Optik Attenuatorsin Rolü Signal Power Management in Ağlar

Fiber Optik Ağlarda Optik Attenuators anlamak

Modern fiber optik ağlar, giderek uzun ve karmaşık iletim yolları boyunca veri bütünlüğü korumak için kesin sinyal yönetimine bağlıdır. Optik attenuators, kalıcı bir meydan okumayı ele alan temel pasif bileşenlerdir: Potansiyel hasarlara karşı performans dengeleyen seviyelerde optik güç tutmak. Bu cihazlar, elektrik formlarına dönüşmeden sinyal gücünü kasıtlı olarak azaltır, aktif elektroniklerin eşleştiremeyeceği şekillerdeki iyileştirici ağ davranışını azaltır.

Veri oranları tırmanıyor ve ağ mimarisi yoğun hale geliyor, optik attenuators rolü basit güç azaltımının ötesine geçiyor. Bu kritik bileşenler için stabil operasyon sağlar.YouDM (WDM) sistemler, hassas alıcıları aşırı yüklemeden korumak ve teknisyenlerin test sırasında gerçek dünya bağlantı koşullarını simüle etmesine izin verir.

Optik Attenuation of Optical Attenuation

Optik intenuation, bir ışık sinyalinin amplitüdünü bir ortamdan geçerken azaltır. Fiber optik sistemlerde, intenuation doğal olarak tel içindeki absorpsiyon ve bükme kayıpların kendisini bilinçsizce sinyal gücü kabul edilebilir bir aralık haline getirmek için kontrollü bir kayıp sunar.

Attenuation mekanizması tasarım ile değişir. Common yaklaşımlar şunları içerir:

Attenuation is ifade in decibels (dB), giriş gücünün verimini temsil eden bir logaritmik birim, 1310 dB attenuator, 10 dB attenuator, orijinal mühendislerden birine güç azaltırken, bazı malzemeler 1310 nm'de farklı absorpsiyon özelliklerini sergileyerek, 1550 nm'ye karşı farklı absürtme özelliklerini gösterir.

Optik Attenuators

Sabit Optik Attenuators

Sabit attenuators önceden belirlenmiş, güvenilmez bir seviyeden faydalanamaz. Bunlar, dağıtılmış ağlarda en yaygın türü, basitlik, güvenilirlik ve düşük maliyet sunar.Mevcut değerler genellikle 1 dB'den 30 dB'ye kadar, 3 dB, 5 dB, 10 dB, 15 dB ve 20 dB gibi yaygın artışlarla belirlenir.

Sabit attenuators birkaç teknik kullanılarak üretilmektedir. En yaygın yöntem, IEC 61753-1 ve Telcordia GR-910 gibi endüstri standartlarını karşılayan cihazlarla ilgili olarak tasarlanmıştır.

Mühendisler gerekli güç azaltımının istikrarlı ve öngörülebilir olduğu zaman sabit tutarlar. Ortak senaryolar, işaretli bağlantılarda eşleşen alıcı duyarlılığı, kanal gücünü inç sistemlerde eşitleme ve uzun vadede önbellekleri korumayı gerektirir. Proper seçimi, her iki maksimum giriş gücü ve alıcı aşırı yükleme eşini belirli veri hızından daha fazla tutmalıdır.

Optik Attenuators

Değişken optik attenuators (VOAs) kullanıcının sürekli bir aralıkta değerlendirmesini sağlar, genellikle 0,5 dB'den 60 dB veya daha fazlası. Test kurulumlarında, prototip doğrulamada ve ağ komisyonlamalarında, sinyal koşulları değerlendirme sırasında bilinmeyen veya değişikliktir.

VOAs, birkaç ilke kullanarak çalışır. Motorized VOAs, iki fiber uç arasındaki boşluğu ayarlamak veya tarafsız bir seçim filtresini döndürmek için küçük bir elektrikli motor kullanır. Manual VOAs depend on a torna or slide mekanizması to change the optik road. MEMS-based VOAs use micro-mirrors to detect light, hızlı yanıt süreleri ve kompakt form faktörleri otomatik test sistemleri için uygun şekilde sunmak.

