Fiberoptiske dæmperspidser

Fiberoptiske dæmpereindtager en ejendommelig niche ioptisk netværk-en passiv komponent, hvis hele opgave er at gøre dit signal dårligere. Med vilje. Disse små, beskedne enheder reducerer optiske effektniveauer ved at absorbere, reflektere eller sprede fotoner gennem konstruerede mekanismer, hvilket forhindrer modtagermætning, der opstår, når laserkilder med høj strømstyrke overvælder fotodetektorkredsløb. Fysikken er ligetil: For meget lys, der rammer en lavinefotodiode, skubber enheden ind i et ikke-lineært responsområde, forvrænger signalbølgeformen og øger din bitfejlrate. Dæmpere sidder mellem kilde og destination og opsuger det overskydende. I single-mode langdistancelinks-, der kører 1550nm DFB-lasere med EDFA-forstærkning,-hvor optiske strømbudgetter kan svinge 20 eller 30 dB afhængigt af spændviddeteknik-bliver dæmperen mindre bekvemme end en nødvendighed.

Men det betyder ikke, at de er nemme at bruge korrekt.

Her er et tal, der gør folk overvældet: en 10 dB dæmper skærer ikke dit signal med 10 %. Det reducerer det med 90%. Hver 10 dB er en faktor på ti i effekt. Et fald på 3 dB halverer din effekt. 20 dB? Du er nede på 1 % af det, du startede med.

Jeg bringer dette op, fordi jeg har set teknikere smække en 15 dB dæmper ind, når de havde brug for 5 dB, og derefter bruge en time på at spekulere på, hvorfor linket blev mørkt. Decibel er logaritmisk. Skalaen er ikke intuitiv, hvis du er vant til at tænke i procenter. Hold et konverteringsdiagram ved hånden-eller husk nøgleværdierne. 3 dB er halv. 10 dB er en-tiendedel. Alt andet er matematik.

Faste dæmpere kommer i forudbestemte værdier-1 dB, 3 dB, 5 dB, 10 dB, 15 dB, 20 dB er de almindelige trin. Du køber, hvad du har brug for. Sæt den i. Færdig. De er billige, normalt under $20 for en anstændig kvalitet, og de fejler kun, når du fysisk knækker dem eller forurener endefladen, så de ikke kan komme sig. For permanente installationer, hvor du har beregnet dit linkbudget og ved præcis, hvor meget dæmpning modtagerporten kræver, er fast vej at gå.

Variable dæmpere giver dig mulighed for at indstille dæmpning over et område-typisk 1-30 dB eller deromkring-ved hjælp af et fingerhjul, en mikrometerskrue eller nogle gange elektronisk kontrol. Laboratorieudstyr. Test scenarier. Netværksdriftsættelse, hvor du stresstester et link ved gradvist at reducere signalet, indtil det fejler. De koster mere. De er også mekanisk mere komplekse, hvilket betyder flere punkter med potentielle fejl.

Brug ikke en variabel dæmper som en permanent installationskomponent, medmindre du har en specifik grund. Jeg har set dem drive over tid, især de billigere. Temperatursvingninger, vibrationer, den gradvise løsning af justeringsmekanismer-din omhyggeligt indstillede 7 dB dæmpning bliver 8,5 dB atten måneder senere, og pludselig fejlfinder du periodiske fejl, som ingen kan forklare.

Dæmpere kommer i enhver forbindelsesvariant, du har stødt på i fiber: LC, SC, FC, ST og i stigende grad MTP/MPO til applikationer med høj-densitet. Stiktypen betyder mindre end at få det rigtigt. En SC-dæmper passer naturligvis ikke sammen med dit LC-patchpanel. Men mere subtilt: en LC/UPC-dæmper tilsluttet en LC/APC-port skaber et luftgab, massivt indføringstab og ødelægger potentielt begge ende-flader.

Farvekoden findes af en grund. Blå eller beige betyder UPC (Ultra Physical Contact). Grøn betyder APC (Angled Physical Contact). Bland dem aldrig.

Det her er ikke paranoia. APC-stikket har en 8--graders vinkel, der er poleret ind i ferrul-enden-. Denne vinkel leder tilbage-reflekteret lys ind i beklædningen i stedet for lige tilbage mod laserkilden. Når du klemmer et fladt UPC-stik mod en vinklet APC-port, flugter fiberkernerne ikke. Lyset spredes overalt. Afkasttab går katastrofalt. Og hvis du tvangsparer dem gentagne gange, stikker du fysisk glasset.

