Съвети за оптични атенюатори

Оптични атенюаторизаемат особена ниша воптична мрежа-пасивен компонент, чиято цялостна задача е да влоши сигнала ви. Нарочно. Тези малки, невзрачни устройства намаляват нивата на оптична мощност, като поглъщат, отразяват или дифузират фотони чрез инженерни механизми, предотвратявайки насищането на приемника, което възниква, когато високо-мощните лазерни източници претоварят веригата на фотодетектора. Физиката е ясна: твърде много светлина, попадаща върху лавинен фотодиод, тласка устройството към територия на нелинейна реакция, изкривявайки формата на вълната на сигнала и увеличавайки честотата на битовите грешки. Атенюаторите се намират между източника и дестинацията, като поглъщат излишъка. В единични-режимни-връзки за дълги разстояния, работещи с 1550nm DFB лазери с EDFA усилване-където бюджетите за оптична мощност могат да се колебаят с 20 или 30 dB в зависимост от инженерството на обхвата-атенюаторът става по-малко удобство, отколкото необходимост.

Но това не означава, че те са лесни за правилно използване.

Ето едно число, което спъва хората: атенюатор от 10 dB не намалява сигнала ви с 10%. Намалява го с 90%. Всеки 10 dB е коефициент десет по мощност. Спад от 3 dB намалява наполовина вашата мощност. 20 dB? Спаднахте до 1% от това, с което започнахте.

Повдигам това, защото съм гледал техници да слагат атенюатор от 15 dB, когато са имали нужда от 5 dB, след което прекарват час, чудейки се защо връзката е потъмняла. Децибелите са логаритмични. Скалата не е интуитивна, ако сте свикнали да мислите в проценти. Дръжте под ръка диаграма за преобразуване-или запомнете ключовите стойности. 3 dB е половин. 10 dB е една-десета. Всичко останало е математика.

Фиксираните атенюатори се предлагат в предварително определени стойности-1 dB, 3 dB, 5 dB, 10 dB, 15 dB, 20 dB са обичайните стъпки. Купуваш каквото ти трябва. Включете го. Готово. Те са евтини, обикновено под $20 за прилично качество, и се провалят само когато ги счупите физически или замърсите крайната повърхност безвъзвратно. За постоянни инсталации, при които сте изчислили своя бюджет за връзка и знаете точно колко затихване изисква портът на приемника, фиксираният е начинът.

Променливите атенюатори ви позволяват да набирате затихване в диапазон-обикновено 1-30 dB или около-с помощта на колелце, микрометърен винт или понякога електронно управление. Лабораторно оборудване. Сценарии за тестване. Пускане в експлоатация на мрежата, при което тествате връзката под напрежение чрез постепенно намаляване на сигнала, докато се повреди. Те струват повече. Те също са механично по-сложни, което означава повече точки на потенциален отказ.

Не използвайте променлив атенюатор като постоянен инсталационен компонент, освен ако нямате конкретна причина. Виждал съм как се разминават с времето, особено по-евтините. Температурни колебания, вибрации, постепенно разхлабване на механизмите за регулиране-Вашето внимателно зададено затихване от 7 dB става 8,5 dB осемнадесет месеца по-късно и изведнъж отстранявате периодични грешки, които никой не може да обясни.

Атенюаторите се предлагат във всеки вид конектор, който сте срещали във влакна: LC, SC, FC, ST и все по-често MTP/MPO за приложения с висока -плътност. Типът конектор има по-малко значение от това да го направите правилно. SC атенюаторът няма да се свърже с вашия LC пач панел, очевидно. Но по-фино: LC/UPC атенюатор, включен в LC/APC порт, създава въздушна междина, огромна вмъкната загуба и потенциално унищожава и двете крайни-страни.

Цветното кодиране съществува с причина. Синьо или бежово означава UPC (ултра физически контакт). Зеленото означава APC (Angled Physical Contact). Никога не ги смесвайте.

Това не е параноя. APC конекторът има 8-градусов ъгъл, полиран в края на втулката-. Този ъгъл насочва обратно-отразената светлина в облицовката, а не направо обратно към лазерния източник. Когато задръстите плосък UPC конектор срещу ъглов APC порт, сърцевините на влакната не се подравняват. Светлината се разпръсква навсякъде. Обратните загуби стават катастрофални. И ако ги принуждавате да ги матирате многократно, вие физически издълбавате стъклото.

