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光纤衰减器终极指南

  • 光纤衰减器终极指南 FiberMart.cn
  • 发表于 2023/06/26
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您是否正在寻找一种解决方案来平衡各种传输过程中的光功率? 这是光纤衰减器的终极指南。

 

光纤衰减器终极指南

 

使用光纤链路进行数据传输的公司知道,这些光学设备中的信号功率有时可能高于或低于理想系统性能所需的水平。 因此,他们使用各种光纤电缆来确保功率水平不会高到足以损坏光纤网络或低到无法提供最佳的长途数据传输。

 

光学器件接收到的光功率强度需要在一定范围内。 因此,光纤衰减器是用于平衡光学系统功率的最常见设备之一。

 

本博客讨论光纤衰减器的工作原理、类型及其应用。

Two Female-to-Female Single-mode Optic Attenuators

 

光纤衰减器简介

 

光纤衰减器与单模系统一起使用,以降低其光信号的功率水平。 与没有足够功率输出的多模系统不同,单模系统需要光纤衰减器将功率水平降低到所需水平,而不影响其实际传输波。 在光学系统中,过高的功率水平会使光纤接收器饱和。

 

部署或安装光纤衰减器对于在一定程度上降低功率、实现最佳系统性能至关重要。 这些无源器件保持功率水平稳定,调试光学系统性能,并确保功率水平不会超过所需水平或接收器饱和。

 

A 25 dB Single-mode fixed Fiber Optic Attenuator

 

光纤衰减器如何工作?

 

尽管光纤衰减器用于各种应用,但在单模光纤系统中部署光纤衰减器之前,有必要了解这些无源设备的工作原理。 光纤衰减器衰减或平衡输入光功率并将功率水平向前传输,以确保高光功率范围不会干扰另一端的接收器。

 

这些光纤设备基于三种不同的原理,使它们能够确保设备正常工作,并且其寿命不会因高功率突发而缩短。 以下是定义光纤衰减器在单模光学系统(如 DWDM 网络链路或其他长途链路)中工作的三个原则。

 

 An Optical Variable Attenuator

 

Gap-Loss Principle

光纤衰减器工作背后最常见的原理是间隙损耗原理。 根据间隙损耗原理,必须在两根连接的光纤之间创建纵向间隙,以便可以显着减少从一根光纤传递到另一根光纤的光信号。

 

遵循这一原理,传输光纤在光离开光纤时将其扩散,从而减少了第二根光纤接收到的光信号。 当两根光纤之间存在空间、断裂或间隙时,通常会发生间隙损耗,这不会阻止光信号的传输,反而会影响功率水平。

 

在光纤衰减器中,遵循间隙损耗原理。 无源设备采用串联配置并放置在靠近发射器的位置,从而可以传输正确的光信号或功率电平。 与间隙损耗原理一样,在两根光纤之间创建间隙以降低传输的光信号的电平,从而防止接收器饱和。

 

当光离开发射光纤后开始传播时,很大一部分光会因间隙而损失。 这意味着到达接收光纤的光信号电平降低,显示光纤衰减器如何成功实现间隙损耗原理。 然而,具有反射特性的光纤衰减器用于实现最大效果,并确保光不会扩散太多,从而导致没有光信号到达接收光纤。

 

A Customized Single Type Micro MEMS Variable Optical Attenuator

 

Absorptive Principle

吸收原理或吸收围绕着以下事实:每种材料或样品吸收特定范围的辐射。 它们的吸收率也称为吸收光谱,取决于分子或原子组成。 这意味着吸收原理的重点是每种材料吸收不同量的辐射。 吸收原理还指出,不同的材料吸收能量并将其转化为其他形式。

 

在光纤衰减器中,光纤被设计为吸收大量能量或辐射。 根据该原理,光纤衰减器是使用导致功率降低的材料来设计的。 这些吸收大量光功率的材料通常被插入光路中,使它们能够吸收多余的能量。

 

这意味着光纤衰减器仅传输光纤接收器所需的能量。 尽管这一过程看起来很简单(使用吸收多余光功率的材料),但它可以有效地确保一端接收并从另一端传输理想的功率量。

 

反射原理

光纤衰减器遵循的第三个原理是反射原理。 根据反射原理,光在光纤衰减器中的散射会导致显着的功率损耗,从而使这种光无源器件变得有效。 然而,散射光会对光纤的工作造成干扰,扰乱光信号的传输和接收过程。

 

因此,光纤衰减器的设计采用具有理想反射性能的材料。 这些材料仅允许特定量的光散射,防止其干扰传输或接收光纤。 反射原理允许光纤衰减器规划散射,防止计划外散射对单模光学系统的工作产生任何负面影响。

 

A Customized FC Variable Fiber Optic Attenuator

 

光纤衰减器的常见类型有哪些?

