다른 유형의 장치로 변환합니다. 이 장치는 두 부분으로 구성되어 있으며, 절반은 변환기 모델이고 나머지 절반은 다른 유형의 플러그입니다. 특정 유형의 변환기 플러그와 함께 사용하면 다른 유형의 플러그로 변환됩니다. 실제 엔지니어링 응용 분야에서는 플러그, 계측기 또는 시스템에 다른 유형의 변환기가 연결되어 서로 호환되지 않는 상황이 자주 발생합니다. 이러한 유형의 변환기를 장착하면 문제가 해결됩니다. FC, SC, ST 세 가지 연결 장치의 경우 다음 여섯 가지 변환기와 완벽하게 호환됩니다. SC-FC, SC 플러그는 FC 플러그를 변환합니다. ST-FC는 FC ST 플러그로 변환합니다. FC-SC는 SC FC 커넥터로 변환합니다. FC-ST는 FC 플러그로 변환합니다. SC-ST는 SC ST 커넥터로 변환합니다. ST-SC는 SC ST 커넥터로 변환합니다.
(B) 광 감쇠기
광 감쇠기는 일정량의 광 출력을 감쇠시킬 수 있는 장치입니다. 광 감쇠기는 크게 고정형과 가변형으로 구분할 수 있습니다. 고정형과 가변형 감쇠기는 감쇠 정확도, 정밀도, 안정성 또는 반복성을 주요 지표로 하며, 적용 파장 영역도 중요합니다.
고정 광 감쇠기는 광 에너지의 광 경로에 대한 고정 감쇠량을 제공하며, 우수한 온도 특성으로 주로 사용됩니다. 시스템 디버깅은 일반적으로 광섬유 감쇠기와 해당 중계국을 통한 아날로그 광 신호 또는 실내 광 전력 감소를 통해 광 수신기의 포화를 방지하는 데 사용됩니다. 또한 광 계측기 교정을 위해 교정될 수도 있습니다. 다양한 회선 인터페이스에는 다양한 고정 감쇠기를 사용할 수 있습니다. 인터페이스가 피그테일 유형인 경우, 두 광섬유 구간 사이의 광 경로에 용접된 피그테일 유형 광 감쇠기를 사용할 수 있습니다. 시스템 커넥터 인터페이스 디버깅에는 컨버터 또는 인버터 유형 고정 감쇠기를 사용할 수 있습니다. 실제 응용 분야에서는 광 감쇠기의 감쇠량을 사용자 요구에 따라 변경할 수 있는 경우가 많습니다. 따라서 가변 감쇠기는 더 넓은 적용 범위를 제공합니다. 예를 들어, EDFA, CATV 광 시스템 설계 마진은 실제 시스템의 마진과 정확히 같지 않으며, 시스템 BER 평가의 광 전력 마진은 수신기가 포화되는 것을 방지하기 위해 시스템에 가변 광 감쇠기를 삽입해야 합니다.다른 하나는 광섬유(예: 전력계 또는 OTDR) 측정, 교정에도 가변 감쇠기를 사용합니다.시장 수요의 관점에서 볼 때, 한편으로는 광 감쇠기의 개발이 소형화, 직렬화, 저가 방향으로 진행되고 있습니다.다른 한편으로는 일반형 광 감쇠기로 인해 광 감쇠기는 고성능, 지능형 광 감쇠기, 고반사 손실 광 감쇠기로 개발 방향이 진행되고 있습니다.
(C) 광 스위치
광 스위치는 광 경로 제어 장치로, 광 경로 스위칭은 광섬유 전송망과 다양한 광 스위칭 시스템에서 역할을 하며, 컴퓨터 제어를 통해 스펙트럼 교환을 달성하여 단말 간, 센터 단말과 정보 분배 및 지능 교환을 달성합니다. 일반 광 전송 시스템에서 활성 및 대기 스위칭을 위한 광 경로는 광섬유, 광 소자 및 광섬유 센서 네트워크 테스트에 사용될 수 있으며, 광섬유 전송 시스템, 계측기 또는 감지 시스템은 안정적이고 신뢰성이 높으며 사용하기 쉽습니다.
CATV 광 네트워크에서 케이블 시스템의 무중단 운영을 보장하기 위해서는 백업 광 송신기를 장착해야 합니다. 광 송신기는 고장 발생 시 작동하며, 광 스위치를 사용하면 매우 짧은 시간(1ms 미만) 내에 백업 광 송신기 접속 시스템의 정상 작동을 보장할 수 있습니다.
