Kuituliittimet: Optisen signaalin hallinnan yksinkertainen opas

Johdanto: Valon ohjauksen ydinkomponentti

Ajattele Internetiä, lääketieteellisiä skannauksia tai tehdasantureita. Monien kehittyneiden tekniikoiden takaa löytyy valosignaaleja, jotka kulkevat hiuksissa-ohuissa lasikuiduissa. Mutta miten hallitset, mihin valo menee? Kuinka jaat, yhdistät tai lajittelet sen? Olennainen vastaus on kuituliitin.

Kuituliitin on kuituoptisten järjestelmien perusosa, välttämätön osa. Se toimii passiivisena kytkentärasiana tai valon liikenteen ohjaajana. Toisin kuin yksinkertainen liitin, joka yhdistää vain kaksi kuitua, liitin yhdistää kolme tai useampia kuituja. Sen päätehtävänä on hallita valon virtausta niiden välillä. Se voi jakaa yhden valosignaalin useiksi poluiksi, yhdistää useita signaaleja yhdeksi tai erottaa eri värit valot. Et löydä monimutkaista verkkoa tai tarkkaa laitetta, joka toimii ilman niitä. Tämä opas selittää, mitä ne ovat, miten ne toimivat ja kuinka valita oikea

Mikä tarkalleen on aKuituliitin?

Kuituoptinen liitin on laite, joka yhdistää useita optisia kuituja portteihin. Sen avulla voit ohjata ja siirtää optista tehoa (valosignaaleja) näiden porttien välillä. Tässä on mitä he yleensä tekevät:

Jaettu valo:Ota yksi tulosignaali ja jaa sen teho kahteen tai useampaan lähtökuituun. Yleinen esimerkki on 90/10-jakaja, joka lähettää suurimman osan valosta eteenpäin ja napauttaa pienen osan valvontaan.

Yhdistä valo:​Yhdistä signaalit kahdesta tai useammasta tulokuidusta yhdeksi lähtökuiduksi.

Hallitse aallonpituuksia:Erottele tai yhdistä valon eri värejä (aallonpituuksia). Tämä on Wavelength Division Multiplexingin (WDM) avainteknologia, joka lähettää valtavia määriä dataa yhden kuidun kautta.

Ohjaa polarisaatiota:Hallitse valoaallon suuntausta sitä vaativissa erikoisjärjestelmissä.

Miten ne itse asiassa toimivat? Kaksi päämenetelmää.

Kuituliittimet toimivat valon käyttäytymisen periaatteilla sulatetun lasin sisällä. On olemassa kaksi ensisijaista valmistusmenetelmää:

Sulattu kaksoiskartio (FBT):​ Tämä on klassikko,{0}}käytännöllinen lähestymistapa. Kaksi tai useampia kuituja kuumennetaan, venytetään ja kierretään yhteen lyhyen osan aikana. Tällä sulatetulla ja kartiomaisella vyöhykkeellä yhden kuidun ytimestä tuleva valo voi "vuotaa" ja olla vuorovaikutuksessa viereisen kuidun ytimen kanssa. Tämä vuorovaikutus mahdollistaa valon siirtymisen tai "parin" yhdestä kuidusta toiseen. Siirron määrä riippuu sulatetun osan pituudesta, kuitujen läheisyydestä ja valon väristä. Se on luotettava ja kustannustehokas-yksinkertaisempiin malleihin.

Planar Lightwave Circuit (PLC):​ Tämä on nykyaikaisempi,{0}}tarkka menetelmä. Ajattele sitä pienen lasipiirin tulostamisena sirulle. Mikroskooppiset reitit (aaltoputket) syövytetään piidioksidikerrokseksi käyttämällä tietokonesirujen valmistusta vastaavaa tekniikkaa. Valo kulkee ja halkeaa täydellisesti muotoilluissa risteyksissä tässä sirussa. PLC-tekniikka on loistava luomaan liittimiä, joissa on monia lähtöjä (kuten 1x32), jotka jakavat valon poikkeuksellisen tasaisesti. Se on paras valinta monimutkaisille, moniporttisille-sovelluksille.

Kuituliittimien tyypit: oikean työkalun valinta

Ei ole olemassa yhtä universaalia liitintä. Valitset tarpeidesi perusteella:

Porttimäärän mukaan:​ 1x2 (yksi tulo, kaksi lähtöä), 2x2 (kaksi tuloa, kaksi lähtöä – hyvin yleinen), 1xN (yksi tulo, monta lähtöä), NxN (useita tuloja ja lähtöjä).

