Hướng dẫn về bộ suy giảm sợi quang
Nhiều thành phần được sử dụng để phóng to các tín hiệu trong hệ thống truyền dẫn cáp quang ngày nay, như EDFA (Bộ khuếch đại sợi pha tạp Erbium). Tuy nhiên, trong một số trường hợp, nên giảm mức công suất của tín hiệu quang. Ví dụ, trong các hệ thống DWDM (ghép kênh phân chia bước sóng dày đặc), nhiều kênh bước sóng đến một nút có thể đi qua các đường khác nhau và trải qua các tổn thất khác nhau, công suất của chúng cần phải được cân bằng trước khi vào bộ khuếch đại quang để đạt được mức tăng của mỗi kênh phụ thuộc vào mức năng lượng của các kênh khác. Trong trường hợp này, có thể cần phải giảm điểm tín hiệu quang. Và một thành phần thường được sử dụng được gọi là suy hao sợi quang. Bài viết này là để giới thiệu cơ bản về suy hao sợi quang chi tiết.
Bộ suy giảm sợi quang, còn được gọi là bộ suy giảm quang, là một thành phần thụ động được sử dụng để giảm mức năng lượng của tín hiệu quang bởi một yếu tố được xác định trước trong hệ thống truyền dẫn sợi quang. Cường độ của tín hiệu được mô tả bằng decibel (dB) trên một khoảng cách cụ thể mà tín hiệu truyền đi. Bộ suy giảm sợi quang thường được sử dụng trong ứng dụng đường dài một chế độ.
Khi các công nghệ tiên tiến, nhiều nguyên tắc được sử dụng trong hoạt động của bộ suy giảm sợi quang để thực hiện việc giảm công suất mong muốn. Một số nguyên tắc hoạt động của suy hao sợi quang đang được giới thiệu ở đây.
Nguyên lý mất khoảng cách: trong bộ suy hao sử dụng nguyên lý tổn thất khoảng cách, việc giảm mức công suất quang được thực hiện bằng hai sợi được phân tách bằng không khí để mang lại tổn thất chính xác. Tín hiệu quang bị suy giảm khi nó đi qua một khoảng cách dọc giữa hai sợi quang. Loại suy hao này còn được gọi là bộ suy giảm khe hở không khí dễ bị ô nhiễm bụi và có thể nhạy cảm với sự thay đổi độ ẩm và nhiệt độ. Ngoài ra, bộ suy giảm này rất nhạy cảm với phân phối phương thức trước máy phát. Vì vậy, nó được khuyến khích sử dụng rất gần với máy phát quang. Bộ suy giảm khe hở không khí được đặt càng xa máy phát thì bộ suy hao càng kém hiệu quả và sẽ không thu được tổn thất mong muốn. Để làm giảm tín hiệu ở xa đường dẫn sợi và sử dụng bộ suy giảm quang bằng kỹ thuật hấp thụ hoặc phản xạ. Nguyên tắc mất khoảng cách được hiển thị như hình ảnh sau đây.
Nguyên lý hấp thụ: vì sợi quang có sự không hoàn hảo để hấp thụ năng lượng quang và chuyển đổi thành nhiệt. Nguyên lý hấp thụ này được sử dụng trong thiết kế bộ suy giảm sợi quang, sử dụng vật liệu trong đường dẫn quang để hấp thụ năng lượng quang. Nguyên tắc này rất đơn giản, tuy nhiên, nó có thể là một cách hiệu quả để giảm công suất tín hiệu quang. Hình ảnh sau đây cho thấy các nguyên tắc hấp thụ.
Nguyên lý phản xạ: một sự không hoàn hảo khác của sợi quang cũng đang được sử dụng để giảm công suất tín hiệu, đó là sự phản xạ. Mất điện lớn trong sợi quang là do sự phản xạ hoặc tán xạ. Ánh sáng tán xạ gây nhiễu trong sợi, do đó làm giảm công suất tín hiệu. Sử dụng nguyên lý phản xạ (thể hiện trong hình bên dưới), bộ suy giảm sợi quang có thể được sản xuất để phản xạ một lượng tín hiệu đã biết, do đó chỉ cho phép phần tín hiệu mong muốn được truyền đi.
Nguyên tắc khác nhau đang được áp dụng để giảm sức mạnh duy nhất. Ngoài ra các loại suy hao khác nhau đang được sản xuất để đáp ứng các ứng dụng khác nhau. Phần sau đây là về các loại suy giảm sợi quang chính.
Bộ suy giảm cố định và biến đổi là loại chính đang được cung cấp trong thị trường ngày nay. Đặc điểm của họ đang được giới thiệu.
Bộ suy giảm cố định, đúng như tên gọi, có mức suy giảm cố định. Về mặt lý thuyết, bộ suy hao cố định có thể được thiết kế để cung cấp bất kỳ mức suy giảm nào mong muốn và được đặt để cung cấp một công suất chính xác. Bộ suy giảm cố định thường được sử dụng cho các ứng dụng chế độ đơn. Chúng kết hợp với các đầu nối thông thường cùng loại, ví dụ FC, ST, SC và LC.
Bộ suy giảm biến cho phép phạm vi điều chỉnh, cung cấp công suất chính xác ở nhiều mức tổn thất decibel. Bộ suy giảm biến có thể được chia thành hai loại. Một là bộ suy giảm biến đổi từng bước có thể thay đổi độ suy giảm của đơn trong các bước đã biết như 0,1dB, 0,5dB hoặc 1 dB. Một cái khác là suy hao biến đổi liên tục. Loại suy hao sợi quang này tạo ra mức suy giảm chính xác, với các điều chỉnh linh hoạt. Nó cho phép các nhà khai thác điều chỉnh bộ suy giảm để phù hợp với những thay đổi cần thiết một cách nhanh chóng và chính xác mà không có bất kỳ gián đoạn nào đối với mạch. Họ cũng có sẵn với các kết nối sợi quang khác nhau.
Bộ suy giảm sợi quang, một thiết bị quan trọng để kiểm soát chính xác mức năng lượng của tín hiệu quang, đang được thiết kế theo các nguyên tắc và loại hoạt động khác nhau. Có được kiến thức cơ bản về nguyên lý làm việc và các loại có thể giúp chọn bộ suy giảm sợi quang cho các ứng dụng cần thiết.
