Splittere semnal (cuple) joacă un rol important în programul de instalare. Distinge repartitoare sensibile (selectiv) și lungimea de undă insensibil (neselective). Primul utilizat pentru a combina (sau dezangajarea) a semnalelor cu suporturi optice diferite sunt numite multiplexoare (și demultiplexoarelor respectiv). Acestea din urmă sunt utilizate pentru ramificarea puterii optice de către un număr mare de dispozitive terminale într-o linie de comunicație care leagă magistrala de date la calculator, primirea semnalului de control sau semnalul de reacție pentru controlul puterii sursei de radiație.
Multiplexoare și demultiplexoare
Multiplexarea permite creșterea capacității de informare a legăturilor bazate pe fibră optică. Linii utilizate în dispozitivul pentru combinarea semnalelor cu diferite lungimi de undă purtătoare (multiplexoare) și dezangajare (demultiplexoare) trebuie să aibă o pierdere redusă de inserție. Multiplexoare trebuie, în plus, oferă un grad ridicat de izolare între canale. În funcție de lungimea de undă utilizată patru moduri diferite de a obține dispozitive de comunicare. Studiul se bazează pe trei dispozitive sunt sensibile la lungimea de undă a efectului - unghiular dispersie, interferența și absorbția. Demultiplexoare folosit grilaj de dispersie unghiulară sau prisme. Design-ul pentru canalele de separare, folosind un filtru de interferență, structura absorbantă de tipul celor utilizate ca demultiplexor. Fiecare absorbitor cuprinde sensibil la lungimea de undă a fotodiodei. Dispozitivele cu un grilaj si o prisma sunt divizori cu un canal de separare paralele, și folosind filtre selective și fotodetectori cu coerente.
Separarea secvențială este utilizat într-un număr mic de canale, deoarece numărul de canale crește proporțional cu numărul de elemente de circuit (filtre, plăci de separare, oglinzi, elemente de focalizare), respectiv, și pierderile creșterea emisiilor.
Figura 3.1.0 - Principiul de funcționare al dispozitivului de comunicare, selectiv în lungime de undă: a - cu zăbrele; b - cu o prismă; în - filtru de interferență; r - cu un filtru absorbant; 1 - lentile cilindrice cu gradient; 2 - grilaj; 3 - Filtru Chromatic; 4 - prism; 5 - strat reflectorizant; 6 - fotodetectoare selective
Cele mai utilizate dispozitive cu un filtru de interferență. Demultiplexoare de acest tip sunt fezabile și într-un design cu totul de fibre, fără utilizarea de lentile cilindrice. aparatul lor este similar cu separatoare de prize de putere dispozitiv din secțiunea emițător, care la soare în schimb placa translucide este un filtru, care este sensibil la lungimea de undă [7].
Separarea simultană poate fi realizată atât de mici și de mari (cateva zeci) de purtători spectral multiplexate într-o singură fibră optică detalii (BC) .Parallelnye sunt minispektrometry. Ca spectrometru compas are un element de dispersie element de colimatoare (grilaj sau prisme) (lentilă sau oglindă concavă), iar diferența de admisie și de evacuare (rolul care operează miez radiante și primirea VS). Shemas prismei nu este foarte răspândită, prisma restricționează miniaturizarea dispozitivului și se caracterizează prin dispersie redusă în banda de lungime de undă de 1,1. 1,6mkm. Materiale pentru fabricarea prisme cu o dispersie unghiulară mare au pierderi mari. În plus, dispersiyaprizm nu este constantă în spectrul. Dispozitivul cel mai utilizat cu o rețea de difracție.
Figura 3.1.1 prezintă dependența de inserție și de tranziție poterLi zatuhaniyaLa pentru un laser semiconductor cu o lățime de linie spectrală = 2 nm și c = LED 40 nm. Se vede din cifrele pe care pierderea de cuplare scade odată cu creșterea. Aceasta poate fi crescută prin reducerea densității de ambalare a soarelui (în creștere parametrDf2a și în care - raza miezului soarelui). Cu toate acestea, în creștere pierderea de inserție. Multiplexeri și demultiplexeri cu bare nu foarte potrivite pentru a fi utilizate într-o legătură de fibră optică, în care sursele de radiații sunt LED-uri.
Un exemplu al dispozitivului demultiplexor și zăbrele este un demultiplexor cinci canale prezentat în figura 3.1.2. Electroluminiscente și primind cinci soare combinate în linie dispusă în planul focal al obiectivului (lungimea focală de 23,8 mm, cu diametrul de 14 mm).