Modern VOAs, dijital okumalar, uzaktan kontrol arabirimleri (GPIB, USB, Ethernet), ve birden çok kanalda tutarlılığı koruyan tasarımlar içerir. Yüksek uç cihazlar dB ve 10 milisaniye altında tekrarlanabilirlik elde eder ve bunları dinamik ağ yeniden yapılandırma ve güç seviyesi için uygun hale getirir.

Inline and©-Mounted Attenuators

Inline attenuators doğrudan fiber optik kablolara entegre edilir, genellikle bir yama paneli ve aktif ekipman arasında yapılır ve kalıcı veya yarı-permanent kurulumu için tasarlanmıştır ve sık sık sık transceivers'ı aşırı güçten korumak için kullanılır.Seks-öned attenuators, ayrıca adaptör tarzı atten takmak için, doğrudan bir adaptör veya transiver portuna yapıştırılırlar, arayüz noktasındaki değerlendirmeyi uygun bir şekilde sunarlar.

Her iki stil sabit ve değişken konfigürasyonlarda mevcuttur. Inline attenuators genellikle daha iyi stabilite ve daha düşük geri dönüş kaybı sağlar çünkü fiber hizalayıcılar kapalı bir konut içinde kontrol edilir.Seks-mounted attenuators, problemleme sırasında takas etmek için daha taşınabilir ve daha kolay, ancak birden fazla bağlantı noktası nedeniyle daha yüksek ekleme kaybı sağlayabilirler.

Endüstri standartları, tek mod attenuators, kaynak lazerinin en az 55 dB'nin geri dönüş özelliklerini karşılaması gerekir (APC) bağlayıcılar ve ultra fiziksel temas için 45 dB (UPC) konektörler için. Bu değerler, kaynak lazerini zayıflatır veya iki yönlü aktarmaya müdahale eder.

Signal Power Management Fundamentals

Optik güç yönetimi, sinyal seviyelerini bağlantı bütçesindeki tanımlı operasyonel sınırlar içinde koruma pratiğidir. Fiber optik sistemde her bileşeni -transmitter, fiber, splices, konektörler, ayrılıkçılar ve alıcı - etkilenenler güç bütçesi arasında yanlış eşleşmeleri telafi eden kasıtlı kayıp unsurları olarak hizmet eder.

Signal Strength neden kontrol edilmeli

Aşırı optik güç birkaç problem yaratır. En acil alıcı aşırı yükleme, fotodiode saturates ve çarpık bir elektrik sinyali üretir. Dijital sistemlerde, douration, yokluk oranını azaltır ve biraz hata oranını arttırır (BER) analog sistemlerde, harmonik bozulma ve intermodülasyon ürünlerine geçiş sağlar.

Lineer etkiler ayrıca yüksek güç seviyelerinde, özellikle uzun vadede tek mod fiber. Stimated Brillouin Scattering (SBS), Self-Phase Modulation (SPM), ve Four-Wave Mix (FWM) bozuk veri kanalları ve limit sistemi performansı haline gelebilir. Bu etkiler 30 kilometrenin ötesinde daha şiddetli bir güç artışları ve fiber uzun süreler haline gelir.

Tersine, yetersiz sinyal gücü zayıf bir sinyal-to-noise oranına yol açıyor (SNR) Alıcının gürültüye karşı sinyali tespit etmesi ve emisyonu (ASE) erbium-doped fiber yükselteçlerden yükseltilmesi gerekir (EDFA) sinyal alıcı duyarlılığının altında düşmesine rağmen, BER başarısız seviyelere doğru yükselir ve bağlantı başarısız olur.

Link Bütçe Hesaplama

Fiber optik sisteminde tüm kazanımlar ve kayıplar için bağlantı bütçe hesapları. Tipik bir bütçe şunları içerir:

verici güç ve alıcı duyarlılığı arasındaki fark, tüm kayıplar ve marj için muhasebeden sonra, alıcıdaki hesaplanan gücü aşırı eşini aşsa, bir attenuator sinyali geri getirmek için eklenmelidir.Eğer güç çok düşükse, bağlantı çok düşük değildir.

Mühendisler, sabit veya değişkenlerin gerekli olup olmadığını belirlemek için bağlantı bütçesini kullanırlar ve uygun değerlendirme değerini seçmek için. Örneğin, 10 Gbps transceiver, 0 dBm ve 0 dBm'nin bir aşırı eşine sahip olabilir.Eğer alınan güç önlemleri +2 dBm, yeterli SNR'yi korurken alıcıyı korur.

