Typer optokoblere
Optiske koblere er passive enheter som deler, kombinerer og distribuereroptisksignaler. De er uunnværlige optiske komponenter i bølgelengdedivisjonsmultipleksing, fiberoptiske lokalnettverk, fiberoptiske kabel-tv-nettverk og visse måleinstrumenter. Flere typiske fiberoptiske koplerstrukturer er vist i figuren.
Arbeidsprinsipp
En 4-ports optokobler er den enkleste typen enhet. Strukturen og prinsippet til en 4-ports optokobler er vist i figuren.
Ytelsesparametere
(1) Innsettingstap
Innsettingstap refererer til forholdet mellom den optiske effekten ved en spesifikk port ved inngangsenden og den optiske effekten ved en annen port ved utgangsenden etter at lys passerer gjennom enheten. Innsettingstapet fra inngangsporten til utgangsporten er uttrykt som
L_i=10 logg (P_out / P_in) (3-31)
(2) Ekstra tap
Ekstra tap L_a er definert som forholdet mellom den totale inngangseffekten og den totale utgangseffekten. Som vist i ligning 3-32 for en 4-ports optisk kopler,
L_a=10 logg (P_in / (P_1 + P_2)) (3-32)
(3) Splittingsforhold
Splittingsforholdet er en prosentandel som indikerer forholdet mellom den optiske utgangseffekten fra én port og den totale optiske utgangseffekten fra alle portene. Det gjenspeiler andelen strømfordeling ved utgangsportene. For en 4-ports optisk kopler kan det uttrykkes som
S_n = (P_2 / (P_1 + P_2)) × 100% (3-33)
(4) Isolasjon
Isolasjon refererer til muligheten til å blokkere eller dempe den optiske banen mellom ikke-tilkoblede porter. Det indikerer at utgangseffekten ved den ønskede utgangsporten er mye større enn ved de uønskede utgangsportene. For en 4-ports optisk kopler er dens matematiske uttrykk
L_g=-10 logg (P_2 / P_in) (3-34)
Det fysiske strukturdiagrammet for den optiske kopleren med tre-porter er vist i figuren.
Optiske isolatorer og optiske sirkulatorer
Optisk isolator
Funksjonen til en optisk isolator er å sikre at lysbølger bare kan forplante seg i retning fremover, og forhindrer at reflektert lys forårsaket av ulike faktorer i overføringslinjen kommer inn i laseren igjen- og påvirker laserens driftsstabilitet.
Optiske isolatorer brukes først og fremst etter lasere eller optiske forsterkere. Lasere og optiske forsterkere er svært følsomme for reflektert lys fra kontakter, skjøter og filtre. Dette reflekterte lyset kan forringe ytelsen deres; for eksempel kan spektralbredden til en laser utvides eller innsnevres av det reflekterte lyset, noen ganger med flere størrelsesordener. Derfor bør en optisk isolator plasseres nær utgangen til slike optiske enheter for å forhindre effekten av reflektert lys.
De viktigste ytelsesindikatorene til en optisk isolator inkluderer driftsbølgelengde, typisk innsettingstap (referanseverdi: 0,4 dB), maksimalt innsettingstap (referanseverdi: 0,6 dB), typisk toppisolasjon, minimumsisolasjon (referanseverdi: 40 dB), og returtap (dvs. refleksjonstap, referanseverdi: input/60 dB), etc.
Optisk sirkulator
Optiske sirkulatorer og optiske isolatorer fungerer i hovedsak på samme prinsipp, bortsett fra at optiske isolatorer vanligvis er enheter med to-porter, mens optiske sirkulatorer er enheter med flere-porter. Optiske sirkulatorer er viktige komponenter i toveis kommunikasjon, ettersom de kan skille forover- og bakovertransmittert lys, og brukes i toveis enkel-fiberkommunikasjon. Et skjematisk diagram av en optisk sirkulator vises til venstre, og et skjematisk diagram av en optisk sirkulator som brukes i toveis enkel-fiberkommunikasjon er vist til høyre.
Bølgelengdeomformer
En bølgelengdeomformer er en enhet som konverterer et signal fra en bølgelengde til en annen. Bølgelengdeomformere kan klassifiseres i optoelektroniske bølgelengdeomformere og alle -optiske bølgelengdeomformere basert på deres bølgelengdekonverteringsmekanisme.
Den optoelektroniske bølgelengdeomformeren er vist på figuren. På grunn av hastighetsbegrensninger pålagt av elektroniske enheter, er den ikke egnet for fiberoptiske kommunikasjonssystemer med høy-hastighet og høy-kapasitet.
Den -optiske bølgelengdekonverteren er vist i figur 3-38. Bølgelengdekonverteringsteknologien består hovedsakelig av en optisk halvlederforsterker (SOA).
Et lyssignal med bølgelengde λ₁ og et kontinuerlig lyssignal med bølgelengde λ₂ mates samtidig inn i en optisk halvlederforsterker (SOA). SOA-en viser forsterkningsmetningskarakteristikk med hensyn til den optiske inngangseffekten. Som et resultat blir informasjonen som bæres av inngangslyssignalet overført til λ₂, og ved å trekke ut λ₂-lyssignalet gjennom et filter, kan all -optisk bølgelengdekonvertering fra λ₂ til λ₂ oppnås.