Атенюаторите-загуби-от вида, който създава малко въздушно пространство между краищата на влакната-трябва да са близо до предавателя. Позицията има значение. Ако инсталирате устройство за-загуба на пролука далеч надолу по връзката, вече сте позволили на пълния-мощен лъч да се разпространи през километри влакна, където може да възбуди нежелани нелинейни ефекти или да натрупа отражения, които дестабилизират лазерния източник.

Абсорбционните атенюатори (типове с легирани влакна, йонно{0}}имплантирани типове) са по-щадящи при поставянето, но общоприетото мнение все още предпочита инсталирането-от страната на предавателя, когато е възможно.

Ето практическата причина, за която никой не говори: пач панелите се докосват. много. Техниците сменят кабелите. Те добавят връзки, премахват ги, почистват неща, разбиват неща. Ако вашият атенюатор седи на пач панела от страната на приемника и някой дръпне грешния кабел, този трансивър за $300 внезапно започва да работи на пълна мощност. По-добре да се отслаби, преди сигналът изобщо да напусне предавателната кутия.

Някои атенюатори-особено типовете евтини пролуки-загуби и отразяващи-имат мръсна тайна: високо обратно отражение. Те може да осигурят точно затихването, което сте поръчали, но те отразяват измерима част от падащата светлина право обратно към предавателя. За определени приложения, особено аналогова кабелна телевизия или друга система, използваща DFB лазери с тясна-линия, това е смърт. Отразената светлина навлиза отново в лазерната кухина, дестабилизира изхода, създава шумови пикове.

Look at the datasheet. Return loss (or optical return loss, ORL) should be specified. For most digital telecom applications, you want >45 dB ORL minimum. For sensitive analog systems, push that to >55 dB. Абсорбционните атенюатори обикновено се представят по-добре тук от конструкциите за-загуба на пропуски.

Ако листът с данни не посочва загуба на връщане, приемете най-лошото.

Fiber optic attenuators

Вече знаете, че трябва да почистите краищата-на влакната. Атенюаторите не са изключение. Всъщност те са по-лоши,-тъй като атенюаторите често живеят полу-постоянно в пач панели или преградни адаптери, натрупвайки прах в продължение на месеци между проверките, докато всички приемат, че са „пасивни, запечатани,-без поддръжка“.

Те не са.

Частица от 1-микрона върху ядро с един-режим блокира около 1% от светлината. Частица от 9 - микрона - все още невидима без увеличение - може да запуши цялото ядро. И тук е най-важното: замърсяването не причинява само загуба на вмъкване. Отломките, хванати между свързаните съединители, могат да надраскат стъклото, причинявайки трайна повреда. Виждал съм техници да обвиняват "неизправни атенюатори", когато действителният проблем е петно от масло от пръстови отпечатъци от последната инсталация.

Проверете всяка челна част-с 200x обхват преди съединяване. Почистете с подходящи кърпички от влакна и одобрен разтворител-IPA оставя остатъци, така че специализираните течности си заслужават цената. Проверете отново след почистване. Манталитетът „чисти веднъж и готово“ тук не работи.

Многомодовите системи рядко изискват атенюатори. VCSEL и светодиодите, управляващи многомодовото влакно, просто не извеждат достатъчно мощност, за да наситят съвременните приемници. Ако някой специфицира атенюатори за вашата кампусна мрежа OM3/OM4, задавайте въпроси.

Късите еднорежимни-връзки-под няколкостотин метра със стандартни приемо-предаватели-често също не се нуждаят от тях. Математиката на бюджета на загубите обикновено работи. Дългите-обхвати, усилените връзки, сценариите, при които 10 dBm предавател среща приемник с -3 dBm праг на претоварване, изискват активно управление на мощността.

Първо изчислете. Атенюирайте второ.

Има един стар полеви хак, който се появява, когато някой има нужда от затихване и няма атенюатор: увийте влакното около молив няколко пъти, за да предизвикате загуба на огъване.

действа ли Технически, да. Огъването на влакното над неговия минимален радиус пропуска светлина в облицовката.

Трябва ли да го направиш? Категорично не.