 

尽管所有光纤衰减器都基于相同的原理,但它们各自具有不同的特性,这使它们与市场上的其他光纤衰减器不同。 通常,它们根据电缆和连接器的类型进行区分,但您也可以根据不同的波长、抛光类型和衰减值来获得光纤衰减器。 基于光纤衰减器的所有这些特性和功能,以下是市场上最常见的一些无源器件类型。

 

固定光衰减器

最广泛使用的光纤衰减器类型之一是固定光纤衰减器。 顾名思义,这种衰减器通过在光纤中发射和接收光功率而具有固定或不变的衰减水平。 除了使用间隙损耗、吸收和反射原理外,固定光衰减器还使用其他几种原理来实现衰减器的有效工作和光信号的均匀分布。

 

这些原则包括使用未对准的香料和掺杂光纤的组合来实现所需的结果。 这种衰减器通常具有固定的衰减水平,范围为 1 至 30dB。 因此,这个电平可以是5dB、25dB、1dB、甚至30dB。 固定光衰减器进一步分为另外两种类型,如下所述。

 

A Multimode Handheld Optical Variable Attenuator

 

串联固定值衰减器

内嵌式固定值衰减器,也称为内嵌式固定光衰减器,代表一种看起来平淡无奇的光纤跳线。 在此衰减器中,衰减器安装到跳线中,用于各种电信和网络过程和应用。

 

连接器类型固定值衰减器

与串联固定值衰减器不同,连接器型固定光衰减器代表穿板连接器。 闷头光纤连接器的一侧安装有母型适配器,而另一侧则安装有公型适配器,也称为公插头连接器。 母型光纤插头连接器允许将固定光纤衰减器插入跳线中。 相比之下,另一侧的公型适配器连接器可以让衰减器直接插入接收设备。

 

接收光学设备通常出现在配线架中。 除了具有公头和母头连接器插头的连接器型固定值衰减器外,市场上还提供具有母对母传输的连接器型衰减器。 这些光衰减器具有衰减器和适配器的双重功能,使其成为电信设备和网络、社区天线电视 (CATV) 系统和局域网 (LAN) 的理想选择。

 

A SC/APC Single-mode Fixed Fiber Optic Attenuator Male-To-Female

 

 

光可变衰减器

顾名思义,这些光纤衰减器在整个过程中具有可变的光功率范围。 光学可变衰减器采用可变密度滤波器设计,从而赋予其可变特性。 由于它提供动态范围的光功率,因此它对波长和模式也不敏感,因为这些变量通常受到固定光纤衰减器中固定功率范围的影响。 与其他类型的光纤衰减器不同,可变光衰减器通常用于测试和测量过程。

 

然而,除了这两个过程之外,光可变衰减器最常见的应用之一是掺铒光纤放大器(EDFA)。 在该放大器中,可变光衰减器平衡各个通道的光功率,确保放大器具有均衡的功率。

 

可变光衰减器进一步分为两个子类型,如下所述。

 

A FC/APC Single-mode Fixed Flanged Fiber Optic Attenuator, Female to Female

 

逐步可变衰减器

顾名思义,步进衰减器可以按计划的步骤改变衰减器的光功率水平。 这意味着,在该过程的每一步,衰减都可以改变 0.1dB、1dB 或 0.5dB。 这使得该可变光衰减器能够改变光功率或信号的水平,仅传输光接收器所需的减少的功率。

 

In-Line Optical Attenuator Variable Fiber Optic VOA Attenuator

 

连续可变衰减器

相比之下,连续可变衰减器在整个过程中进行灵活的调整,利用它们来维持所需的衰减水平。 基于各种变化,连续可变衰减器可以在需要时适应其衰减级别,从而防止衰减器因电路级别的变化而受到干扰。 这些衰减器用于不断变化的操作或应用,使过程能够不间断地完成。

 

单模光纤衰减器

除了根据固定或可变衰减水平进行区分外,光纤衰减器还根据其模式进行分类。 单模光纤衰减器用于单模光学系统或电缆。

 

多模光纤衰减器

由于大多数光纤衰减器适用于单模光学系统或电缆,因此多模光纤衰减器是为多模光学系统设计的。 这些衰减器可调节多模电缆中的功率电平,使接收设备能够持久耐用并有效工作。

 

A ST/UPC Fiber Optic Attenuator Single-mode Fixed Flanged Female to Female

 

选择正确光纤衰减器的指南

 

由于市场上有许多光纤衰减器,因此选择一款符合您要求的光纤衰减器至关重要。 以下是选择光纤衰减器时应考虑的一些因素。

 

光缆类型

在选择衰减器之前,您需要考虑所使用的光缆类型。 如果您的电缆是单模的,请选择单模衰减器,而多模光纤衰减器适用于多模电缆。

 

波长

不同的光纤衰减器适用于不同的波长。 其中包括 850nm、1550nm 和 1310nm。 选择一个可以衰减您所需波长的衰减器。

 

衰减值

您还需要考虑需要多少衰减才能选择合适的光纤衰减器。 如果您选择的衰减器的衰减值高于要求,则光信号将无法正常传输。 然而,如果光纤衰减器的衰减值较低,接收端将因光信号而过载,导致设备突然或随着时间的推移而损坏。

 

A MPO/APC Fiber Loopback Attenuator

 

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