ส่วนประกอบออปติคัลขั้นสูง - ตัวลดทอนแสง

ส่วนประกอบออปติคัลขั้นสูง - ตัวลดทอนแสง

Optical Attenuator คืออะไร
ตัวลดทอนแสง (หรือตัวลดทอนใยแก้วนำแสง) เป็นอุปกรณ์แบบพาสซีฟที่ใช้เพื่อลดระดับพลังงานของสัญญาณออปติคอล วงจรลดทอนช่วยให้แหล่งพลังงานที่รู้จักจะลดลงตามปัจจัยที่กำหนดไว้ล่วงหน้าซึ่งมักจะแสดงเป็นเดซิเบล (dB) ตัวลดทอนแบบออปติคัลมักใช้ในแอพพลิเคชั่นระยะไกลแบบลากเดี่ยวเพื่อป้องกันการโอเวอร์โหลดแบบออพติคัลที่ตัวรับ

หลักการลดทอนแสง
ตัวลดทอนแบบออพติคอลใช้หลักการที่แตกต่างกันหลายประการเพื่อลดการใช้พลังงานที่ต้องการ Attenuators อาจใช้เทคนิค Gap-Loss, Absorptive หรือ Reflective เพื่อให้ได้สัญญาณที่ต้องการ ประเภทของตัวลดทอนที่ใช้โดยทั่วไปนั้นได้รับการแก้ไขตัวแปรตามขั้นตอนและตัวแปรอย่างต่อเนื่อง

หลักการสูญเสียช่องว่าง
หลักการของการสูญเสียช่องว่างถูกใช้ในตัวลดทอนแสงเพื่อลดระดับพลังงานแสงโดยการแทรกอุปกรณ์ในเส้นทางไฟเบอร์โดยใช้การกำหนดค่าแบบอินไลน์ ตัวลดความสูญเสียช่องว่างถูกใช้เพื่อป้องกันความอิ่มตัวของตัวรับและวางไว้ใกล้กับตัวส่ง พวกเขาใช้ช่องว่างตามยาวระหว่างเส้นใยแก้วนำแสงสองเส้นเพื่อให้สัญญาณแสงที่ส่งผ่านจากใยแก้วนำแสงหนึ่งไปยังอีกเส้นใยหนึ่งถูกตัดทอน หลักการนี้ช่วยให้แสงจากการส่งผ่านใยแก้วนำแสงกระจายออกในขณะที่ออกจากใยแก้วนำแสง เมื่อแสงเข้าสู่เส้นใยนำแสงที่รับแสงบางส่วนจะหายไปในส่วนหุ้มเนื่องจากช่องว่างและการแพร่กระจายที่เกิดขึ้น หลักการของการสูญเสียช่องว่างดังแสดงในรูปด้านล่าง

Attenuator ช่องว่างการสูญเสียจะทำให้เกิดการลดลงของพลังงานที่ถูกต้องเมื่อวางโดยตรงหลังจากเครื่องส่งสัญญาณ ตัวลดทอนสัญญาณเหล่านี้มีความไวสูงต่อการกระจายโมดัลก่อนเครื่องส่งซึ่งเป็นอีกเหตุผลหนึ่งที่ทำให้อุปกรณ์อยู่ใกล้กับเครื่องส่งสัญญาณเพื่อรักษาระดับการสูญเสียในระดับที่ต้องการ ตัวลดทอนการสูญเสียช่องว่างที่ไกลออกไปจะถูกวางไว้จากเครื่องส่งสัญญาณตัวลดทอนที่มีประสิทธิภาพน้อยลงและการสูญเสียที่ต้องการจะไม่ได้รับ ในการลดทอนสัญญาณที่อยู่ไกลออกไปตามทางเดินของเส้นใยควรใช้ตัวลดทอนแบบออพติคอลที่ใช้เทคนิคการดูดซับหรือการสะท้อนแสง หมายเหตุ: ช่องว่างอากาศจะสร้างภาพสะท้อนเฟรสเนลซึ่งอาจทำให้เกิดปัญหากับตัวส่งสัญญาณ

หลักการดูดซับ
หลักการดูดซับหรือการดูดซับนั้นคิดเป็นเปอร์เซ็นต์ของการสูญเสียพลังงานในใยแก้วนำแสง การสูญเสียนี้เกิดขึ้นเนื่องจากความไม่สมบูรณ์ของเส้นใยนำแสงที่ดูดซับพลังงานแสงและแปลงเป็นความร้อน หลักการนี้สามารถนำไปใช้ในการออกแบบตัวลดทอนแบบออปติคัลเพื่อแทรกการลดกำลังไฟฟ้าที่เป็นที่รู้จัก

หลักการดูดซับใช้วัสดุในเส้นทางแสงเพื่อดูดซับพลังงานแสง หลักการนั้นง่าย แต่อาจเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพในการลดพลังงานที่ส่งและ / หรือรับ นี่คือหลักการของการดูดกลืนแสง