Стресираните влакна отслабват с времето. Микро-счупванията се разпространяват. Това „временно решение“ се превръща в точка на повреда шест месеца по-късно, когато цикълът на температурата на околната среда довърши това, което сте започнали. Освен това затихването при огъване е изключително променливо-то зависи от дължината на вълната, типа влакно, радиуса на огъване, броя на обвивките и фазата на луната. Не можете да го калибрирате. Не можете да го документирате. И когато следващият техник се сблъска с обвитите с молив-влакна, те ще прокълнат името ви.

Купете правилния атенюатор. Те струват по-малко от часовете за отстраняване на неизправности, които ще отделите иначе.

Преди да инсталирате който и да е атенюатор, проверете неговата действителна стойност на затихване с помощта на оптичен измервател на мощността. Ще ви е необходим източник на светлина с вашата работна дължина на вълната-1310nm, 1550nm, независимо от това, което съответства на вашата система, и калибриран еталон.

Свържете източника към измервателния уред директно. Обърнете внимание на показанията на мощността (P1). Поставете атенюатора. Обърнете внимание на новото показание (P2). Атенюация=P1 - P2 в dB.

Този атенюатор от $5, означен с "10 dB", всъщност може да осигури 8,7 dB. Или 11,2 dB. Производствените допуски варират. За повечето приложения ±1 dB няма значение. За прецизно тестване това има голямо значение.

Променливите атенюатори се нуждаят от периодична проверка. Калибрирането се отклонява. Това, което показва циферблатът, и това, което всъщност вижда светлината, се разминават с времето и използват цикли.

Fiber optic attenuators

Атенюаторите имат определена-дължина на вълната. Абсорбционните характеристики на легираното влакно, поведението на дифракция при въздушни междини, реакциите на тънко-слойното покритие-всички те варират в зависимост от дължината на вълната. Атенюатор, оценен за работа при 1550 nm, може да работи напълно различно при 1310 nm.

Повечето съвременни атенюатори са съвместими с „двоен-прозорец“ за 1310/1550 nm, обичайните дължини на вълните в телекомуникациите. Но не предполагайте. И ако работите със специални дължини на вълните-850nm многомодов, 1625nm за OTDR тестване, C-обхват DWDM канали – проверете изрично съвместимостта.

Имате нужда от 17 dB, но имате само 10 dB и 5 dB атенюатори? Подредете ги. Затихването в dB е адитивно: 10 + 5=15 dB, плюс това ще получите допълнителен dB или два от допълнителната свързана връзка.

Това работи добре. Само не забравяйте, че всяка допълнителна свързваща повърхност води до загуба на конектора (~0,3-0,5 dB всяка), допълнителни точки на отражение и друга двойка крайни-повърхности, които трябва да се поддържат чисти. За еднократни тестови настройки подреждането е разумно. За постоянни инсталации поръчайте правилната стойност.

Също така: не натрупвайте повече от три атенюатора. В един момент вие просто изграждате верига за загуба на конектор с непредвидимо поведение.

Атенюаторите с обратна връзка са специална порода-те отразяват сигнала обратно върху себе си, като същевременно го отслабват. Инженерите ги използват за тестване на двойки предавател/приемник без второ устройство, за изгаряне-при тестване на оптични линейни карти, за различни лабораторни сценарии, при които имате нужда от натоварване на оптичен порт.

Те не са за използване в мрежата. Отражението е умишлено, но все пак е отражение. Поставянето на атенюатор с обратна връзка в жива верига гарантира влошаване на сигнала и вероятно объркване на оборудването.

Споменавам това, защото форм-факторът изглежда идентичен със стандартните вградени атенюатори. Маркирайте инвентара си.

Атенюаторите са прости компоненти, които вършат проста работа: контролирано намаляване на сигнала. Но "простото" във фиброоптиката винаги крие сложност. Съвместимост на конектора, тип полиране, разположение, чистота, спецификации за загуба на връщане, съвпадение на дължина на вълната-объркайте някое от тези неща и вашият прост пасивен компонент се превръща в източник на часове отстраняване на неизправности.

Дръжте под ръка няколко резервни атенюатора с общи стойности. Документирайте какво инсталирате и къде. Тествайте преди да се доверите. Чисти натрапчиво.

Сигналът зависи от това.