Ievads: galvenais komponents gaismas virzīšanai
Padomājiet par internetu, medicīniskām skenēm vai rūpnīcas sensoriem. Aiz daudzām progresīvām tehnoloģijām jūs atradīsiet gaismas signālus, kas pārvietojas matiņos{1}}plānās stikla šķiedras. Bet kā kontrolēt, kur šī gaisma iet? Kā to sadalīt, apvienot vai kārtot? Būtiskā atbilde ir šķiedras savienotājs.
Šķiedru savienotājs ir pamata, neaizstājama optisko šķiedru sistēmu sastāvdaļa. Tas darbojas kā pasīva gaismas sadales kārba vai satiksmes regulētājs. Atšķirībā no vienkārša savienotāja, kas tikai savieno divas šķiedras, savienotājs savieno trīs vai vairāk šķiedras. Tās galvenais uzdevums ir pārvaldīt gaismas plūsmu starp tām. Tas var sadalīt vienu gaismas signālu vairākos ceļos, apvienot vairākus signālus vienā vai atdalīt dažādas gaismas krāsas. Jūs neatradīsiet sarežģītu tīklu vai precīzu instrumentu, kas darbotos bez tiem. Šajā rokasgrāmatā ir izskaidrots, kas tie ir, kā tie darbojas un kā izvēlēties pareizo
Kas īsti ir aŠķiedru savienotājs?
Optisko šķiedru savienotājs ir ierīce, kas savieno vairākas optiskās šķiedras ostās. Tas ļauj kontrolēt un pārsūtīt optisko jaudu (gaismas signālus) starp šīm pieslēgvietām. Lūk, ko viņi parasti dara:
Sadalītā gaisma:Paņemiet vienu ieejas signālu un sadaliet tā jaudu divās vai vairākās izejas šķiedrās. Izplatīts piemērs ir 90/10 sadalītājs, kas lielāko daļu gaismas sūta uz priekšu un pieskaras nelielai daļai uzraudzībai.
Apvienojiet gaismu:Apvienojiet signālus no divām vai vairākām ievades šķiedrām vienā izvades šķiedrā.
Pārvaldīt viļņu garumus:Atdaliet vai apvienojiet dažādas gaismas krāsas (viļņu garumus). Šī ir galvenā tehnoloģija viļņu garuma dalīšanas multipleksēšanai (WDM), kas nosūta milzīgus datu apjomus pa vienu šķiedru.
Polarizācijas kontrole:Pārvaldiet gaismas viļņa orientāciju specializētās sistēmās, kurām tā ir nepieciešama.
Kā viņi patiesībā darbojas? Divas galvenās metodes.
Šķiedru savienotāji darbojas pēc principa, kā gaisma darbojas kausētā stikla iekšpusē. Pastāv divas galvenās ražošanas metodes:
Kausēts bikonisks konuss (FBT): Šī ir klasiska,{0}}praktiska pieeja. Divas vai vairākas šķiedras tiek uzkarsētas, izstieptas un savītas kopā īsā daļā. Šajā sapludinātajā un konusveida zonā gaisma no vienas šķiedras kodola var "noplūst" un mijiedarboties ar blakus esošās šķiedras kodolu. Šī mijiedarbība ļauj gaismai pārnest vai "pāri" no vienas šķiedras uz otru. Pārneses apjoms ir atkarīgs no kausētās sekcijas garuma, šķiedru tuvuma un gaismas krāsas. Tas ir uzticams un ekonomisks-vienkāršākiem dizainiem.
Plakanā gaismas viļņu ķēde (PLC): Šī ir modernāka,{0}}augstas precizitātes metode. Padomājiet par to kā uz sīkas stikla shēmas drukāšanu uz mikroshēmas. Izmantojot tehnoloģiju, kas ir līdzīga datoru mikroshēmu izgatavošanai, mikroskopiski ceļi (viļņvadi) tiek iegravēti silīcija dioksīda slānī. Gaisma pārvietojas un sadalās perfekti izveidotos krustojumos šajā mikroshēmā. PLC tehnoloģija ir lieliska, lai izveidotu savienotājus ar daudzām izejām (piemēram, 1x32), kas sadala gaismu ārkārtīgi vienmērīgi. Tā ir lieliska izvēle-sarežģītām, vairāku-portu lietojumprogrammām.
Šķiedru savienotāju veidi: pareizā instrumenta izvēle
Nav viena universāla savienotāja. Jūs izvēlaties, pamatojoties uz savām vajadzībām:
Pēc ostu skaita: 1x2 (viena ieeja, divas izejas), 2x2 (divas ieejas, divas izejas – ļoti bieži), 1xN (viena ieeja, daudz izeju), NxN (vairākas ieejas un izejas).
Pēc funkcijas:
Standarta sadalītāji/kombaini:Pamata jaudas dalīšanai vai apvienošanai.
WDM savienotāji:(CWDM, DWDM) Gaismas šķirošanai pēc krāsas.
Polarizācijas uzturēšanas (PM) savienotāji:Sistēmām, kurām nepieciešams, lai gaismas polarizācijas stāvoklis paliktu nemainīgs.