Gap-tabsdæmpere-den slags, der skaber et lille luftrum mellem fiberenderne-skal gå i nærheden af senderen. Position betyder noget. Hvis du installerer en gap-tab-enhed langt nede på linket, har du allerede ladet den fulde-effektstråle forplante sig gennem kilometer af fiber, hvor den kan fremkalde uønskede ikke-lineære effekter eller akkumulere refleksioner, der destabiliserer kildelaseren.

Absorptive dæmpere (doterede fibre, ion-implanterede typer) er mere tilgivende ved placering, men den konventionelle visdom foretrækker stadig installation på transmitterens-side, når det er muligt.

Her er den praktiske grund til, at ingen taler om: patchpaneler bliver rørt. En masse. Teknikere bytter kabler. De tilføjer forbindelser, fjerner dem, renser ting, bryder ting. Hvis din attenuator sidder ved patchpanelet på modtagersiden, og nogen trækker i det forkerte kabel, ser transceiveren til $300 pludselig fuld eksplosion. Bedre at dæmpe før signalet nogensinde forlader sendekabinettet.

Nogle dæmpere-især de billige gap-tab og reflekterende typer-har en beskidt hemmelighed: høj rygreflektion. De leverer måske præcis den dæmpning, du har bestilt, men de reflekterer en målbar brøkdel af indfaldende lys lige tilbage på senderen. For visse applikationer, især analogt CATV eller ethvert system, der bruger smal-linjebredde DFB-lasere, er dette døden. Det reflekterede lys genindtræder- i laserhulrummet, destabiliserer outputtet, skaber støjspidser.

Look at the datasheet. Return loss (or optical return loss, ORL) should be specified. For most digital telecom applications, you want >45 dB ORL minimum. For sensitive analog systems, push that to >55 dB. Absorptive dæmpere yder generelt bedre her end gap-tabsdesign.

Hvis dataarket ikke angiver returtab, så antag det værste.

Fiber optic attenuators

Du ved allerede, at du skal rense fiberende-flader. Dæmpere er ingen undtagelse. Faktisk er de værre-fordi dæmpere ofte lever semi-permanent i patchpaneler eller skotadaptere og samler støv i flere måneder mellem inspektionerne, mens alle antager, at de er "passive, forseglede, vedligeholdelsesfrie-."

Det er de ikke.

En 1-mikron partikel på en enkelt-tilstandskerne blokerer omkring 1 % af lyset. En 9- mikron partikel - stadig usynlig uden forstørrelse - kan tilstoppe hele kernen. Og her er kickeren: kontaminering forårsager ikke kun tab af indføring. Affald, der er fanget mellem sammenkoblede stik, kan ridse glasset og skabe permanent skade. Jeg har set teknikere give "mislykkede dæmpere" skylden, når det faktiske problem var en fingeraftryksolieudstrygning fra den sidste installation.

Undersøg hver ende-med et 200x-skop før parring. Rengør med ordentlige fiberservietter og godkendt opløsningsmiddel-IPA efterlader rester, så specialiserede væsker er prisen værd. Efterse igen efter rengøring. "Clean once and done"-mentaliteten fungerer ikke her.

Multimode-systemer kræver sjældent dæmpere. VCSEL'erne og LED'erne, der driver multimode fiber, udsender simpelthen ikke nok strøm til at mætte moderne modtagere. Hvis nogen specificerer dæmpere til dit OM3/OM4-campusnetværk, så stil spørgsmål.

Korte single-links-under et par hundrede meter med standardtransceivere-behøver dem ofte heller ikke. Tabsbudgetmatematikken fungerer normalt. Det er de lange-afstande, de forstærkede links, scenarierne, hvor en 10 dBm sender møder en modtager med -3 dBm overbelastningstærskel, der kræver aktiv strømstyring.

Beregn først. Dæmp anden.

Der er et gammelt felthack, der dukker op, når nogen har brug for dæmpning og ikke har en dæmper: Vikl fiberen rundt om en blyant et par gange for at fremkalde bøjningstab.

Virker det? Teknisk set, ja. Bøjning af fiber forbi dens minimale radius blæser lys ind i beklædningen.

