Реферати українською » Коммуникации и связь » Пасивні компоненти ВОЛЗ


Реферат Пасивні компоненти ВОЛЗ

Пасивні компоненти ВОЛЗ

До пасивним компонентами ВОЛЗ ставляться оптичні з'єднувачі іразветвители, які є для об'єднання чи роз'єднання оптичних сигналів.

Розрізняють чутливі (селективні) і нечутливі (>неселективние) пасивні компоненти. Перші застосовуються для об'єднання (чи роз'єднання) сигналів з різними оптичними несучими і називаються відповідномультиплексорами ідемультиплексорами. Другі йдуть на розгалуження оптичної потужності за наявності значної частиниоконечних пристроїв в лінії зв'язку.

>Мультиплексори ідемультиплексори.Мультиплексирование дозволяє інформаційну ємність ВОЛЗ. Застосовувані в лініях устрою для об'єднання сигналів з різними несучими довжинами хвиль (мультиплексори) і роз'єднання (>демультиплексори) повинен мати малі внесені втрати. З іншого боку, вони мають забезпечувати високий рівень ізоляції між каналами. Залежно від довжини хвилі використовують чотири основних способи формування даних пристроїв.

У основу роботи пристроїв покладено три чутливих до довжини хвилі ефекту: кутова дисперсія, інтерференція і поглинання.Демультиплексори, показані на рис.1.а, б, використовують кутовудисперсию грати чи призми.

На рис.1.в зображено конструкція потреби ділити каналів з допомогоюинтерференционного фільтра, але в рис.1.г – структура яка поглинає типу. У цьому кожен поглинач складається з чутливого до довжини хвиліфотодиода.

>Устройства з гратами і призмою єделителями з паралельним поділом каналів, а використовують фільтри і селективніфотодетектори – з послідовним.

Послідовне поділ застосовується при невеличкому числі каналів, оскільки зі зростанням числа каналів пропорційно збільшується кількість елементів схеми (>сфетофильтров, ділильних пластин, дзеркал,фокусирующих елементів) і ростуть втрати на випромінювання. Найширше використовуються устрою зинтерференционним фільтром.

>Интерференционние фільтри пропускають вузьку область спектра, решта випромінювання ефективно відбивають.

У наведеній схемою шістьфокусирующих елементів узгоджені торцями, між якими розміщені інтерференційні фільтри, причому кожен із новачків пропускає лише один оптичну несе. Втрати при виділенні однієї несучою від лазерного джерела випромінювання становлять ~2,5дБ, інтервал між несучими 30 нм.

>Демодулятори подібного типу здійсненні й у повністюволоконном виконанні без використання циліндричних лінз. Їхнє влаштування подібно влаштуванню торцевихделителей потужності, у межах передавальноговолоконногосветовода яких замість напівпрозорої пластини розташований фільтр, чутливий до довжини хвилі.

Паралельне поділ можливо здійснити як малого, так великого (кілька десятків) числаспектрально ущільнених які містять у одномуволоконномсветоводе.

>Параллельние деталі єминиспектрометри. Хоча це й спектрометр, дільник маєдиспергирующий елемент (решітку чи призму),коллимирующий елемент (об'єктив чи увігнуте дзеркало), і навіть вхідну і вихідну щілини (роль яких виконують сердечники випромінює і прийомнихволоконнихсветоводов).

Схема з призмою не отримала поширення, оскільки призма обмежує можливістьиниатюризации пристрої і характеризується низькоюдисперсией буде в діапазоні довжин хвиль 1,1 – 1,6мкм. Матеріали виготовлення призм зі значною кутовийдисперсией мають великих втрат. З іншого боку, дисперсія призм не постійна за широким спектром. Найбільшого поширення набула отримали устрою здифракционной гратами.

>Угловая дисперсія першого порядку грати визначається її просторовим періодом – постійної грати Проте й описується вираженням

.

Якщо оптична потужність у кожному каналі практичномонохроматична, поділ каналів визначається визначається співвідношенням

,

деf –фокусная довжина лінзи;

D –прстранственное поділ виходів

>волоконногосветовода.

Кінцева ширина спектральною лінії таких джерел випромінювання, як світлодіоди, призводить до перекриття сусідніх каналів, тому мультиплексори ідемультиплексори з гратами придатні в ВОЛЗ, у яких джерелами випромінювання є лише напівпровідникові лазери із шириною спектральною лінії ~ 2 нм.

>Излучающий і п'ять прийомних ЗС об'єднують у лінійку, що у фокальної площині об'єктива (фокусне відстань 23,8 мм, діаметр 14 мм).

