Лекция 6. Волоконно-оптические элементы и их параметры

В волоконно-оптических системах связи широко используются следующие пассивные элементы и устройства:

- соединители (оптические разъемы) и неразъемные соединения (сростки);

- оптические разветвители, расщепители сигнала (сплиттеры), элементы разветвления потока;

- оптические изоляторы;

- волоконно-оптические фильтры;

- оптические аттенюаторы;

- оптические (пассивные) коммутаторы;

- пассивные компенсаторы (хроматической) дисперсии;

- оконечные (терминирующие) элементы.

Каждое устройство, используемое в схеме передачи светового сигнала, является источником вносимых потерь. Оно также будет источником отражений, обычно характеризуемых потерями на отражение. Эти потери обычно измеряются в децибелах. За исключением аттенюаторов, хотелось бы иметь как можно более низкие вносимые потери и как можно более высокие потери на отражение (возвратные потери). Например, хочется иметь сростки с уровнем вносимых потерь меньше, чем 0,1 дБ, но с уровнем возвратных потерь больше, чем 40 дБ.

1 Основные определения

1. Оптический порт - вход оптического волокна или оптического разъема (присоединенного к оптическому элементу), используемый для ввода/вывода оптической мощности.

2. Элемент, ответвляющий поток (неселективный по отношению к длине волны). Ответвитель - неселективный пассивный элемент, обладающий тремя или более портами и распределяющий мощность между ними в определенном соотношении без какого-либо усиления, переключения или какой-то модуляции.

3. Оптический разветвитель (сплиттер — комбайнер)

Термин разветвитель используется как синоним элемента ответвляющего поток. Он используется также для определения структуры, распределяющей оптическую мощность между двумя оптическими волокнами или между активным устройством и волокном.

4. Аттенюатор - пассивный элемент, осуществляющий управляемое ослабление сигнала в волоконно-оптической линии передачи (ВОЛП).

5. Волоконно-оптический фильтр

Фильтр — пассивный элемент, используемый для модификации проходящего через него оптического излучения, как правило, за счет изменения спектрального распределения мощности. В частности, волоконно-оптические фильтры обычно используют для отсечения или поглощения оптического излучения в определенных областях длин волн и пропускания излучения на других длинах волн.

6. Волоконно-оптический изолятор

Изолятор — оптическое устройство, не обладающее свойством взаимности, предназначенное для подавления обратного отражения в ВОЛП и имеющее минимальные вносимые потери в прямом направлении.

7. Волоконно-оптический терминатор

Терминатор (оконечный элемент) — элемент, используемый для терминирования оптоволокна (оконцованного или нет) с целью подавления отражения.

8. Волоконно-оптический переключатель (коммутатор)

Переключатель (коммутатор) — пассивный элемент, имеющий один или больше портов, которые передают, блокируют или перенаправляют опти-ческую мощность в одно из волокон ВОЛП.

9. Пассивный компенсатор (хроматической) дисперсии

Компенсатор — пассивный элемент, используемый для компенсации хроматической дисперсии одного из оптических трактов.

10. Волоконно-оптический соединитель (оптический разъем)

Оптический разъем — элемент, прикрепленный к одному из оптических кабелей или отдельной части оборудования для осуществления частых соединений/разъединений оптических волокон или кабелей.

11. Соединение оптических волокон (сросток)

Соединение — постоянное (неразъемное) или полупостоянное (разбираемое, с технологическим зазором) соединение между двумя оптическими волокнами, осуществляемое для объединения (в непрерывный канал передачи) их оптических потоков. Различают:

- сварное соединение: сращивание, при котором концы волокна соединяются в постоянное непрерывное соединение с помощью сварки;

- механическое соединение: сращивание, при котором концы волокна соединяются в постоянное (непрерывное или с технологическим зазором) соединение без помощи сварки.