O que são atenuadores de fibra óptica

Um atenuador óptico é um dispositivo passivo usado para reduzir o nível de potência de um sinal óptico. O circuito atenuador permitirá que uma fonte de energia conhecida seja reduzida por um fator predeterminado, que geralmente é expresso em decibéis. Os atenuadores de fibra são geralmente usados em aplicações monomodo de longa distância para evitar sobrecarga óptica no receptor.

 

Os atenuadores de fibra óptica normalmente vêm em duas formas de embalagem. O atenuador óptico de anteparo pode ser conectado ao receptáculo do receptor. O atenuador em linha se assemelha a um patch cord e normalmente é usado entre o patch panel e o receptor.

 

Os princípios dos atenuadores ópticos

 

Os atenuadores ópticos usam vários princípios diferentes para conseguir a redução de potência desejada. Os atenuadores de fibra podem usar a técnica de perda de lacuna, absorvente ou reflexiva para obter

a perda de sinal desejada. Os tipos de atenuadores geralmente usados são fixos, variáveis escalonados e variáveis continuamente.

 

Princípio de perda de lacuna

 

O princípio da perda de gap é usado em atenuadores ópticos para reduzir o nível de potência óptica inserindo o dispositivo no caminho da fibra usando uma configuração em linha. Atenuadores de perda de intervalo são usados para evitar a saturação do receptor e são colocados próximos ao transmissor. Os atenuadores de perda de intervalo usam um intervalo longitudinal entre duas fibras ópticas para que o sinal óptico passado de uma fibra óptica para outra seja atenuado. Este princípio permite que a luz da fibra óptica transmissora se espalhe à medida que sai da fibra óptica. Quando a luz chega à fibra óptica receptora, parte da luz será perdida no revestimento devido ao vão e ao espalhamento que ocorreu.

 

O atenuador de perda de intervalo só induzirá uma redução precisa de potência quando colocado diretamente após o transmissor. Esses atenuadores são muito sensíveis à distribuição modal antes do

transmissor, que é outro motivo para manter o dispositivo próximo ao transmissor para manter a perda no nível desejado. Quanto mais longe o atenuador de perda de gap for colocado do transmissor, menos eficaz será o atenuador e a perda desejada não será obtida. Para atenuar um sinal mais abaixo no caminho da fibra, um atenuador óptico usando técnicas absorventes ou reflexivas deve ser usado.

 

Lembre-se de que o entreferro produzirá uma reflexão de Fresnel, o que poderá causar problemas ao transmissor.

 

Princípio Absortivo

 

O princípio absorvente, ou absorção, é responsável por uma porcentagem da perda de potência na fibra óptica. Essa perda ocorre devido a imperfeições na fibra óptica que absorvem a energia óptica e a convertem em calor. Este princípio pode ser empregado no projeto de um atenuador óptico para inserir uma redução de potência conhecida.

 

O princípio absorvente utiliza o material no caminho óptico para absorver energia óptica. O princípio é simples, mas pode ser uma forma eficaz de reduzir a potência transmitida e recebida.

 

Princípio reflexivo

 

O princípio reflexivo, ou espalhamento, é responsável pela maior parte da perda de potência na fibra óptica e, novamente, é devido a imperfeições na fibra óptica, que neste caso causam a dispersão do sinal. A luz espalhada causa interferência na fibra óptica, reduzindo assim a quantidade de luz transmitida e recebida. Este princípio pode ser empregado na atenuação planejada de um sinal. O material utilizado no atenuador é fabricado para refletir uma quantidade conhecida do sinal, permitindo assim que apenas a porção desejada do sinal seja propagada.

 

Agora que examinamos os princípios por trás das teorias dos atenuadores, discutiremos alguns dos tipos de atenuadores de fibra. Examinaremos atenuadores fixos, variáveis stepwise e continuamente variáveis e quando eles devem ser usados.

 

Tipos de atenuadores

 

Os atenuadores fixos são projetados para ter um nível de atenuação imutável. Eles podem, teoricamente, ser projetados para fornecer qualquer quantidade de atenuação desejada. O sinal de saída é

atenuado em relação ao sinal de entrada. Atenuadores fixos são normalmente usados para aplicações de modo único.

 

Atenuadores variáveis passo a passo

 

Um atenuador variável gradual é um dispositivo que altera a atenuação do sinal em etapas conhecidas, como 0,1dB, 0,5dB ou 1dB. O atenuador stepwise pode ser usado em aplicações que lidam com múltiplas fontes de energia óptica – por exemplo, se houver três entradas disponíveis, pode ser necessário atenuar o sinal em um nível diferente para cada uma das entradas.

 

Por outro lado, o atenuador escalonado também pode ser usado em situações em que o sinal de entrada é estável, mas os requisitos de saída mudam dependendo do dispositivo para o qual o sinal é enviado.

 

O atenuador stepwise deve ser usado em aplicações onde as entradas, saídas e configurações operacionais são conhecidas.

 

Atenuador continuamente variável

 

O atenuador continuamente variável é um atenuador que pode ser alterado sob demanda. Esses atenuadores geralmente possuem um dispositivo em place que permite que a atenuação do sinal mude conforme necessário. Um atenuador continuamente variável é usado em ambientes não controlados onde as características de entrada e as necessidades de saída mudam continuamente. Isto permite que o operador ajuste a

atenuador para acomodar as mudanças necessárias com rapidez e precisão, sem qualquer interrupção no circuito.

 

Calculando o valor de atenuação

 

Em resumo, existem muitos tipos de atenuadores e muitos princípios sobre os quais funcionam. A chave para escolher o apropriado é entender a teoria em que cada um opera e a aplicação à qual o atenuador será aplicado. Obviamente, você também precisa determinar o valor do atenuador em decibéis necessário para sua aplicação.

 

Neste exemplo, vamos supor que a potência máxima de entrada óptica com a qual um receptor de fibra óptica pode operar seja -6dBm. Se a potência de entrada exceder este nível de potência, o receptor ficará sobrecarregado. O transmissor, que está localizado a 10km do receptor, tem potência de saída de 3dBm. A perda para os 10km de fibra óptica, incluindo interconexões, é de 5dB.

 

Para calcular a atenuação mínima necessária para evitar a sobrecarga do receptor, precisamos subtrair todas as perdas conhecidas da potência de saída do transmissor, conforme mostrado aqui:

 

Potência do transmissor (TP) = 3dBm

Potência máxima de entrada óptica do receptor (MP) = –6dBm

Perdas totais (TL) = 5dB

Atenuação mínima necessária = MP + TL – TP–6dBm + 5dB – 3dBm = –4dB

 

No mínimo, é necessário um atenuador de 4dB. Porém, um atenuador com valor maior poderia ser usado, desde que não atenuasse excessivamente o sinal.