Pēc šķiedras veida:
Viens{0}}režīms (SM): Izmanto tālsatiksmes{0}}telekomunikācijām un datiem. Šis ir visizplatītākais veids.
Daudzrežīmi (MM): Izmanto īsākām saitēm, piemēram, ēkās vai datu centros.
Galvenie skaitļi, kas jāzina: specifikāciju izpratne
Lai izvēlētos saprātīgi, jums ir jāsaprot šīs specifikācijas:
Sadalīšanas attiecība:Katrai izvadei nosūtītās gaismas procentuālais daudzums (piemēram, 50/50, 95/5).
Ievietošanas zudums (IL):Kopējais signāla zudums noteiktam ceļam caur savienotāju. Zemāks ir labāks (piemēram, 3,5 dB).
Pārmērīgs zaudējums (EL):Papildu gaisma pazuda pašā savienotājā, pārsniedzot paredzēto sadalījumu. Zemāks ir labāks.
Virzība/izolācija: How well the coupler prevents light from going backward to the input. Higher numbers (like >55 dB) nozīmē labāku veiktspēju.
Viļņa garuma diapazons:Īpašās gaismas krāsas, ar kurām savienotājs ir paredzēts darbam.
Viendabīgums (PLC):Cik vienmērīgi izejas jauda tiek sadalīta starp portiem. Lieliska viendabīgums ir galvenā PLC priekšrocība.
FBT pret PLC: skaidrs salīdzinājums
|
Funkcija |
Kausēts bikonisks konuss (FBT) |
Planāra gaismas viļņu ķēde (PLC) |
|---|---|---|
|
Tehnoloģija |
Šķiedras ir sapludinātas un konusveida kopā. |
Viļņvadi ir iegravēti uz silīcija dioksīda mikroshēmas. |
|
Viļņa garuma reakcija |
Var atšķirties atkarībā no gaišās krāsas. |
Parasti ļoti konsekventa (“plakana”) visā joslā. |
|
Vienveidība |
Var atšķirties starp izvades portiem. |
Lielisks, īpaši savienotājiem ar daudzām pieslēgvietām. |
|
Portu skaits |
Vislabāk mazākam skaitam (1x2, 2x2). |
Lieliski piemērots lielam skaitam (1x8, 1x32, 1x64). |
|
Izmaksu faktors |
Bieži vien rentablāks{0}}vienkāršām, maza apjoma{1}}vajadzībām. |
Izmaksu{0}}efektīvāka sarežģītām sadalēm un lieliem apjomiem. |
|
Labākais priekš |
Vienkārši krāni, 2x2 kombinētāji, specifiskas vajadzības pēc viļņa garuma. |
FTTH/PON tīkli, blīva vairāku{0}}portu sadalīšana, WDM. |
Kā tos izvēlēties un lietot: vienkārši padomi
To izdarīt ir vienkārši, ja ievērojat šos punktus:
Zināt savu sadalījumu:Izlemiet, cik daudz gaismas jums nepieciešams katrā izvades ceļā.
Saskaņojiet šķiedru:Nekad nesajauciet viena{0}}moda un daudzmodu šķiedras savienotājā. Zaudējums būs milzīgs. Izvēlieties SM telekomunikācijām/datiem, MM īsajām saitēm.
Rūpējieties par vidi:Apsveriet temperatūru, mitrumu un fizisko aizsardzību. Izvēlieties piemērotu pakotni (bezšķiedru, moduli, statīva-stiprinājumu).
Rīkojieties uzmanīgi:Izvairieties no asiem līkumiem unvienmēr turiet savienotājus tīrus. Netīri savienojumi ir galvenais atteices cēlonis.
Izmantojiet PM polarizētajai gaismai:Ja jūsu sistēma izmanto polarizētu gaismu, jums noteikti ir jāizmanto polarizācijas uzturēšanas (PM) savienotājs.
Kur šķiedras savienotāji rada atšķirības
Šie komponenti ir neapdziedāti varoņi neskaitāmās sistēmās:
Telekomunikācijas un internets: Šķiedru-piegāde uz-mājām (FTTH/PON), datu kanālu apvienošana (WDM) un pieskaršanās līnijas uzraudzībai.
Pārbaude un mērīšana: Izmanto tādās iekārtās kā OTDR, lai izveidotu atsauces ceļus un koplietotu testa signālus.
Sensoru sistēmas: Interferometru kodola veidošana žiroskopiem, deformācijas/temperatūras sensoriem (FBG) un sadalītajiem sensoru tīkliem.
Medicīnas tehnoloģija:Attēlveidošanas iespējošana endoskopos un gaismas piegāde diagnostikas rīkos.
Rūpnieciskie lāzeri:Siju apvienošana lielākai jaudai un droša jaudas paraugu ņemšana uzraudzībai.
Pētniecības laboratorijas:Eksperimentālo optisko iestatījumu un kvantu optikas sistēmu veidošana.
Īsāk sakot, ja jūsu darbs ir saistīts ar gaismas vadīšanu, jums, iespējams, būs nepieciešams šķiedru savienotājs. Izpratne par šiem pamatiem palīdz jums izvēlēties perfektu komponentu, lai jūsu sistēma spīdētu.
