Изоляторы

Основные рабочие параметры аттенюаторов

Оптические аттенюаторы

Аттенюатор — устройство, которое уменьшает интенсивность светового сигнала, прошедшего через него. Аттенюаторы часто используются в качестве звена в схеме после лазерного передатчика, чтобы согласовать его выходную мощность с уровнем, требуемым следующими за ним в этой схеме устройствами, такими как усилители EDFA (см. гл. 7).

Нужно тщательно выбирать тип аттенюаторов так, чтобы они имели отличные параметры возвратных потерь (их уровень д. б. > 40 дБ), чтобы быть уверенным, что уровень света, отражаемого обратно в направлении передатчика, будет очень низок.

Другими ключевыми параметрами аттенюаторов являются:

- стабильность;

- надежность;

- оптические возвратные потери (ORL);

- потери, зависящие от поляризации (PDL);

- точность;

- повторяемость;

- вносимые потери;

- поляризационная модовая дисперсия (PMD).

Одно из наиболее простых применений — короткие оптоволоконные секции, где уровень интенсивности света настолько высок, что выходит за границы динамического диапазона детектора света (приемника). В такой схеме можно поставить аттенюатор, для уменьшения интенсивности света до уровня, соответствующего динамическому диапазону используемого приемника.

Другим примером является применение аттенюатора в системах WDM, где мощность каждого канала подстраивается так, чтобы обеспечить плоскую спектральную характеристику светового сигнала, поступающего на первый в линии усилитель EDFA. Следовательно, плоская спектральная характеристика в пределах ширины полосы канала также является ключевым параметром аттенюатора.

Существуют оптические аттенюаторы с переменным (VOA) и фиксированным коэффициентом ослабления, иногда называемые демпфирующими прокладками.

Допуск на вносимые потери должен быть не больше, чем ±15%. Для аттенюаторов с фиксированным коэффициентом ослабления обычно используется следующий ряд коэффициентов ослабления (вносимых потерь): 3, 5, 10, 15, 20, 25, 30 дБ. Значение оптической отражательной способности должно, максимально, быть на уровне —40 дБ. Диапазон рабочих длин волн аттенюаторов должен составлять, максимально, от 1360 до 1580 нм, минимально — от 1260 до 1480 нм. Типичная ширина полосы рабочих длин волн составляет 1310-1580 нм. Уровень потерь аттенюаторов, зависящий от поляризации (PMD), не должен быть выше 0,3 дБ.

Оптический сигнал, распространяясь по волокну, отражается от различных неоднородностей, в особенности от мест сухого стыка, образуемых оптическими соединителями. В результате такого отражения часть энергии возвращается обратно. Если в качестве источников излучения используются лазерные диоды, то отраженный сигнал, попадая в резонатор лазера, способен индуцировано усиливаться, приводя к паразитному сигналу. Особенно это не желательно, когда источник излучения генерирует цифровой широкополосный сигнал (>100МГц), или аналоговый широкополосный сигнал (в смешанных волоконно-коаксиальных сетях кабельного телевидения до 1ГГц. Наиболее кардинальный способ подавления обратного потока основан на использовании оптических изоляторов. Оптический изолятор обеспечивает пропускание света в одном направлении почти без потерь, а в другом направлении (обратном) с большим затуханием.

Их функция — уменьшить уровень сигнала, отраженного назад в используемый лазерный диод или усилитель EDFA.

Характеристики изолятора определяются следующими критическими параметрами:

- спектральной зависимостью, особенно для так называемых узкополосных изоляторов, которые проектируются для работы в спектральном диапазоне уже, чем 20 нм. Изоляторы описываются пиком ослабления обратного излучения и шириной полосы, лежащей в области 3 дБ ослабления уровня изоляции от максимума этого пика.

- малым уровнем вносимых потерь, <1 дБ в прямом направлении, и большим уровнем потерь в обратном направлении: больше 35 дБ (при одноступенчатой изоляции) и 60 дБ (при двухступенчатой изоляции), и слабой зависимостью от поляризации.

- поляризационной модовой дисперсией (PMD). Изоляторы обычно проектируются на основе использования элементов с высоким уровнем двойного лучепреломления, а они весьма склонны к высокому уровню PMD (типичное значение — 50-100 фс, 1фс = 10^-15 с), в особенности для одноступенчатого изолятора. Двухступенчатые изоляторы могут быть спроектированы так, что PMD, вносимая первой ступенью, во многом компенсируется второй ступенью.

- потерями, зависящими от поляризации (PDL). Они ухудшают характеристики оптического изолятора.

Дата добавления: 2014-01-11