В оптичните мрежи с голям{0}}капацитет мощността, пренасяна от една стъклена нишка, може да бъде изненадващо непримирима. Приемник, оптимизиран за пристигане на слаби фотони, може да претърпи изкривяване, когато е бомбардиран от излишна оптична мощност. Инженерите не инсталират атенюатори, защото им е приятно да добавят компоненти - те ги инсталират, защото фотодиодите, EDFA пред-степените и DWDM каналите имат ограничения, които отказват преговори. Аоптичен атенюаторумишлено губи светлинна енергия, като го прави по начин, който е предвидим при променящи се дължини на вълните, температурни колебания и неизбежно износване на съединителя.
Когато светлината есъщодобре
Колкото по-силен е оптичният сигнал, толкова по-опасен става той за равновесието на мрежата. Съвременните предаватели рядко са съобразени точно с разстоянието, което изминават. Джъмпър с дължина само 3 метра свързващо оборудване, проектирано за 40 км? Полученото оптично претоварване е класическа причина приемниците да крещят за затихване.
Не става дума само за хардуерна защита - плътните мрежи изискват еднообразие. Единичен прекалено ярък канал може да развали OSNR планирането в DWDM системите. Така че инженерите тихо вмъкват 5 dB тук, 7 dB там, възстановявайки деликатно примирие.
Физиката, от която никой не избяга
Всяко влакно вече губи светлина: Релеево разсейване в решетката на силициев диоксид, слабо поглъщане от OH⁻ йони или преходни метали, дори инфрачервени вибрации на решетката, поглъщащи фотони като топлина. Но атенюаторите въвеждатумишленодеградация.
Понякога това се прави брутално: малка въздушна междина, така че режимът да се разсейва. Друг път, изящно: легирано стъкло, проектирано да изяжда фотони с математическа дисциплина. Неправилното подравняване - обикновено е кошмарът на снаждащия инженер - тук се превръща в контролиран инструмент за проектиране.
Има известна елегантност в оръжието на самите дефекти, които прекарахме години в опити да отстраним.
Не всичко е равномерно разпределено
Инженерите рядко говорят за това открито, но атенюаторите имат странности:
Фаворизиране на дължината на вълната- 1310 nm и 1550 nm не винаги отслабват еднакво. Колкото по-плоска е извивката, толкова по-висока е похвалата.
Зависимост от поляризация (PDL)- Тези досадни dB десети, които се изместват, когато завъртите пач кабела.
Температурни изблици- Спецификация от -5 dB в уютна лаборатория става -6,1 dB в заграждение на покрива под августовско слънце.
Тези тънкости често са по-важни от числото, отпечатано върху корпуса.
Фиксирани или непостоянни? (Практическо разделение)
Фиксирани атенюатори
Знаете какво ще направят: 1 dB, 3 dB, 10 dB - общите градивни елементи. Често изградени като SC/APC или LC/UPC конектори, така че монтажниците да могат да ги разположат без-предполагайки сварени съединения. Включваш ги и продължаваш напред.
Променлива (VOA)
Съвсем различно създание. В лабораториите техниците плъзгат оптичната мощност като аудио инженери, балансиращи микс:
- Филтри с неутрална плътност
- MEMS-базирани микро-огледала, накланящи фотоните в забрава
- Елементи от течен кристал, реагиращи на електрически полета
- Никой от тях не се чувства "пасивен". Те са инструменти.
Тихият злодей: Връщане на загуба
Все още всички са обсебени от стойностите на затихванеотражениякорумпираните кохерентни системи са много по-драматично. PC полирането връща достатъчно светлина, за да наруши лазерното отклонение; APC ъглите заравят отражението толкова дълбоко, че забравя произхода му.
Типични очаквания (реалистични, не маркетингови)
| Полиране на съединителя | Възвратна загуба |
|---|---|
| PC | По-голямо или равно на 40 dB |
| UPC | По-голямо или равно на 50 dB |
| APC | По-голямо или равно на 60 dB |
Атенюаторите трябва да спазват тези числа -, в противен случай те решават един проблем, докато създават друг.
Бързо изчисление (преди кафето да изстине)
Бюджетът за връзки не е поезия, но поддържа мрежите живи:
Пълна загуба=загуба на влакно+загуба на конектор+загуба на снаждане+затихване
Ако откриете себе сипо-долуоптималния праг на приемника, добавете 5 dB атенюатор и гледайте как BER се успокоява. Понякога се чувства като магия. Това не е -, това са просто логаритми.
Където са най-важни
CATV. Метро DWDM звъни. Центрове за данни, където разстоянието от гръбнака до листа е обидно кратко. OADM модули, които не обичат изненадите. На-стендна диагностика, когато искате да видите колко болка може да понесе една връзка, преди да се счупи.
Атенюаторите вършат работата си тихо, не се славят като усилватели, но ако ги премахнете от екосистемата, разкривате хаос.
Избор на един - Не прекалявайте с това, но не бъдете и небрежни
Три въпроса обикновено решават всичко:
- Колко dB трябва да бъдат заровени?
Прецизност в рамките на ±1 dB е разумно очакване.
- Кои дължини на вълните се нуждаят от подчинение?
По-добрата широколентова производителност струва повече - обикновено си заслужава.
- Съвместимост на конектора и мощността
Не-съответстващият тип лак може да саботира цялата връзка.
Ако ви се струва твърде лесно,-проверете мощността. Някои предаватели не са нежни.
Заключителна мисъл
Дизайнът на мрежата често е съревнование между ред и ентропия. Оптичните атенюатори, колкото и скромни да изглеждат, са посредници в това състезание. Те договарят мир чрез изваждане - и понякога изваждането е най-интелигентният инженерен избор от всички.
