Лабораторная работа №3. «Исследование характеристик аттенюаторов».

Цель работы:

-получение навыков работы с измерителем оптической мощности «Алмаз 33»;

-измерение затухания, вносимого постоянным аттенюатором на основе оптической розетки для многомодовых и одномодовых световодов;

-измерение затухания, вносимого переменным аттенюатором на основе оптической розетки для многомодовых и одномодовых световодов и градуировка аттенюатора.

Теоретические сведения

Аттенюатор- это пассивное оптическое устройство, предназначенное для внесения дополнительного затухания в волоконно-оптическую линию связи. Необходимость внесения дополнительного затухания, обусловлена необходимостью защитить на коротких ВОЛС фотоприемник от разрушения. Оптический сигнал на входе фотоприемника не должен превышать максимально допустимого, что определяется мощностью насыщения фотодиода и указывается в его технических характеристиках.

Кроме того, в оптических системах связи с прямым детектированием оптического сигнала наиболее часто используются фиксированные и перестраиваемые аттенюаторы, которые применяются для согласования уровней сигналов от различных оптических источников перед объединением их в одном световоде для передачи по линии.

Аттенюаторы могут изготавливаться на основе оптической розетки или оптического коннектора. Конструкция центрирующего элемента такой розетки обеспечивает наличие фиксированного или регулируемого воздушного зазора S между наконечниками стыкуемых световодов. Величина зазора и определяет вносимое аттенюатором затухание.

Рис.1. Переменный аттенюатор

На рис. 1 приведен эскиз переменного аттенюатора на основе оптической розетки FC-FC.

Регулировка вносимого затухания α осуществляется с помощью вращения фигурной гайки 1 (рис. 1), а контроль – помощью оптического тестера. Контргайка 2 фиксирует положение регулировочной, что исключает возможность изменения выбранного затухания в результате случайных механических воздействий. Крепление аттенюатора осуществляется через отверстия 3.

Основные качественные показатели аттенюаторов — высокая стабильность установленного ослабления, низкий уровень обратного отражения, широкий диапазон рабочих температур, компактность и высокая механическая прочность — позволяют использовать их в локальных сетях, кабельном телевидении, магистральных сетях передачи данных, а также при проведении контрольно-измерительных работ.

В отличии, от аттенюаторов, в которых затухание обеспечивается наличием воздушного зазора (рис. 1,2), во всех представленных ниже фиксированных аттенюаторах (рис. 3) затухание обеспечивается вклейкой отрезка специального оптического волокна с большими потерями. Благодаря этой технологии удается достичь очень малых обратных потерь (до -65 дБ и ниже), что очень важно для большинства областей применения аттенюаторов, особенно для телевидения.

а) б)

Рис. 2. Фиксированные аттенюаторы: а) вилка-розетка; б)розетка-розетка

а) б)

Рис. 3. Переменный регулируемый аттенюатор: а) розетка-розетка; б) вилка-розетка

В лабораторном макете контргайка 2 неподвижно закреплена, что позволяет без дополнительных приспособлений осуществлять вращение регулировочной гайки 1 и изменять вносимое затухание. Для исключения повреждения переменного аттенюатора не следует устанавливать значение затухания менее 1,5 дБ и более 14,5 дБ.

Доступны разнообразные исполнения аттенюаторов: аттенюаторы-шнуры, аттенюаторы-розетки, аттенюаторы-FM розетки. Аттенюаторы-шнуры

оконцовываются с обеих сторон стандартными соединителями (ST, SC или FC). Затухание в шнуре обеспечивается благодаря специальному волокну. Аттенюаторы-розетки бывают как переменные (с регулируемым воздушным зазором), так и фиксированные (с нерегулируемым воздушным зазором или фильтром). Аттенюаторы- FM розетки, рис. 4, устанавливаемые между стандартной переходной розеткой и оптическим соединителем, обычно выпускаются с фиксированным набором значений затухания 5, 10,15 и 20 дБ

Рис.4. Внешний вид аттенюатора-FM розетки стандарта SC

В широкополосных сетях кабельного телевидения при использовании гибридных волоконно-коаксиальных архитектур MFC обратное отражение, вносимое аттенюатором с воздушным зазором, может оказаться слишком большим. Значительно уменьшить обратное отражение можно, используя аттенюаторы со скошенным под углом 8° наконечником для подключения к соединителю FC/APC или SC/APC.