Figura 3.1.1 - dependența de pierdere de inserție Li (curbe punctate) și diafonie L, (linii solide) din separarea canalelor spectrale pentru un laser semiconductor cu o lățime de linie spectrală = 2 nm (a) și CBE-todioda = 40 nm (b).
Notă. Numerele de pe curbele care indică relația dintre separare spațială D / 2a, unde diametrul miezului D- soare, ha-diametru.
Radiația de la soare transmiterea lentilei colimat este oprit în jos pe grila și re-intră în obiectiv, care, în funcție de lungimea de undă a radiațiilor concentrându-se pe una sau alta aeronava a primit. In schimb, lentilele de focalizare poate fi utilizat (gradient) tijă sau un element optic mediu transparent pe suprafață. O rețea de difracție este fabricat prin gravare anizotropică cristalului substrat cristalin Axele prin mască aplicată anterior. Zăbrele are canelură asimetric. Parametrii zăbrele (zăbrele constantă = 4 mm, unghi = 6,2 °) sunt alese astfel încât eficiența difracției maximă a fost atinsă în lungimea de undă centrală = 0,86 microni operează interval de 0,82. 0,88 microni. Spațierea între canale spectrale este egală cu 25 nm. În intervalul eficiența de difracție este o valoare care nu depășește 90%, pierderea de inserție în canalele nu depășește 1,4 dB, -30 dB diafonie atenuare.
O atenție deosebită este acordată dezvoltării divizori mici în design optic integrat, precum și diverse separatoare cu grătare concave.
separatoare de putere optică
repartitoare non-selective sunt împărțite în două tipuri principale: în formă de T, construite în conformitate cu principiul terminalelor ramură a liniei de trunchiul principal, și steaua.
Figura 3.2.1 - Dispozitiv fivechannel demultiplexor 1-intrare soare; 2-ieșire AC; 3- lentilă; 4-grilaj
Pierderile în distribuția puterii radiației în sistem cu conectori în formă de T crește proporțional cu numărul de abonați din sistem și cu cuploare stele - proporțional cu logaritmul numărului terminalului ustroystvN. Astfel, într-un sistem cu 20 de terminale din pierderile totale constituie primul caz de 130 dB, iar în al doilea - 28 dB. Prin urmare, un număr mare de sisteme de abonați adecvate pentru a utiliza dispozitive de cuplare în formă de stea.
divizare de putere cu splitter atenuarea este caracterizat în formă de T următoarele cantități:
transmite napravleniia 1 = - 10lg (P1 / P2), P4 = 0;
inserția a 2 = - 10 lg (P2 + P3), P4 = 0;
ramură și la 3 = - 10 Ig (P1 / P3);
o conexiune 4 = - 10 lg (P4 / P2), P1 = 0;
în direcția opusă a = 5 - 10 lg (P4 / P1).
Cuplorul stea fiecăruia dintre PE putere de intrare este adus la soare, (i = l, 2 n) care se transmite aeronavei ieșire. Să Pa, (j = 1, 2 t) - puterea transferată la ieșire și j-BC. Cu o distribuție uniformă a puterii de intrare între cuplor de ieșire soare caracterizat prin următoarele cantități:
Pierderea rasschepleniea n = 10 lg m;
inserție poteria.i, i = - 10 Ig Pe / (Pa1 + PA2 + Pam +.);
atenuare inversă napravleniiar, l = - 10 lg Pei = l / Pei, unde l = 1, 2. n.
La proiectarea splitter optic este de dorit pentru a obține pierderi reduse de inserție, dependență scăzută a structurii modale, o bună reproductibilitate a parametrilor, simplitatea construcției, de dimensiuni mici și greutate. Design splitter depinde de tipul de curent alternativ, unghiul de recepție al razei miezului la shell raportul grosime de distribuție excitat miere la intrarea aeronavei.
Prin repartitoare de proiectare sunt împărțite în două grupe principale - biconici, în care radiația este transmisă prin suprafața laterală, iar capătul în care radiația este transmisă prin fața de capăt. In ambele grupuri, transmiterea radiației poate fi efectuată fie prin contact direct BC, sau prin elemente auxiliare - oglinzi, lentile, mixere. Lumina Separatori biconici poate fi extras prin suprafața laterală în timp ce conversia unui mod ghidat în modul de emisie sau în comunicare cu al doilea soare prin câmpul evanescente (Figura 3.2.1). Conversia val de înmulțire în modul de radiații este obținută prin îndoirea soarelui, când îndepărtați învelișul sau îngustarea miez conic. cuple bitronconic este ușor - de a face, dar ele au o reproductibilitate slabă a parametrilor. Insertion Loss 0.2. 1 dB.
