Оптический аттенюатор — это устройство для снижения уровня мощности оптического сигнала в оптическом волокне.
Оптические аттенюаторы могут временно устанавливаться на линии волоконно-оптической связи для проверки допустимого уровня мощности сигнала. Или временно использоваться для снижения уровня мощности сигнала при настройке оборудования перед разнесением его на большое расстояние. Также аттенюаторы могут устанавливаться постоянно для согласования уровней приёмника и передатчика.
Резкие изгибы оптического кабеля приводят к потерям. Это свойство используется системными администраторами для снижения уровня сигнала путём намотки оптического кабеля на карандаш. Один виток — примерно километр. Для разных оптических кабелей снижение уровня сигнала разное. Но не всегда удобно наматывать кабель, т.к. его можно случайно повредить. На помощь приходит аттенюатор.
Принцип работы аттенюатора может быть основан на поглощении, отражении, диффузии, рассеянии, отклонении, дифракции, дисперсии и прочих свойствах света. Обычно оптические аттенюаторы работают за счет поглощения света, рассеяние или отражение может вызвать нежелательное обратное отражение в волоконной системе.
Типы оптических аттенюаторов
- фиксированные
- изменяемые (непрерывно или ступенчато)
Оптические фиксированные аттенюаторы
Фиксированные аттенюаторы используются для внесения постоянных затуханий. Они ослабляют амплитуду сигнала, но оставляют сам сигнал неизменным. Ослабления амплитуды может осуществляться с помощью:
- воздушного зазора фиксированной величины
- поглощающего фильтра или затемняющей плёнки
- при помощи сварки оптических волокон
У фиксированных аттенюаторов значение затухания устанавливается изготовителем. Оно измеряется в децибелах и может быть: 0, 5, 10, 15 или 20 дБ. Рассчитывается на основе оптического бюджета линии связи. По типам исполнения производятся следующие варианты:
- FF-аттенюаторы или аттенюаторы-розетки (F — female)
- FM-аттенюаторы& (FM — Female-Male)
- Оптические шнуры
При выборе необходимо обращать внимание на спектральный диапазон волн, в котором эти устройства будут работать. Некоторые предназначены для волн только на 1310 нм и 1550 нм. Есть модели, которые могут работать во всем CWDM диапазоне – от 1270 до 1620 нм.
В зависимости от различных типов разъемов встречаются аттенюаторы LC, SC, ST, FC, MU, E2000 и т.д.
Перестраиваемые оптические аттенюаторы
Перестраиваемые аттенюаторы применяются для внесения регулируемого затухания в оптический сигнал.
Регулируемые оптические аттенюаторы могут управляться как вручную, так и электрически. Ручные устройства полезны для одноразовой настройки системы и являются почти эквивалентом стационарных аттенюаторов. С их помощью можно плавно перестраивать величину затухания, изменяя величину зазора имеющегося резьбового соединения. Аттенюатор с электрическим управлением может обеспечить адаптивную оптимизацию мощности. К достоинствам устройств с электрическим управлением относятся скорость отклика и предотвращение ухудшения передаваемого сигнала.
Существуют одномодовые и многомодовые переменные оптические аттенюаторы. Для одномодовых вносимое затухание может быть от 0 до 60 дБ, а для многомодовых — от 0 до 50 дБ.
Основные характеристики данного вида устройств:
- Точность
- Поляризационные потери (PDL)
- Уровень возвратных потерь
- Повторяемость
- Разрешение
- Остаточное вносимое затухание
На производстве, в ходе настройки устройств (калибровки), проверяются характеристики регулируемых аттенюаторов. Сама по себе калибровка является важным техническим процессом, позволяющим на выходе получить готовые аттенюаторы, с необходимыми параметрами. По типу исполнения перестраиваемые аттенюаторы бывают:
- FF-аттенюаторы или аттенюаторы-розетки (F — female)
- FM-аттенюаторы (FM — Female-Male)
Переменные оптические аттенюаторы делят на три большие группы:
- аттенюаторы с ручной регулировкой
- переменные MEMS-VOA аттенюаторы
- перестраиваемые моторизированные аттенюаторы
Для использования аттенюаторов с ручной регулировкой необходимо механическое воздействие. Они применяются для задач, не требующих специальных условий для вносимого затухания. Аттенюаторы с ручной регулировкой компактны, точны, несут низкие первоначальные потери, обладают широкими диапазонами длин волн и затухания.
Переменные MEMS-VOA аттенюаторы работают на основе микро-электро-механической системы (сокращено MEMS). Изменения вносимого затухания происходит за счет использовании подвижного зеркала из кремния. Зеркало начинает вращаться под напряжением, которое направлено на микросхему MEMS, тем самым изменяя эффективность связи света, проходящего через устройство. Обладают низкими вносимыми поляризационными потерями, компактными размерами и низким энергопотреблением.
Перестраиваемые моторизированные аттенюаторы регулируются с помощью привода двигателя. Эти аттенюаторы обеспечивают отличную скорость, повторяемость и точность. Данный тип аттенюаторов можно откалибровать для нескольких длин волн.