Skal du gøre det? Absolut ikke.

Stressede fibre svækkes over tid. Mikro-frakturer forplanter sig. Den "midlertidige løsning" bliver et fejlpunkt seks måneder senere, når miljøtemperaturcykling afslutter det, du startede. Bøjningsdæmpningen er også meget variabel-det afhænger af bølgelængde, fibertype, bøjningsradius, antal omviklinger og månens fase. Du kan ikke kalibrere det. Du kan ikke dokumentere det. Og når den næste tekniker støder på din blyant-omviklede fiber, forbander de dit navn.

Køb den rigtige dæmper. De koster mindre end de fejlfindingstimer, du ellers vil bruge.

Før du installerer en dæmper, skal du kontrollere dens faktiske dæmpningsværdi ved hjælp af en optisk effektmåler. Du skal bruge en lyskilde med din driftsbølgelængde-1310nm, 1550nm, hvad end der passer til dit system - og en kalibreret reference.

Tilslut kilden til måleren direkte. Bemærk effektaflæsningen (P1). Indsæt dæmperen. Bemærk den nye aflæsning (P2). Dæmpning=P1 - P2 i dB.

Den dæmper på $5, der er mærket "10 dB", kan faktisk levere 8,7 dB. Eller 11,2 dB. Produktionstolerancer varierer. For de fleste applikationer er ±1 dB ligegyldigt. For præcisionstest betyder det meget.

Variable dæmpere har brug for periodisk verifikation. Kalibreringen driver. Hvad urskiven siger, og hvad lyset faktisk ser, afviger over tid og brugscyklusser.

Fiber optic attenuators

Dæmpere er bølgelængde-specificeret af en grund. Absorptionsegenskaberne for doterede fibre, diffraktionsadfærden ved luftspalter, de tynde-filmbelægningsreaktioner-de varierer alle med bølgelængden. En dæmper, der er klassificeret til 1550nm drift, kan fungere helt anderledes ved 1310nm.

De fleste moderne dæmpere er "dobbelt-vindue"-kompatible til 1310/1550nm, de almindelige telekommunikationsbølgelængder. Men antag ikke. Og hvis du arbejder med specialbølgelængder-850nm multimode, 1625nm til OTDR-testning, C-bånds DWDM-kanaler - bekræft eksplicit kompatibiliteten.

Har du brug for 17 dB, men har kun 10 dB og 5 dB dæmpere? Stable dem. Dæmpning i dB er additiv: 10 + 5=15 dB, plus du får en ekstra dB eller to fra den ekstra parrede forbindelse.

Dette fungerer fint. Bare husk, at hver ekstra parringsoverflade introducerer stiktab (~0,3-0,5 dB hver), yderligere reflektionspunkter og endnu et par ende-for at holde dem rene. For engangstestopsætninger er stabling rimeligt. Ved permanente installationer bestilles den korrekte værdi.

Desuden: Lad være med at stable ud over tre dæmpere. På et tidspunkt bygger du bare en kæde af forbindelsestab med uforudsigelig adfærd.

Loopback-dæmpere er en speciel race-de reflekterer signalet tilbage på sig selv, mens de samtidig dæmper det. Ingeniører bruger dem til at teste sender/modtager-par uden en anden enhed, til brænding- i test af optiske linjekort, til forskellige laboratorie-scenarier, hvor du har brug for en belastning på en fiberport.

De er ikke til netværksbrug. Refleksionen er bevidst, men den er stadig refleksion. At sætte en loopback-dæmper i et strømførende kredsløb garanterer signalforringelse og sandsynligvis udstyrsforvirring.

Jeg nævner dette, fordi formfaktoren ser identisk ud med standard inline-dæmpere. Mærk dit lager.

Dæmpere er enkle komponenter, der udfører et simpelt arbejde: kontrolleret signalreduktion. Men "simpelt" i fiberoptik skjuler altid kompleksitet. Forbindelseskompatibilitet, poleringstype, placering, renlighed, specifikationer for returtab, bølgelængdetilpasning-får nogen af disse forkerte, og din simple passive komponent bliver kilden til timevis med fejlfinding.

Hav et par ekstra dæmpere i fælles værdier ved hånden. Dokumentér, hvad du installerer og hvor. Test før du stoler på. Rengør obsessivt.

Signalet afhænger af det.