หลักการสะท้อนแสง
หลักการไตร่ตรองหรือการกระเจิงทำให้บัญชีสูญเสียพลังงานส่วนใหญ่ในใยแก้วนำแสงและอีกครั้งเกิดจากความไม่สมบูรณ์ของใยแก้วนำแสงซึ่งในกรณีนี้ทำให้เกิดสัญญาณกระจาย แสงที่กระจัดกระจายทำให้เกิดการรบกวนในใยแก้วนำแสงซึ่งช่วยลดปริมาณของแสงที่ส่งและ / หรือแสงที่ได้รับ หลักการนี้สามารถใช้ในการลดทอนสัญญาณที่วางแผนไว้ วัสดุที่ใช้ในการลดทอนสัญญาณถูกผลิตขึ้นเพื่อสะท้อนปริมาณที่ทราบของสัญญาณดังนั้นจึงอนุญาตให้ส่งสัญญาณเฉพาะส่วนที่ต้องการเท่านั้น หลักการสะท้อนแสงนี้แสดงในรูปด้านล่าง

ประเภทของเครื่องลดทอนแสง
>> ตามหลักการที่อยู่เบื้องหลังทฤษฎีตัวลดทอนมีสามประเภทของตัวลดทอนแบบแสง: ตัวลดทอนแบบคงที่ตัวลดทอนแบบปรับตามตัวแปรได้แบบขั้นบันไดและตัวลดทอนแบบปรับค่าได้อย่างต่อเนื่อง

คง Attenuator
ตัวลดทอนแบบคงที่ ได้รับการออกแบบให้มีระดับการลดทอนแบบไม่เปลี่ยนแปลง พวกเขาสามารถออกแบบตามหลักวิชาเพื่อให้ปริมาณการลดทอนใด ๆ ที่ต้องการ สัญญาณเอาท์พุทจะถูกลดทอนสัมพันธ์กับสัญญาณอินพุต ตัวลดทอนแบบคงที่มักใช้สำหรับแอปพลิเคชันโหมดเดียว

ตัวลดทอนตัวแปรแบบ Stepwise
ตัวลดทอนสัญญาณแบบ stepwise เป็นอุปกรณ์ที่เปลี่ยนแปลงการลดทอนสัญญาณในขั้นตอนที่ทราบเช่น 0.1 dB, 0.5 dB หรือ 1 dB ตัวลดทอนสัญญาณเหล่านี้อาจใช้ในการใช้งานที่เกี่ยวข้องกับแหล่งพลังงานแสงหลายแหล่ง ตัวอย่างเช่นหากมีสามอินพุตให้ใช้อาจมีความจำเป็นต้องลดทอนสัญญาณในระดับที่แตกต่างกันสำหรับแต่ละอินพุต ในทางกลับกันพวกเขาอาจจะใช้ในสถานการณ์ที่สัญญาณอินพุตมีความเสถียร แต่ความต้องการเอาท์พุทมีการเปลี่ยนแปลงขึ้นอยู่กับอุปกรณ์ที่สัญญาณจะถูกส่งออกไป หมายเหตุ: ควรใช้ตัวลดทอนสัญญาณตัวแปรแบบขั้นตอนในแอปพลิเคชันที่ทราบว่ามีการป้อนข้อมูลเอาต์พุตและการกำหนดค่าการทำงาน

Attenuator ตัวแปรอย่างต่อเนื่อง
ตัวลดทอนตัวแปรแบบต่อเนื่องคือตัวลดทอนแสงที่สามารถเปลี่ยนแปลงได้ตามความต้องการ โดยทั่วไปจะมีอุปกรณ์ที่สามารถลดทอนสัญญาณได้ตามต้องการ ตัวลดทอนสัญญาณแบบต่อเนื่องจะใช้ในสภาพแวดล้อมที่ไม่สามารถควบคุมได้ซึ่งลักษณะการป้อนข้อมูลและ / หรือเอาต์พุตต้องการการเปลี่ยนแปลงอย่างต่อเนื่อง สิ่งนี้ทำให้ผู้ปฏิบัติงานสามารถปรับตัวลดทอนสัญญาณให้รองรับการเปลี่ยนแปลงที่ต้องการได้อย่างรวดเร็วและแม่นยำโดยไม่มีการหยุดชะงักของวงจร

หมายเหตุ: ทั้งตัวลดทอนแบบปรับค่าตัวแปรแบบขั้นตอนและตัวลดทอนสัญญาณแบบต่อเนื่องเป็นที่รู้จักกันในชื่อ Variable Optical Attenuator (VOA) เมื่อผู้คนพูดถึงตัวลดทอน VOA โดยทั่วไปจะหมายถึงตัวลดทอนแบบแสงที่เปลี่ยนแปลงอย่างต่อเนื่อง

>> ตามประเภทคอนเนคเตอร์ที่แตกต่างกันมีตัวลดทอนแสงหลายแบบ: LC Attenuator, SC Attenuator, ST Attenuator, Attenuator FC, Attenuator FC, E2000 Attenuator ฯลฯ มีให้เลือกใน UPC / APC

บรรจุภัณฑ์ของตัวลดทอนแสง
ตัวลดทอนแบบออปติคอลมักมาในรูปแบบของบรรจุภัณฑ์สองแบบ: Bulk Attenuator และ At-Line Attenuator ตัวลดทอนแบบออพติคอลแบบรวมสามารถเชื่อมต่อเข้ากับช่องรับสัญญาณ ตัวลดทอนแสงแบบอินไลน์มีลักษณะคล้ายกับสายแพทช์ไฟเบอร์และโดยทั่วไปจะใช้ระหว่างแผงแพทช์และตัวรับสัญญาณ ต่อไปนี้เป็นตัวลดทอนแสง LC / UPC 10 dB คงที่และ 0 ~ 60 dB LC / UPC ถึง LC / UPC ตัวลดทอนแสงแบบอินไลน์ในสายการผลิตจาก FOCC