Operasyonel Ağlarda Uygulamaları

Uzun ve Metro Ağları

Uzun zamandır fiber optik ağlarda, sinyallerin çoğu zaman fiber olmayan bir rejimle yüzlerce kilometre yolculuk etmesi, tüm kanallardaki sinyal-noise oranını düzememektedir.

Metro ağları, WDM sistemlerinde kanal gücünü eşitlemek için attanatörler kullanır.Her dalgalama ve yükseltici kazanç elde etmek için farklı kayıp. Channel eşitizers, hangi diziler optik monitörlerle bir araya gelir, hedefin ±0.5 dB'si içinde sabit performans sağlamak için kritiktir.

Veri Merkezi ve Premises Networks

Veri merkezleri, yüksek başlangıç gücü ile transkriptleri çok kısa olan alıcılarla eşleştirilmiş durumda. Örneğin, 40GBASE-SR4 ve 100GBASE-SR10 transceivers kullanan bağlantılar, düşük yük eşiği olan alıcılara zarar vermek için sık sık sık sık sık ihtiyaç duyduklarında düşük maliyetli seviyeler oluşturabilir.

İşletme alanlarında, attenuators SFP, SFP+ ve QSFP modüllerini test ve komisyonlama sırasında korur. Birçok modern transceivers, dijital tanı izleme (DDM) bu raporların aldığı güç içerir.If DDM değerleri üreticinin önerilen aralığına ulaşırsa, bir attenuator yama panelinde yer alır.

Test ve ölçüm Uygulamaları

Fiber optik sertifikasyon ve sorun sırasında, attenuators, kalibre edici güç metresi için referans bileşenleri olarak hizmet eder, optik zaman alanı yansıtmaometreleri (OTDRs), ve optik spektrum analizörleri değişken attenuators, teknisyenlerin bağlantı koşullarını simüle etmesine izin verir, test alıcılar hassas eşleri ve doğrulama sistemi marjları.

Örneğin, bir teknisyen, sistemin fiber yaşlanma, bağlantı kirliliği veya sıcaklık sürüklenme için yeterli marj olup olmadığını ortaya koyar.

Ek olarak, attenuators, her iki yönde güç dengelemek için DWDM sistemlerinin iki yönlü testlerini sağlar.Bir tarafta 20 dB attenuator ile teknisyen, teknisyen, asimmetriyi splice kayıplar veya yükseltilmeden kontrol edebilir.

Seçici Kriterleri ve En İyi Uygulamaları

Attenuation Range and Decision

Beklenilen güç azaltımı içeren bir aralıkla bir attenuator seçin. Sabit attenuators bilinen ve istikrarlı olduğunda uygundur. Değişkenler için değişkenli attenuatörler, karar ve tekrarlanabilirliği göz önünde bulundurun.

Wavelong Bağımlılık

Attenuators farklı dalga boyun eğlendiricileri sergiliyor. Çoğu standart attenuators 1310 nm ve 1550 nm'de karakterize edilir, ancak DWDM sistemleri C-band (1528 nm to 1568 nm) ve L-band (1568 nm to 1610 nm) arasındaki karakterizasyon gerektirir. Wavelong-flattened attenuators, çoklu dalga boyu uygulamalar için tercih eder.

Güç işleme ve geri dönüş kaybı

Attenuator, güvenli işletim bölgesinde kalmamış maksimum optik gücü idare edebilir. Standart attenuators 300 mW (25 dBm) ile başa çıkabilir, ancak yüksek güç seçenekleri 1 W. For amplifikasyon için, test cihazının güvenli çalışma bölgesinde kaldığını doğrulamalıdır.

Gürültü ve Polarite

Attenuators tüm ortak konektör türleri ile kullanılabilir: SC, LC, FC, ST ve MPO. Tek mod sistemleri için UPC veya APC parlatları tipiktir. APC konektörleri (yeşil vücut) en düşük geri dönüş kaybı sağlar ve analog ve yüksek güç sistemleri için tercih edilir.

