Typer af optokoblere
Optiske koblere er passive enheder, der splitter, kombinerer og distribuereroptisksignaler. De er uundværlige optiske komponenter i bølgelængdemultipleksing, fiberoptiske lokalnetværk, fiberoptiske kabel-tv-netværk og visse måleinstrumenter. Flere typiske fiberoptiske koblingsstrukturer er vist i figuren.
Arbejdsprincip
En 4-ports optokobler er den enkleste type enhed. Strukturen og princippet for en 4-ports optokobler er vist på figuren.
Præstationsparametre
(1) Tab af indføring
Indføringstab refererer til forholdet mellem den optiske effekt ved en specifik port ved inputenden og den optiske effekt ved en anden port ved outputenden, efter at lys passerer gennem enheden. Indføringstabet fra inputporten til outputporten er udtrykt som
L_i=10 log (P_out / P_in) (3-31)
(2) Yderligere tab
Yderligere tab L_a er defineret som forholdet mellem den samlede indgangseffekt og den samlede udgangseffekt. Som vist i ligning 3-32 for en 4-ports optisk kobler,
L_a=10 log (P_in / (P_1 + P_2)) (3-32)
(3) Spaltningsforhold
Opdelingsforholdet er en procentdel, der angiver forholdet mellem den optiske udgangseffekt fra én port og den samlede optiske udgangseffekt fra alle porte. Det afspejler andelen af strømfordeling ved udgangsportene. For en 4-ports optisk kobler kan det udtrykkes som
S_n = (P_2 / (P_1 + P_2)) × 100% (3-33)
(4) Isolation
Isolation refererer til evnen til at blokere eller dæmpe den optiske sti mellem ikke-forbundne porte. Det indikerer, at udgangseffekten ved den ønskede udgangsport er meget større end ved de uønskede udgangsporte. For en 4-ports optisk kobler er dens matematiske udtryk
L_g=-10 log (P_2 / P_in) (3-34)
Det fysiske strukturdiagram for den optiske kobling med tre-porte er vist i figuren.
Optiske isolatorer og optiske cirkulatorer
Optisk isolator
Funktionen af en optisk isolator er at sikre, at lysbølger kun kan forplante sig i fremadrettet retning, hvilket forhindrer reflekteret lys forårsaget af forskellige faktorer i transmissionslinjen i at genindtræde i laseren- og påvirke laserens driftsstabilitet.
Optiske isolatorer bruges primært efter lasere eller optiske forstærkere. Lasere og optiske forstærkere er meget følsomme over for reflekteret lys fra stik, splejsninger og filtre. Dette reflekterede lys kan forringe deres ydeevne; for eksempel kan spektralbredden af en laser udvides eller indsnævres af det reflekterede lys, nogle gange med flere størrelsesordener. Derfor bør en optisk isolator placeres nær udgangen af sådanne optiske enheder for at forhindre virkningerne af reflekteret lys.
De vigtigste præstationsindikatorer for en optisk isolator inkluderer driftsbølgelængde, typisk indsættelsestab (referenceværdi: 0,4 dB), maksimalt indsættelsestab (referenceværdi: 0,6 dB), typisk spidsisolering, minimumsisolation (referenceværdi: 40 dB) og returtab (dvs. refleksionstab, referenceværdi: input/60 dB), etc.
Optisk cirkulationspumpe
Optiske cirkulatorer og optiske isolatorer fungerer efter stort set samme princip, bortset fra at optiske isolatorer generelt er to-porte enheder, mens optiske cirkulatorer er multi-portenheder. Optiske cirkulatorer er vigtige komponenter i tovejskommunikation, da de kan adskille frem- og tilbagetransmitteret lys og bruges i enkelt-tovejskommunikation med en fiber. Et skematisk diagram af en optisk cirkulationspumpe er vist til venstre, og et skematisk diagram af en optisk cirkulator, der bruges i enkelt- tovejskommunikation, er vist til højre.
Bølgelængde konverter
En bølgelængdekonverter er en enhed, der konverterer et signal fra en bølgelængde til en anden. Bølgelængdekonvertere kan klassificeres i optoelektroniske bølgelængdekonvertere og alle -optiske bølgelængdekonvertere baseret på deres bølgelængdekonverteringsmekanisme.
Den optoelektroniske bølgelængdekonverter er vist på figuren. På grund af hastighedsbegrænsninger pålagt af elektroniske enheder er den ikke egnet til fiberoptiske kommunikationssystemer med høj-hastighed og høj-kapacitet.
Den optiske bølgelængdekonverter for alle- er vist i figur 3-38. Dens bølgelængdekonverteringsteknologi består hovedsageligt af en optisk halvlederforstærker (SOA).
Et lyssignal med bølgelængde λ1 og et kontinuerligt lyssignal med bølgelængde λ2 føres samtidigt ind i en optisk halvlederforstærker (SOA). SOA'en udviser forstærkningsmætningskarakteristika med hensyn til den optiske inputeffekt. Som et resultat bliver informationen båret af indgangslyssignalet overført til λ₂, og ved at ekstrahere λ₂-lyssignalet gennem et filter kan al -optisk bølgelængdekonvertering fra λ₂ til λ₂ opnås.