광 스위치는 작동 원리에 따라 기계적 광 스위치와 비기계적 광 스위치로 나눌 수 있습니다. 기계적 광 스위치는 광섬유 또는 광 부품을 이동하여 광 경로를 변경하는 방식으로, 현재 시중에는 일반적으로 기계적 광 스위치가 있으며, 삽입 손실이 일반적으로 1.5dB 미만이고, 격리도가 일반적으로 45dB 이상이며, 편광 파장 효과가 없다는 장점이 있습니다. 비기계적 광 스위치는 전기 광학 효과, 자기 광학 효과, 음향 및 빛 효과, 열 광학 효과를 이용하여 도파관의 굴절률을 변경하여 광 경로를 변경하는 새로운 기술입니다. 이러한 유형의 스위치는 다음과 같은 장점을 가지고 있습니다. 스위칭 시간이 짧고, 크기가 작으며, 광 또는 전기 광학 통합이 용이합니다. 단점은 삽입 손실이 크고 격리도가 낮다는 것입니다.
(D) WDM 다중화기 및
역다중화기 광 파장 분할 다중화(WDM) 기술은 광섬유에서 여러 파장의 빛을 동시에 전송하는 캐리어 신호를 전송하며, 각 캐리어는 FDM 또는 TDM 모드를 사용하여 여러 개의 아날로그 또는 디지털 신호를 전송합니다. 기본 원리는 서로 다른 파장의 광 신호를 송신측에서 결합(다중화)하여 동일한 광섬유 케이블에 연결하여 전송하는 것입니다. 수신측에서는 결합된 신호를 서로 다른 파장으로 분리(역다중화)하고, 추가 처리하여 원래 신호를 다른 단말로 복원합니다. 따라서 이 기술을 광파장 분할 다중화(OPM) 또는 단파장 분할 다중화(SWDM) 기술이라고 합니다.
WDM 기술은 네트워크의 업그레이드 및 확장, 광대역 서비스 발전, 광섬유 대역폭 용량 증대, 초고속 통신 등에 큰 의미를 지닙니다. 특히 WDM 네트워크에서 에르븀 첨가 광섬유 증폭기(EDFA)와 결합하면 현대 정보 통신의 효율성을 더욱 높일 수 있습니다.
WDM은 MAN(Man-Man Access Layer) 접속 계층에 적합한 저비용 WDM 전송 기술입니다. 원칙적으로 CWDM 광 다중화기는 서로 다른 파장의 광 신호를 단일 광섬유로 다중화하여 전송합니다. 수신측에서는 광 역다중화기를 통해 광섬유를 통해 서로 다른 파장의 신호를 혼합하여 해당 수신 장치에 연결합니다.
광섬유 케이블 커넥터는 두 개의 활성 광섬유에 연결되어 연속적인 광 경로를 형성하며 수동 부품의 반복적인 조립 및 분해가 가능합니다. 또한 광섬유 케이블과 활성 장치, 광섬유 케이블 및 기타 수동 부품, 광섬유 케이블 및 시스템 및 계측기 간의 연결을 수행합니다. 활성 커넥터는 광 통신의 발전과 함께 발전하여 현재 광범위한 시스템 제품을 형성했으며 광섬유 응용 분야에 필수적이며 가장 널리 사용되는 기반 구성 요소입니다.
기능은 커넥터 플러그, 광섬유 점퍼, 컨버터, 인버터 등으로 나눌 수 있습니다. 이러한 구성 요소는 단독으로 장치로 사용할 수 있으며 구성 요소를 함께 사용할 수 있습니다. 실제로 활성 커넥터는 두 개의 커넥터 플러그와 컨버터를 의미합니다.
커넥터 플러그: 컨버터 또는 컨버터 기능 플러그 멤버에서 광섬유를 완성하는 플러그라고 하며, 커넥터 플러그는 핀 본체와 여러 외부 기계 부품으로 구성됩니다. 두 개의 플러그를 컨버터 또는 컨버터에 연결하면 광섬유(케이블) 사이의 맞대기 후에 달성할 수 있습니다. 플러그는 광섬유를 효과적으로 보호하기 위한 기계적 구조를 가지고 있습니다. 핀은 미세 다공성 정밀 원통형입니다.