Випромінення з передавального ЗСколлимируется об'єктивом,дифрагирует на решітці і знову в об'єктив, який змінюється залежно від довжини хвилі фокусує випромінювання мали на той або інший прийомний ЗС. Замість об'єктива можна використовувати фокусуючий (>градиентний).

>Дифракционную грати виготовляють анізотропнимтравлением кристалічною підкладки по кристалічним осях крізь попередньо нанесену маску.

Решотка має несиметричні канавки. Параметри грати (стала гратиА=4мкм, кут =6,20) обрані те щоб її максимальнадифракционная ефективність досягалася по центральній довжині хвилі =0,86мкм робочого діапазону 0,82 – 0,88мкм.Спектральний інтервал між каналами дорівнює 25 нм.Вносимие втрати у каналах становить 1,4дБ, перехідний згасання щонайменше 30дБ.

>Делители оптичної потужності.Неселективниеразветвители поділяють на дві основні типу:Т-образние, побудовані за принципом відгалуженняоконечних пристроїв від головного стовбура лінії зіркоподібні.

Втрати під час розподілу потужності випромінювання у системі з Т – образнимисоединителями зростають пропорційно кількості абонентів, а системи ззвездообразнимиответвителями – пропорційнологарифму числаоконечних пристроїв N. Так було в системі з 20оконечними пристроями загальні втрати складають у першому випадку 130дБ, тоді як у другому – 28дБ. Тож у системах з велику кількість абонентів доцільно застосуваннязвездообразних з'єднувальних пристроїв.

Розподіл потужності з допомогоюТ-образногоразветвителя характеризують такими величинами загасання:

у напрямку

внесеним

при відгалуженні

зв'язку

у напрямі

Узвездообразномответвителе до кожного з вхідних ЗС підведено потужність Р>Еi (>i=1, 2,…, n), яка передається вихідним ЗС. Нехай Р>Аj (>j=1, 2,…,m) – потужність, яка надходитьj-й вихідний ЗС. При рівномірному розподілі вхідний потужності між вихідними ЗСответвитель характеризують такі величини:

втрати на розщеплення

внесені втрати

ослаблення у напрямі

, де =1, 2,…, n.

По конструкціїразветвители поділяють на дві основні групи:

–биконические, у яких випромінювання передається через бічну поверхню;

–торцевие, у яких випромінювання передається через торець.

У обох групах передача випромінювання може здійснюватися або за безпосередньому контакті ЗС, або через допоміжні елементи – дзеркала, лінзи, змішувачі.

Убиконическихразветвителях світло то, можливо витягнутий через бічну поверхню при перетворення яке б моди в моду випромінювання або за зв'язку з другим ЗС через зникаюче полі .


Перетворення що розпросторюється хвилі в моди випромінювання отримують на вигині ЗС, під час зняття оболонки чи конічному звуження серцевини.Вносимие втрати становлять 0,2 – 1,0дБ.

Зразветвителейторцевого типу найпоширеніші такі, у яких торці вихідних ЗС безпосередньо узгоджені з торцем вхідного ВР і закріплюються будь-яким механічним способом.



Змінюючи взаємне розташування торців ВР і підбираючи їх поперечне перетин, можна варіювати в межах ставлення потужностей у різних вихідних каналах.Вносимие втрати становлять 0,3 – 1,2дБ.


Зображеноразветвитель зветвящейся структурою, сформований шляхом склеювання чисплавления вихідних ЗС вздовжсошлифованних під малим кутом сердечника і з'єднання з торцем вхідного ЗС.

Хоча принципразветвителя простий, виготовлення важко, внесені втрати становлять 0,5 – 1,2дБ. Ця конструкція підходить якградиентних, так східчастихсветоводов. Поділ мод і ростуть із зростанням кута , під яким з'єднані ЗС.



>волоконний зв'язок оптичний пасивний

>Световод розрізаний з точки 450 до осі, торці його відполіровані і вкриті частково що відбивають і діелектричними дзеркалами. Величина втрат становить 0,5дБ.

Уразветвителях зі допоміжними елементами широко використовують діелектричні циліндричні лінзи, які становлять відрізокградиентноговолоконногосветовода зпараболическим профілем показника заломлення.

Він з циліндричного корпусу зі склянимсмесительним стрижнем. Одне з кінцівсмесительного стрижня є сферичне дзеркало, в інший кінець завданопросветляющее покриття.

Випромінення, що виходить з якогосьсветовода, відбивається від дзеркала і рівномірно розподіляється всім ЗС. Це дає можливість кожному терміналу у системі передавати і вчасно приймати дані від іншої термінала.


Схожі реферати:

Навігація