ทำความเข้าใจกับการสูญเสียและประสิทธิภาพของตัวลดทอนสัญญาณไฟเบอร์ออปติก

 

ในเครือข่ายออปติกที่มีความจุสูง- พลังงานที่ส่งผ่านแก้วเส้นเดียวอาจเป็นเรื่องที่ไม่น่าให้อภัยอย่างน่าประหลาดใจ เครื่องรับที่ได้รับการปรับให้เหมาะสมสำหรับการมาถึงของโฟตอนที่อ่อนแออาจเกิดการบิดเบือนได้เมื่อถูกโจมตีด้วยพลังงานแสงที่มากเกินไป วิศวกรไม่ติดตั้งตัวลดทอนสัญญาณเพราะพวกเขาสนุกกับการเพิ่มส่วนประกอบ - ที่พวกเขาติดตั้ง เนื่องจากโฟโตไดโอด ระยะก่อน EDFA - และช่องสัญญาณ DWDM มีข้อจำกัดที่ปฏิเสธการเจรจา กตัวลดทอนใยแก้วนำแสงจงใจสิ้นเปลืองพลังงานแสง โดยทำในลักษณะที่สามารถคาดเดาได้ในความยาวคลื่นที่เปลี่ยนแปลง การแกว่งของอุณหภูมิ และการสึกหรอของขั้วต่อที่หลีกเลี่ยงไม่ได้

เมื่อแสงสว่างอยู่ด้วยดี

ยิ่งสัญญาณออปติคัลแรงขึ้นเท่าใด ความสมดุลของเครือข่ายก็จะยิ่งเป็นอันตรายมากขึ้นเท่านั้น เครื่องส่งสัญญาณสมัยใหม่ไม่ค่อยได้รับการปรับแต่งให้เหมาะกับระยะทางที่มันเคลื่อนที่ จัมเปอร์ยาวเพียง 3 เมตร อุปกรณ์เชื่อมต่อที่ออกแบบมาเพื่อระยะทาง 40 กม.? การโอเวอร์โหลดทางแสงที่เกิดขึ้นนั้นเป็นเหตุผลคลาสสิกที่เครื่องรับกรีดร้องเพื่อลดทอนสัญญาณ

มันไม่ได้เป็นเพียงเกี่ยวกับการป้องกันฮาร์ดแวร์ - เครือข่ายหนาแน่นต้องการความสม่ำเสมอ ช่องสัญญาณที่สว่างเกินไปเพียงช่องเดียวสามารถทำลายการวางแผน OSNR ในระบบ DWDM ได้ ดังนั้นวิศวกรจึงค่อยๆ ใส่ 5 dB ที่นี่ และ 7 dB ที่นั่นอย่างเงียบๆ เพื่อคืนความสงบเรียบร้อย

ฟิสิกส์ไม่มีใครหนีพ้น

เส้นใยทุกชนิดสูญเสียแสงไปแล้ว: เรย์ลีกระเจิงในโครงตาข่ายซิลิกา การดูดกลืนแสงเล็กน้อยโดยไอออน OH⁻ หรือโลหะทรานซิชัน แม้แต่การสั่นสะเทือนของโครงตาข่ายอินฟราเรดก็กลืนกินโฟตอนเหมือนความร้อน แต่ตัวลดทอนจะแนะนำโดยเจตนาการย่อยสลาย

บางครั้งการกระทำนี้กระทำอย่างโหดร้าย: มีช่องว่างอากาศเล็กๆ ทำให้โหมดเบี่ยงเบนไป ในบางครั้ง สิ่งที่สวยงามวิจิตรก็คือ แก้วเจือที่ออกแบบมาเพื่อกินโฟตอนตามหลักคณิตศาสตร์ การวางแนวที่ไม่ตรง - โดยปกติแล้วฝันร้ายของวิศวกรประกบ - ที่นี่จะกลายเป็นเครื่องมือออกแบบที่มีการควบคุม

มีความสง่างามบางประการในการติดตั้งอาวุธให้กับข้อบกพร่องที่เราใช้เวลาหลายปีในการพยายามกำจัด

ไม่ใช่ทุกอย่างจะกระจายอย่างเท่าเทียมกัน

วิศวกรไม่ค่อยพูดถึงเรื่องนี้อย่างเปิดเผย แต่ตัวลดทอนสัญญาณมีนิสัยแปลกๆ:

รายละเอียดปลีกย่อยเหล่านี้มักมีความสำคัญมากกว่าตัวเลขที่พิมพ์บนตัวเรือน

คงที่หรือผันผวน? (การแบ่งแยกในทางปฏิบัติ)