광섬유 점퍼: 두 광섬유에 점퍼라고 하는 플러그가 장착되어 있습니다. 점퍼 커넥터 플러그는 특수한 경우로, 광섬유의 한쪽 끝에만 플러그가 있는 경우입니다. 엔지니어링 및 계측 분야에서는 다양한 모델, 사양의 점퍼가 널리 사용됩니다. 점퍼 플러그는 광섬유 두 개에 동일한 모델일 수도 있고, 다른 모델일 수도 있습니다. 점퍼는 단일 코어일 수도 있고 다중 코어일 수도 있습니다. 점퍼의 가격은 주로 접합부의 품질에 따라 결정됩니다. 따라서 가격도 상당히 다릅니다. 점퍼를 선택할 때는 품질이 좋고 저렴한 제품을 선택해야 하지만, 품질이 낮은 제품을 구매해서는 안 됩니다.
컨버터: 광섬유 커넥터는 서로 연결되어 광섬유를 컨버터라고 하는 장치에 연결하는데, 이 컨버터를 플랜지라고 합니다. CATV 시스템에서 가장 많이 사용되는 것은 FC형 커넥터입니다. SC형 커넥터는 사용하기 쉽고, 저렴하며, 집약적 설치가 가능하다는 등의 이유로 전망이 밝으며, 지상파 이외에도 ST형 커넥터도 다양한 용도로 활용될 수 있습니다.
인버터: 특정 유형의 플러그를 플러그 변환기라고 하는 다른 유형의 장치로 변환합니다. 이 장치는 두 부분으로 구성되어 있으며, 절반은 변환기 모델이고 나머지 절반은 다른 유형의 플러그입니다. 특정 유형의 변환기 플러그와 함께 사용하면 다른 유형의 플러그로 변환됩니다. 실제 엔지니어링 응용 분야에서는 플러그, 계측기 또는 시스템에 다른 유형의 변환기가 연결되어 서로 호환되지 않는 상황이 자주 발생합니다. 이러한 유형의 변환기를 장착하면 문제가 해결됩니다. FC, SC, ST 세 가지 연결 장치의 경우 다음 여섯 가지 변환기와 완벽하게 호환됩니다. SC-FC, SC 플러그는 FC 플러그를 변환합니다. ST-FC는 FC ST 플러그로 변환합니다. FC-SC는 SC FC 커넥터로 변환합니다. FC-ST는 FC 플러그로 변환합니다. SC-ST는 SC ST 커넥터로 변환합니다. ST-SC는 SC ST 커넥터로 변환합니다.
(B) 광 감쇠기
광 감쇠기는 일정량의 광 출력을 감쇠시킬 수 있는 장치입니다. 광 감쇠기는 크게 고정형과 가변형으로 구분할 수 있습니다. 고정형과 가변형 감쇠기는 감쇠 정확도, 정밀도, 안정성 또는 반복성을 주요 지표로 하며, 적용 파장 영역도 중요합니다.
고정 광 감쇠기는 광 에너지의 광 경로에 대한 고정 감쇠량을 제공하며, 우수한 온도 특성으로 주로 사용됩니다. 시스템 디버깅은 일반적으로 광섬유 감쇠기와 해당 중계국을 통한 아날로그 광 신호 또는 실내 광 전력 감소를 통해 광 수신기의 포화를 방지하는 데 사용됩니다. 또한 광 계측기 교정을 위해 교정될 수도 있습니다. 다양한 회선 인터페이스에는 다양한 고정 감쇠기를 사용할 수 있습니다. 인터페이스가 피그테일 유형인 경우, 두 광섬유 구간 사이의 광 경로에 용접된 피그테일 유형 광 감쇠기를 사용할 수 있습니다. 시스템 커넥터 인터페이스 디버깅에는 컨버터 또는 인버터 유형 고정 감쇠기를 사용할 수 있습니다. 실제 응용 분야에서는 광 감쇠기의 감쇠량을 사용자 요구에 따라 변경할 수 있는 경우가 많습니다. 따라서 가변 감쇠기는 더 넓은 적용 범위를 제공합니다. 예를 들어, EDFA, CATV 광 시스템 설계 마진은 실제 시스템의 마진과 정확히 같지 않으며, 시스템 BER 평가의 광 전력 마진은 수신기가 포화되는 것을 방지하기 위해 시스템에 가변 광 감쇠기를 삽입해야 합니다.다른 하나는 광섬유(예: 전력계 또는 OTDR) 측정, 교정에도 가변 감쇠기를 사용합니다.시장 수요의 관점에서 볼 때, 한편으로는 광 감쇠기의 개발이 소형화, 직렬화, 저가 방향으로 진행되고 있습니다.다른 한편으로는 일반형 광 감쇠기로 인해 광 감쇠기는 고성능, 지능형 광 감쇠기, 고반사 손실 광 감쇠기로 개발 방향이 진행되고 있습니다.