Dintre cele mai frecvente tipuri de cuplaje mecanice sunt cele în care capetele soarelui de ieșire de andocare direct cu fața frontală a soarelui de intrare și metoda canonicește umplută sau o picătură de lipici. Prin schimbarea poziției reciproce sunt fixate printr-o metodă mecanică sau un adeziv de umplere a picăturilor [3].
Figura 3.2.1 - cuplaj biconic cu conexiune prin câmpul evanescent
Figura 3.2.2 - Splittere tip mecanic 1 intrare soare; 2,3,4 -Output Sun
Prin schimbarea poziției reciproce a soarelui și selectând capetele lor secțiune transversală (figura 3.2.2), poate varia în raport limite de putere largă în diferite canale de ieșire. Pierderea de inserare este 0.3. 1.2 dB. Pentru a le reduce, și pentru reducerea învelișului de excitație degajate în aer sau la sol off moduri. Figura 3.2.3 prezintă un cuplaj cu o structură ramificare formată prin lipire sau topit de-a lungul ieșirea VS de măcinare un unghi mic al miezului și conectarea cu capătul de intrare cu fața BC. Deși principiul unui cuplaj simplu, ceea ce face dificilă pierderea de inserție este de 0,5. 1.2 Referitor Design dB.Eta este potrivit pentru gradientului și pentru pas-Sun Separarea modurilor și a pierderilor crește odată cu creșterea unghiului. sub care conectat Soare
O scindare a fasciculului splitter este prezentată în figura 3.2.4. Sun taie la un unghi de 45 ° față de axa, capetele sale sunt lustruite și acoperite cu reflectând parțial din metal și oglinzi dielectrice.
Figura 3.2.3 - ramificare cuplare cu structura: 1 - soarele de intrare; 2.3 - weekend pentru soare
Figura 3.2.4 - divizarea divizorul de fascicul cu
Valoarea teoretică a pierderii de 0,5 dB. Practic, toate tipurile de soare, pierdere de inserție egal cu 1. 1.5 dB în funcție de factorul de separare.
Pentru puterea de ramificare este, de asemenea, utilizat:
formând la capătul soarelui de intrare purificată din coajă, o lentilă minge cu un punct reflectorizant pe stâlp și două „ferestre“ în câmpul de afișare al radiației reflectate în soare lateral de ieșire, soare introducerea laterală în canelură în formă de V formată în soare principal (pierdere de 0,5 . 1.2 dB);
formând o canelură adâncă în principal soare, prin care o parte a semnalului este ramificată în soare lateral fix perpendicular principal crestate peste.
Splitterele cu elemente auxiliare utilizate în mod obișnuit lentile cilindrice dielectric care constituie gradientul BC segment cu un profil de indice de refracție parabolic.
Figura 3.2.5 - Splittere cu lentile dielectric gradient: L1, L2, L3 -linzy soare 1 intrare; 2.3 - weekend pentru soare; Distanța focală a cristalinului F-
Figura 3.2.6 - Cuplajul stele cu oglindă sferică
Raze sunt concentrate periodic pe axa lentilei la puncte, distanța dintre care este determinată de lungimea de undă a semnalului. Unele tipuri de cuple cu lentilele sunt prezentate în Figura 3.2.5. La capetele lentilele sunt aplicate parțial (figura 3.2.5, c) sau complet (Figura 3.2.5, a) acoperiri reflectorizante, care sunt prezentate în Figura ingrosat linii. Măsurată pierderea de inserție, de exemplu, până la 0.99 dB splitter pentru Ps / Ra = 0,03.
Figura 3.2.6 prezintă un cuplaj stea. Acesta constă dintr-un corp cilindric cu o baghetă de sticlă de amestec. Un capăt al tijei de amestecare este o oglindă sferică 2, celălalt capăt este aplicat un strat de acoperire AR 3. Radiația emergente din orice fascicul de soare 4 este reflectată de oglindă și este distribuit uniform pe toate aeronavele. Acest lucru permite fiecărui terminal în sistem pentru a transmite și date .Trebuie de la orice alt terminal de.
În REDARE modern și acest laborator este mai bine să utilizeze cuplaje selective (Multiplexeri și demultiplexeri).
Pentru lipsa de cuplaje direcționale utilizate de putere optică neselectiv. tip în formă de stea, structura biconic.
OP-CEO1-2-2 - hub biconic cu o comunicare prin intermediul câmpului evanescent, pierderea de inserție este teoretic 0.2. 1dB. CC-1 cu structura de ramificare cuplaj, teoretic este 1. 1.5 dB pierdere de inserție.