ตัวลดทอนคงที่

คุณรู้ว่าพวกเขาจะทำอะไร: 1 dB, 3 dB, 10 dB - หน่วยการสร้างทั่วไป มักสร้างเป็นตัวเชื่อมต่อ SC/APC หรือ LC/UPC เพื่อให้ผู้ติดตั้งสามารถติดตั้งใช้งานได้โดยไม่ต้อง-คาดเดาข้อต่อฟิวชันอีก คุณเสียบปลั๊กแล้วเดินหน้าต่อไป

ตัวแปร (VOA)

สิ่งมีชีวิตที่แตกต่างอย่างสิ้นเชิง ในห้องปฏิบัติการ ช่างเทคนิคจะเลื่อนพลังงานแสงเหมือนกับวิศวกรด้านเสียงที่สร้างสมดุลให้กับมิกซ์:

• ตัวกรองความหนาแน่นเป็นกลาง
• MEMS-กระจกไมโคร-ที่ใช้ MEMS เอียงโฟตอนจนลืมเลือน
• องค์ประกอบของผลึกเหลวตอบสนองต่อสนามไฟฟ้า
• สิ่งเหล่านี้ไม่มีความรู้สึก "เฉยๆ" พวกเขาเป็นเครื่องมือ

จอมวายร้ายผู้เงียบสงบ: การขาดทุนคืน

ทุกคนหมกมุ่นอยู่กับค่าการลดทอนการสะท้อนกลับระบบที่เชื่อมโยงกันเสียหายอย่างมาก การขัดเงา PC จะให้แสงเพียงพอเพื่อรบกวนการไบแอสของเลเซอร์ มุมของ APC ฝังภาพสะท้อนไว้ลึกจนลืมที่มาของมัน

ตัวลดทอนจะต้องเคารพตัวเลขเหล่านี้ - มิฉะนั้นจะแก้ไขปัญหาหนึ่งในขณะที่สร้างอีกตัวหนึ่ง

การคำนวณอย่างรวดเร็ว (ก่อนที่กาแฟจะเย็น)

งบประมาณลิงก์ไม่ใช่บทกวี แต่ช่วยให้เครือข่ายยังคงอยู่:

การสูญเสียทั้งหมด=การสูญเสียไฟเบอร์+การสูญเสียตัวเชื่อมต่อ+การสูญเสียการประกบกัน+การลดทอน

หากคุณค้นพบตัวเองด้านล่างเกณฑ์ที่เหมาะสมที่สุดของผู้รับ เพิ่มตัวลดทอน 5 dB และดู BER สงบลง บางครั้งก็รู้สึกเหมือนมีเวทมนตร์ มันไม่ใช่ - มันเป็นแค่ลอการิทึม

ที่พวกเขามีความสำคัญมากที่สุด

กสท. เมโทร DWDM แหวน ศูนย์ข้อมูลที่ระยะห่างจากกระดูกสันหลังถึงใบไม้นั้นสั้นมาก โมดูล OADM ที่ไม่ชอบความประหลาดใจ บน-การวินิจฉัยแบบตั้งโต๊ะ เมื่อคุณต้องการดูว่าลิงก์สามารถทนต่อความเจ็บปวดได้มากเพียงใดก่อนที่จะพัง

ตัวลดทอนสัญญาณทำงานอย่างเงียบๆ ไม่ได้รับการเฉลิมฉลองเหมือนแอมพลิฟายเออร์ แต่ถ้าคุณลบมันออกจากระบบนิเวศ คุณจะค้นพบความสับสนวุ่นวาย

การเลือกหนึ่งรายการ - อย่าคิดมากแต่อย่าสบายๆ เช่นกัน

คำถามสามข้อมักจะตัดสินทุกสิ่ง:

• ต้องฝังไว้กี่ dB?

ความแม่นยำภายใน ±1 dB ถือเป็นความคาดหวังที่ดี

• ความยาวคลื่นใดที่ต้องเชื่อฟัง?

ประสิทธิภาพบรอดแบนด์ที่ดีขึ้นจะมีค่าใช้จ่ายมากกว่า - ซึ่งมักจะคุ้มค่า

• ความเข้ากันได้ของตัวเชื่อมต่อและพลังงาน

การขัดเกลาประเภทที่ไม่ถูกต้อง-อาจทำให้ลิงก์เสียหายได้

หากรู้สึกว่าง่ายเกินไป ให้-ตรวจสอบระดับกำลังอีกครั้ง เครื่องส่งสัญญาณบางตัวไม่อ่อนโยน

ความคิดปิด

การออกแบบเครือข่ายมักเป็นการแข่งขันระหว่างลำดับและเอนโทรปี ตัวลดทอนสัญญาณไฟเบอร์ออปติกที่ดูเรียบง่ายคือตัวกลางในการแข่งขันครั้งนั้น พวกเขาเจรจาสันติภาพด้วยการลบ - และบางครั้ง การลบเป็นทางเลือกทางวิศวกรรมที่ชาญฉลาดที่สุด