Çevre Özellikleri

Açık ve endüstriyel kurulumlar, uzun bir sıcaklık aralığı için (-40C'ye +85°C'ye) ve nem toleransı için derecelendirilmiş konutlar veya anti-vibrasyon özellikleri içerir.Eğer attenuator bir hava kapanması, yeraltı veya kontrolsiz ekipmanda kurulacaktır, işletim sıcaklığının beklenen aşırıları kapsar.

Test ve Doğrulama

Attenuators dağıtmadan önce, performanslarını bir kalibreli optik güç sayacı ve işletim dalgalarında ışık kaynağı kullanarak doğrulama. doğrudan güç sayacına bağlantı kurarak, referans gücünü kayıt edin ve yeni okumayı kayıt edin.

Değişkenler için, tam aralıkları test edin ve lineerliği doğrulayın. ölü bölgeler veya histeriler için kontrol etmek için ayarlama pozisyonu. Ayrıca sistem yansımaları hassassa geri dönüş kaybı test seti kullanarak geri kaybı ölçmek.

Üretim ortamlarında, belirli gruplardaki 0.1 dB ve PDL'yi aşağıda 0.1 dB'yi sergilemeli.

Trendler ve Gelecek Yolları

Optik ağların evrimi, ağ yönetim sistemleri ile entegre eden daha sofistike bir attanatör tasarımları için talep etmeye devam ediyor. Eş zamanlı ölçümler, dijital sinyal işleme, güç yönetimi, alıcıların daha fazla tolerant olmasına rağmen önemli kalır. Ağ yönetim sistemleri ile entegre eden adaptive attenuators, gerçek zamanlı ölçümlere dayanan gücü dinamik olarak ayarlar, performansları optimize eder ve düzeltmeye dayalı olarak ayarlar.

Multi-core fiber ve uzay-division multiplexing (SDM) sistemlerde, yeni attenuator tasarımları aynı anda birden çok uzaysal kanalla çalışmalıdır. Araştırmayı fotonik bütünleşik devreye (PIC) dayanarak, attenuators, diğer işlevleri ile birlikte entegre eden kompakt, düşük güç cihazlara devrediyor.

Squeeze- effect attenuators, mekanik olarak belirli fiber bölümlerde üretilen kayıplara dayanarak, kısa erişim uygulamaları için düşük maliyetli değişken sunar. Henüz yaygın olarak kabul edilmedikçe, bu cihazlar veri merkezi optik bağlantılarında bileşenlerin sayısını azaltabilir.

Network Mühendisleri için Pratik Rehberlik

Bir proje için attenuators belirtdiğinizde, kapsamlı bir güç bütçe analizi ile başlayın. Tüm bileşenler için en kötü dava toleransları ekleyin. Alıcıda alınan güç 1 dB'den fazla yük eşiği aşıyorsa, alıcı girişinde sabit bir attenuator açın ya da zamanında değişiklik beklenirse, komisyon sırasında ayarlanabilir bir değişken attenuator kullanın.

Tüm attenuators değer ve yükleme tarihi ile etiketleyin. Birçok tasarım, bir renkli kodlanmış yüzüğü veya baskılı işareti içerir.Sorulama sırasında attenuator eklenmiştir: bazı sabit attenuators yönaldir ve ok alıcıya doğru işaret etmelidir.For variable attenuators, not the intended ayarlama aralığı on the label to prevent default over-attenuation during maintenance.

Son olarak, test kitinizde yüksek kaliteli değişkenli bir sabit sabitleyici (örneğin, 5 dB, 10 dB) ve yüksek kaliteli değişkenli bir test çantasınızda. Bu öğeler alıcı hasara karşı ucuz sigortadır, performans bozulması ve pahalıya mal olur.

[FONT:0)Related Resources:[Dönemli Kaynaklar:[Dönemli: 1)

Optik attenuatörler basit pasif bileşenler olabilir, ancak doğru seçim ve uygulama doğrudan fiber optik ağların güvenilirliğini ve performansını belirleyebilirler.Bu makalede belirtilen ilkeler, türleri ve en iyi uygulamaları anlamakla, ağ mühendisleri her sinyalin doğru güç seviyesindeki hedefine ulaşmasına ve tüm altyapıdaki donanım ömrünü uzatmasına olanak sağlayabilir.