Bộ ghép quang là gì?

Bộ ghép quang là thiết bị thụ động phân chia, kết hợp và phân phốiquang họctín hiệu. Chúng là những thành phần quang học không thể thiếu trong ghép kênh phân chia bước sóng, mạng cục bộ cáp quang, mạng truyền hình cáp quang và một số dụng cụ đo lường nhất định. Một số cấu trúc khớp nối sợi quang điển hình được thể hiện trong hình.

optocoupler

Bộ ghép quang 4 cổng là loại thiết bị đơn giản nhất. Cấu trúc và nguyên lý của bộ ghép quang 4 cổng được thể hiện trong hình.

(1) Mất chèn
Suy hao chèn đề cập đến tỷ lệ giữa công suất quang tại một cổng cụ thể ở đầu vào với công suất quang tại một cổng khác ở đầu ra sau khi ánh sáng đi qua thiết bị. Suy hao chèn từ cổng đầu vào đến cổng đầu ra được biểu thị bằng

L_i=10 log (P_out / P_in) (3-31)

(2) Tổn thất bổ sung
Tổn thất bổ sung L_a được định nghĩa là tỷ số giữa tổng công suất đầu vào và tổng công suất đầu ra. Như được hiển thị trong Phương trình 3-32 đối với bộ ghép quang 4 cổng,

L_a=10 nhật ký (P_in / (P_1 + P_2)) (3-32)

(3) Tỷ lệ chia tách
Tỷ lệ phân tách là tỷ lệ phần trăm biểu thị tỷ lệ giữa công suất quang đầu ra từ một cổng với tổng công suất quang đầu ra từ tất cả các cổng. Nó phản ánh tỷ lệ phân phối điện năng tại các cổng đầu ra. Đối với bộ ghép quang 4 cổng, nó có thể được biểu thị bằng

S_n = (P_2 / (P_1 + P_2)) × 100% (3-33)

(4) Cách ly
Sự cách ly đề cập đến khả năng chặn hoặc làm suy giảm đường dẫn quang giữa các cổng không được kết nối. Nó chỉ ra rằng công suất đầu ra ở cổng đầu ra mong muốn lớn hơn nhiều so với công suất đầu ra ở cổng đầu ra không mong muốn. Đối với bộ ghép quang 4 cổng, biểu thức toán học của nó là

Nhật ký L_g=-10 (P_2 / P_in) (3-34)

Sơ đồ cấu trúc vật lý của bộ ghép quang ba{0}}cổng được hiển thị trong hình.

Chức năng của bộ cách ly quang học là đảm bảo sóng ánh sáng chỉ có thể truyền theo hướng thuận, ngăn ánh sáng phản xạ do nhiều yếu tố khác nhau trong đường truyền gây ra-đi vào lại tia laser và ảnh hưởng đến độ ổn định hoạt động của tia laser.

Bộ cách ly quang chủ yếu được sử dụng sau tia laser hoặc bộ khuếch đại quang. Laser và bộ khuếch đại quang học rất nhạy cảm với ánh sáng phản xạ từ các đầu nối, mối nối và bộ lọc. Ánh sáng phản xạ này có thể làm giảm hiệu suất của chúng; ví dụ, độ rộng phổ của tia laser có thể được mở rộng hoặc thu hẹp bởi ánh sáng phản xạ, đôi khi theo một số bậc độ lớn. Vì vậy, nên đặt một bộ cách ly quang gần đầu ra của các thiết bị quang đó để ngăn chặn tác động của ánh sáng phản xạ.

Các chỉ số hiệu suất chính của bộ cách ly quang bao gồm bước sóng hoạt động, suy hao chèn điển hình (giá trị tham chiếu: 0,4 dB), suy hao chèn tối đa (giá trị tham chiếu: 0,6 dB), cách ly đỉnh điển hình, cách ly tối thiểu (giá trị tham chiếu: 40 dB) và suy hao phản xạ (tức là suy hao phản xạ, giá trị tham chiếu: đầu vào/đầu ra 60/60 dB), v.v.

Bộ cách ly quang và bộ cách ly quang về cơ bản hoạt động theo nguyên tắc giống nhau, ngoại trừ bộ cách ly quang nói chung là thiết bị hai{0}}cổng, trong khi bộ cách ly quang là thiết bị nhiều-cổng. Bộ truyền tuần hoàn quang học là thành phần quan trọng trong giao tiếp hai chiều vì chúng có thể tách ánh sáng truyền thuận và ngược, đồng thời được sử dụng trong giao tiếp hai chiều một sợi quang. Sơ đồ nguyên lý của bộ tuần hoàn quang học được hiển thị ở bên trái và sơ đồ nguyên lý của bộ tuần hoàn quang học được sử dụng trong giao tiếp hai chiều sợi quang đơn lẻ được hiển thị ở bên phải.

Bộ chuyển đổi bước sóng là thiết bị chuyển đổi tín hiệu từ bước sóng này sang bước sóng khác. Bộ chuyển đổi bước sóng có thể được phân loại thành bộ chuyển đổi bước sóng quang điện tử và tất cả-bộ chuyển đổi bước sóng quang học dựa trên cơ chế chuyển đổi bước sóng của chúng.

⑴

Bộ chuyển đổi bước sóng quang điện tử được thể hiện trong hình. Do các giới hạn về tốc độ do thiết bị điện tử áp đặt nên nó không phù hợp với các hệ thống thông tin cáp quang-tốc độ cao,{2}}công suất cao.

⑵

Bộ chuyển đổi bước sóng quang học- được hiển thị trong Hình 3-38. Công nghệ chuyển đổi bước sóng của nó chủ yếu bao gồm bộ khuếch đại quang bán dẫn (SOA).

Tín hiệu ánh sáng có bước sóng λ₁ và tín hiệu ánh sáng liên tục có bước sóng λ₂ được đưa đồng thời vào bộ khuếch đại quang bán dẫn (SOA). SOA thể hiện đặc tính bão hòa khuếch đại đối với công suất quang đầu vào. Do đó, thông tin do tín hiệu ánh sáng đầu vào mang theo được truyền đến λ₂ và bằng cách trích xuất tín hiệu ánh sáng λ₂ qua bộ lọc, có thể đạt được tất cả-chuyển đổi bước sóng quang từ λ₁ sang λ₂.