(C) 광 스위치
광 스위치는 광 경로 제어 장치로, 광 경로 스위칭은 광섬유 전송망과 다양한 광 스위칭 시스템에서 역할을 하며, 컴퓨터 제어를 통해 스펙트럼 교환을 달성하여 단말 간, 센터 단말과 정보 분배 및 지능 교환을 달성합니다. 일반 광 전송 시스템에서 활성 및 대기 스위칭을 위한 광 경로는 광섬유, 광 소자 및 광섬유 센서 네트워크 테스트에 사용될 수 있으며, 광섬유 전송 시스템, 계측기 또는 감지 시스템은 안정적이고 신뢰성이 높으며 사용하기 쉽습니다.
CATV 광 네트워크에서 케이블 시스템의 무중단 운영을 보장하기 위해서는 백업 광 송신기를 장착해야 합니다. 광 송신기는 고장 발생 시 작동하며, 광 스위치를 사용하면 매우 짧은 시간(1ms 미만) 내에 백업 광 송신기 접속 시스템의 정상 작동을 보장할 수 있습니다.
광 스위치는 작동 원리에 따라 기계적 광 스위치와 비기계적 광 스위치로 나눌 수 있습니다. 기계적 광 스위치는 광섬유 또는 광 부품을 이동하여 광 경로를 변경하는 방식으로, 현재 시중에는 일반적으로 기계적 광 스위치가 있으며, 삽입 손실이 일반적으로 1.5dB 미만이고, 격리도가 일반적으로 45dB 이상이며, 편광 파장 효과가 없다는 장점이 있습니다. 비기계적 광 스위치는 전기 광학 효과, 자기 광학 효과, 음향 및 빛 효과, 열 광학 효과를 이용하여 도파관의 굴절률을 변경하여 광 경로를 변경하는 새로운 기술입니다. 이러한 유형의 스위치는 다음과 같은 장점을 가지고 있습니다. 스위칭 시간이 짧고, 크기가 작으며, 광 또는 전기 광학 통합이 용이합니다. 단점은 삽입 손실이 크고 격리도가 낮다는 것입니다.
(D) WDM 다중화기 및
역다중화기 광 파장 분할 다중화(WDM) 기술은 광섬유에서 여러 파장의 빛을 동시에 전송하는 캐리어 신호를 전송하며, 각 캐리어는 FDM 또는 TDM 모드를 사용하여 여러 개의 아날로그 또는 디지털 신호를 전송합니다. 기본 원리는 서로 다른 파장의 광 신호를 송신측에서 결합(다중화)하여 동일한 광섬유 케이블에 연결하여 전송하는 것입니다. 수신측에서는 결합된 신호를 서로 다른 파장으로 분리(역다중화)하고, 추가 처리하여 원래 신호를 다른 단말로 복원합니다. 따라서 이 기술을 광파장 분할 다중화(OPM) 또는 단파장 분할 다중화(SWDM) 기술이라고 합니다.
WDM 기술은 네트워크의 업그레이드 및 확장, 광대역 서비스 발전, 광섬유 대역폭 용량 증대, 초고속 통신 등에 큰 의미를 지닙니다. 특히 WDM 네트워크에서 에르븀 첨가 광섬유 증폭기(EDFA)와 결합하면 현대 정보 통신의 효율성을 더욱 높일 수 있습니다.
WDM은 MAN(Man-Man Access Layer) 접속 계층에 적합한 저비용 WDM 전송 기술입니다. 원칙적으로 CWDM 광 다중화기는 서로 다른 파장의 광 신호를 단일 광섬유로 다중화하여 전송합니다. 수신측에서는 광 역다중화기를 통해 광섬유를 통해 서로 다른 파장의 신호를 혼합하여 해당 수신 장치에 연결합니다.
결론
광 수동 광통신 장비는 광 수동 광 시스템의 중요한 부분으로, 광 시스템의 생존 여부는 광 시스템의 수동 소자 개발에 달려 있으며, 광섬유 통신 기술에서 수동 부품의 응용은 중요한 위치를 차지합니다. 광 부품은 다른 응용 분야에서도 필수적입니다.
.jpg "트위스트 페어 케이블이란?")
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