3.1.3. Спектрально-селективні розгалужувачі (мультиплексори/демультиплексори)
Спектрально-селективні розгалужувачі (мультиплексори/демультиплек-сори) використовують у системах ВОЛЗ із багатохвилевим ущільненням WDM, DWDM і CWDM, у волоконо-оптичних підсилювачах, у локальних мережах при хвилевій маршрутизації тощо. Такі елементи будують в основному на базі інтерференційних фільтрів та дифракційних решіток. У спектрально-селективних розгалужувачах на базі інтерференційних фільтрів (рис. 3.1.4) здійснюється послідовне розгалужування (об’єднання) каналів. Тому збільшення кількості каналів викликає пропорційне збільшення (фільтрів, лінз) і відповідно втрат випромінювання. Отже, використання таких розгалужувачів має сенс, коли кількість каналів невелика.
а б
Рис. 3.1.4. Спектрально-селективні розгалужувачі:
а – конструкція з трьох шматків волокон; б – конструкція із градієнтними лінзами;
1 – інтерференційний світлоподілювач; 2 – інтерференційні фільтри
У Рис.
3.1.5. Розгалужувач на
основі дифракційної решітці: 1
– оптичні волокна; 2 – циліндрична
градієнтна лінза; 3 – призма вставка;
4 – дифракційна решітка
та
,
що чергуються. Інтерференційний фільтр
на скошеному торці вхідного волокна
дозволяє розділити випромінювання двох
довжин хвиль за напрямками. Фільтри на
торцях вихідних каналів являють собою
фільтри нижніх та високих частот. Ці
фільтри трохи збільшують загальні
втрати потужності (на ~ 0.1 дБ), проте
істотно знижають рівень переходних
завад (до – 40 дБ і нижче при розділенні
=
0.85 мкм і
=
1.3 мкм).
На рисунку 3.1.5 наведений розгалужувач на основі дифракційної решітці.
До циліндричної лінзи з одного боку через призму вставку приклеєна дифракційна решітка, яка розділяє загальний потік вхідного каналу на декілька каналів відповідно до дифракційних порядків.
Рис. 3.1.6 Рис. 3.1.7
На
рисунку 3.1.6 наведена схема
волоконно-оптичного блока (ВОБ), якій
використовується для об’єднання
пристроїв в локальних мережах зв’язку.
Основу блока складають 6
-розгалужовачів,
які об’єднують 3 входи (A,E,C) та 3 виходи
(B,F,D). Стрілками показані напрямки
розповсюдження світла в оптичних
волокнах.
На рисунку 3.1.7 наведена схема включення блоку в локальну мережу.
Типові характеристики багатоканальних мультиплексорів різних виробників подані в таблицях 5 і 6.
Таблиця 5 Таблиця 6
3.2. Волоконно-оптичні перемикачі
Зміна архітектури волоконно-оптичних мереж, оперативна маршрутизація в мережах доступу і локальних ВОСП неможливі без швидкої та ефективної комутації оптичних потоків. Ця комутація здійснюється за допомогою волоконно-оптичних перемикачів. Існує велика кількість типів волоконно-оптичних перемикачів: електромеханічні, термооптичні, акустичні, електрооптичні та перемикачі з керуванням оптичним сигналом.
3.2.1. Електромеханічні перемикачі
Принцип дії електромеханічних перемикачів аналогічний дії звичайного реле. Кінцівки ОВ у різний спосіб розташовані напроти один другого. При спрацюванні реле торці ОВ входять у безпосередній контакт.
Втрати в таких перемикачах невеликі. Коефіцієнт передачі ~0.3-1.5 дБ. Потужність, що споживається теж невелика ~ 2-20 мВт.
Недоліки: низька швидкодія, чутливість до зовнішніх впливів (особливо вібрацій), відносно великі розміри та неможливість їх застосування в інтегрально-оптичних схемах.