Toiminnan mukaan:

Tavalliset halkaisijat/yhdistimet:Perustehon jakamiseen tai yhdistämiseen.

WDM-liittimet:​ (CWDM, DWDM) Valon lajitteluun värin mukaan.

Polarisaatiota ylläpitävät (PM) liittimet:​ Järjestelmille, jotka vaativat valon polarisaatiotilan pysymistä kiinteänä.

Kuitutyypin mukaan:

Yksi{0}}tila (SM):​ Käytetään pitkän matkan-televiestintään ja dataan. Tämä on yleisin tyyppi.

Monitila (MM):​ Käytetään lyhyemmissä linkeissä, kuten rakennuksissa tai datakeskuksissa.

Tärkeimmät numerot: Teknisten tietojen ymmärtäminen

Jotta voit valita viisaasti, sinun on ymmärrettävä nämä tiedot:

Jakosuhde:​Kuhunkin lähtöön lähetetyn valon prosenttiosuus (esim. 50/50, 95/5).

Lisäyshäviö (IL):​Kytkimen läpi kulkevan tietyn polun signaalin kokonaishäviö. Alempi on parempi (esim. 3,5 dB).

Ylimääräinen tappio (EL):Ylimääräinen valo katosi itse kytkimen sisään tarkoitetun jaon ulkopuolelle. Alempi on parempi.

Suuntaus/eristys:​ How well the coupler prevents light from going backward to the input. Higher numbers (like >55 dB) tarkoittaa parempaa suorituskykyä.

Aallonpituusalue:Tietyt valon värit, joiden kanssa liitin on suunniteltu toimimaan.

Tasaisuus (PLC:lle):Kuinka tasaisesti lähtöteho jakautuu porttien kesken. Erinomainen tasaisuus on suuri PLC:n etu.

FBT vs. PLC: Selkeä vertailu

Kuinka valita ja käyttää niitä: yksinkertaisia ​​vinkkejä

Sen saaminen oikein on helppoa, jos noudatat näitä kohtia:

Tunne jako:Päätä tarkalleen, kuinka paljon valoa tarvitset kullekin lähtöpolulle.

Yhdistä kuitua:​ Älä koskaan sekoita yksimuotoisia{0}}- ja monimuotokuituja liittimessä. Tappio tulee olemaan valtava. Valitse SM telekommunikaatiolle/datalle, MM lyhyille linkeille.

Huomioi ympäristö:Ota huomioon lämpötila, kosteus ja fyysinen suojaus. Valitse sopiva paketti (paljas kuitu, moduuli, teline-teline).

Käsittele varovasti:Vältä jyrkkiä mutkia japidä liittimet aina puhtaina. Likaiset liitännät ovat suurin syy epäonnistumiseen.

Käytä PM:tä polarisoituun valoon:Jos järjestelmäsi käyttää polarisoitua valoa, sinun on ehdottomasti käytettävä polarisaatiota ylläpitävää (PM) liitintä.

Missä kuituliittimillä on ero

Nämä komponentit ovat laulamattomia sankareita lukemattomissa järjestelmissä:

Televiestintä ja Internet:​Kuitu-toimitus-kotiin (FTTH/PON), datakanavien yhdistäminen (WDM) ja napautuslinjoja valvontaa varten.

Testaus ja mittaus:​ Käytetään laitteissa, kuten OTDR:issä, luomaan referenssipolkuja ja jakamaan testisignaaleja.

Tunnistinjärjestelmät:​ Muodostaa interferometrien ytimen gyroskooppeja, jännitys-/lämpötila-antureita (FBG) ja hajautettuja anturiverkkoja varten.

Lääketieteellinen tekniikka:​Mahdollistaa kuvantamisen endoskoopeissa ja valon tuottaman diagnostisissa työkaluissa.

Teolliset laserit:​Säteiden yhdistäminen tehon lisäämiseksi ja tehon turvallinen näytteistys valvontaa varten.

Tutkimuslaboratoriot:​Kokeellisten optisten järjestelmien ja kvanttioptisten järjestelmien rakentaminen.

Lyhyesti sanottuna, jos työhösi liittyy ohjaavaa valoa, tarvitset todennäköisesti kuituliittimen. Näiden perusasioiden ymmärtäminen auttaa sinua valitsemaan täydellisen komponentin, joka saa järjestelmäsi loistamaan.