Az optocsatolók típusai
Az optikai csatolók passzív eszközök, amelyek felosztják, kombinálják és elosztjákoptikaijeleket. Nélkülözhetetlen optikai alkatrészek a hullámhosszosztásos multiplexelésben, az optikai helyi hálózatokban, az optikai kábeltelevíziós hálózatokban és bizonyos mérőműszerekben. Az ábrán több tipikus száloptikai csatolószerkezet látható.
Működési elv
A 4 portos optocsatoló a legegyszerűbb eszköztípus. A 4 portos optocsatoló felépítése és elve az ábrán látható.
Teljesítmény paraméterek
(1) Beillesztési veszteség
A beillesztési veszteség a bemeneti oldalon egy adott porton lévő optikai teljesítmény és a kimeneti oldalon lévő másik port optikai teljesítményének arányára vonatkozik, miután a fény áthalad az eszközön. A beillesztési veszteség a bemeneti porttól a kimeneti portig a következőképpen van kifejezve
L_i=10 napló (P_out / P_in) (3-31)
(2) További veszteség
A járulékos veszteség L_a a teljes bemeneti teljesítmény és a teljes kimeneti teljesítmény aránya. Ahogy a 3-32 egyenlet mutatja egy 4 portos optikai csatoló esetében,
L_a=10 napló (P_in / (P_1 + P_2)) (3-32)
(3) Felosztási arány
A felosztási arány egy százalék, amely az egyik port optikai kimeneti teljesítményének és az összes port teljes optikai kimeneti teljesítményének arányát jelzi. Ez tükrözi a teljesítmény elosztás arányát a kimeneti portokon. 4 portos optikai csatoló esetén ez így fejezhető ki
S_n = (P_2 / (P_1 + P_2)) × 100% (3-33)
(4) Elszigetelés
Az elkülönítés a nem{0}}csatlakozott portok közötti optikai út blokkolásának vagy csillapításának képességére utal. Azt jelzi, hogy a kimenő teljesítmény a kívánt kimeneti porton sokkal nagyobb, mint a nem kívánt kimeneti portokon. Egy 4 portos optikai csatolónál a matematikai kifejezése a következő
L_g=-10 napló (P_2 / P_in) (3-34)
A három-portos optikai csatoló fizikai szerkezeti diagramja az ábrán látható.
Optikai leválasztók és optikai keringtetők
Optikai leválasztó
Az optikai leválasztó funkciója annak biztosítása, hogy a fényhullámok csak előrefelé terjedhessenek, megakadályozva, hogy az átviteli vezetékben különböző tényezők által visszavert fény vissza{0}}jusson a lézerbe, és befolyásolja a lézer működési stabilitását.
Az optikai leválasztókat elsősorban lézerek vagy optikai erősítők után használják. A lézerek és az optikai erősítők nagyon érzékenyek a csatlakozókról, toldásokról és szűrőkről visszaverődő fényre. Ez a visszavert fény ronthatja a teljesítményüket; például a lézer spektrális szélessége a visszavert fénnyel szélesíthető vagy szűkíthető, esetenként akár több nagyságrenddel is. Ezért az ilyen optikai eszközök kimenetének közelében optikai leválasztót kell elhelyezni, hogy megakadályozzuk a visszavert fény hatását.
Az optikai leválasztó főbb teljesítménymutatói közé tartozik a működési hullámhossz, a tipikus beillesztési veszteség (referenciaérték: 0,4 dB), a maximális beillesztési veszteség (referenciaérték: 0,6 dB), a tipikus csúcsleválasztás, a minimális leválasztás (referenciaérték: 40 dB) és a visszatérési veszteség (azaz visszaverődési veszteség, referenciaérték: bemeneti veszteség: 60/60 kimenet), stb.
Optikai keringtető
Az optikai keringtetők és az optikai leválasztók lényegében ugyanazon az elven működnek, kivéve, hogy az optikai leválasztók általában két{0}}portos eszközök, míg az optikai keringetők több-portos eszközök. Az optikai keringtetők fontos összetevői a kétirányú kommunikációnak, mivel elválasztják az előre és hátrafelé kibocsátott fényt, és egyszálas, kétirányú kommunikációban használatosak. A bal oldalon egy optikai keringető vázlata látható, a jobb oldalon pedig az egyszálas kétirányú kommunikációban használt optikai keringtető sematikus diagramja.
Hullámhossz átalakító
A hullámhossz-átalakító olyan eszköz, amely a jelet egyik hullámhosszról a másikra alakítja át. A hullámhossz-átalakítók optoelektronikus hullámhossz-átalakítókra és minden{1}}optikai hullámhossz-átalakítóra oszthatók a hullámhossz-konverziós mechanizmusuk alapján.
Az optoelektronikai hullámhossz-átalakító az ábrán látható. Az elektronikus eszközök által támasztott sebességkorlátozások miatt nem alkalmas nagy-sebességű, nagy{2}}kapacitású száloptikai kommunikációs rendszerekhez.
A teljes{0}}optikai hullámhossz-átalakító a 3-38. ábrán látható. Hullámhossz-konverziós technológiája főként félvezető optikai erősítőből (SOA) áll.
Egy λ1 hullámhosszú fényjelet és egy λ2 hullámhosszú folytonos fényjelet egyidejűleg táplálunk be egy félvezető optikai erősítőbe (SOA). A SOA erősítési telítési jellemzőket mutat a bemeneti optikai teljesítményhez képest. Ennek eredményeként a bemeneti fényjel által hordozott információ λ2-be kerül, és a λ2 fényjel szűrőn keresztül történő kinyerésével az összes -optikai hullámhossz-konverzió λ1-ről λ2-re érhető el.
