المكونات البصرية المتقدمة - المخفف البصري
ما هو المخفف البصري؟
المخفف البصري (أو المخفف الضوئي للألياف الضوئية) هو جهاز سلبي يستخدم لتقليل مستوى طاقة الإشارة الضوئية. تسمح دائرة التوهين بتقليل مصدر القدرة المعروف بعامل محدد مسبقًا ، والذي يتم التعبير عنه عادة بوحدة الديسيبل (dB). تُستخدم المخففات الضوئية عمومًا في تطبيقات المسافات الطويلة أحادية الوضع لمنع التحميل الزائد البصري في المستقبل.
مبادئ المخففات البصرية
تستخدم المخففات الضوئية عدة مبادئ مختلفة لتحقيق التخفيض المطلوب للطاقة. قد تستخدم المخففات تقنية Gap-Loss ، أو الامتصاصية ، أو الانعكاسية لتحقيق خسارة الإشارة المطلوبة. تكون أنواع المخففات المستخدمة عمومًا ثابتة ومتغيرة التدريجي ومتغيرة باستمرار.
مبدأ فقدان الفجوة
يتم استخدام مبدأ فقدان الفجوة في المخففات الضوئية لتقليل مستوى الطاقة الضوئية عن طريق إدخال الجهاز في مسار الألياف باستخدام التكوين المباشر. تُستخدم مُخففات فقد الفجوة لمنع تشبع المستقبل وتوضع بالقرب من جهاز الإرسال. يستخدمون فجوة طولية بين اثنين من الألياف الضوئية بحيث يتم تخفيف الإشارة الضوئية التي تم تمريرها من الألياف الضوئية إلى أخرى. يسمح هذا المبدأ للضوء من الألياف الضوئية المرسلة بالانتشار لأنه يترك الألياف الضوئية. عندما يصل الضوء إلى الألياف الضوئية المستقبلة ، سيتم فقد بعض الضوء في الكسوة بسبب الفجوة والانتشار الذي حدث. يظهر مبدأ فقدان الفجوة في الشكل أدناه.
لن يؤدي الموهن الناجم عن فقد الفجوة إلى تخفيض دقيق في القدرة عند وضعها مباشرة بعد جهاز الإرسال. هذه المخففات حساسة للغاية لتوزيع الوسائط قبل جهاز الإرسال ، وهذا سبب آخر لإبقاء الجهاز قريبًا من جهاز الإرسال للحفاظ على الخسارة عند المستوى المطلوب. كلما ابتعد المخفف عن فجوة الفجوة من جهاز الإرسال ، كان الموهن أقل فعالية ، ولن يتم الحصول على الخسارة المطلوبة. لتخفيف إشارة أبعد أسفل مسار الألياف ، يجب استخدام المخفف البصري باستخدام تقنيات امتصاصية أو عاكسة. ملاحظة: ستنتج فجوة الهواء عن انعكاس Fresnel ، مما قد يسبب مشكلة في جهاز الإرسال.
مبدأ الاستيعاب
يمثل مبدأ الامتصاص ، أو الامتصاص ، نسبة مئوية من فقدان الطاقة في الألياف الضوئية. تتحقق هذه الخسارة بسبب عيوب الألياف البصرية التي تمتص الطاقة الضوئية وتحولها إلى حرارة. يمكن استخدام هذا المبدأ في تصميم المخفف البصري لإدخال انخفاض معروف في الطاقة.
يستخدم مبدأ الاستيعاب المواد الموجودة في المسار البصري لامتصاص الطاقة الضوئية. المبدأ بسيط ، ولكن يمكن أن يكون وسيلة فعالة لتقليل القدرة التي يتم إرسالها و / أو تلقيها. هنا هو مبدأ امتصاص الضوء.
مبدأ عاكس
يمثل مبدأ الانعكاس ، أو الانتثار ، غالبية فقدان الطاقة في الألياف الضوئية ، ويعود السبب في ذلك إلى عيوب في الألياف الضوئية ، مما يؤدي في هذه الحالة إلى تشتت الإشارة. يتسبب الضوء المبعثر في حدوث تداخل في الألياف الضوئية ، مما يقلل من كمية الضوء المنقول و / أو المستلم. يمكن استخدام هذا المبدأ في التوهين المخطط للإشارة. يتم تصنيع المواد المستخدمة في المخفف لتعكس كمية معروفة من الإشارة ، مما يسمح فقط بنشر الجزء المطلوب من الإشارة. يظهر هذا المبدأ العاكس في الشكل أدناه.
أنواع المخففات البصرية
>> وفقًا للمبادئ الكامنة وراء نظريات المخفف ، هناك ثلاثة أنواع من المخففات البصرية: المخفف الثابت ، المخفف التدريجي المتغير ، المخفف المتغير باستمرار.
المخفف الثابت
تم تصميم المخففات الثابتة للحصول على مستوى ثابت من التوهين. من الناحية النظرية ، يمكن تصميمها لتوفير أي قدر من التوهين المطلوب. يتم تخفيف إشارة الخرج بالنسبة إلى إشارة الدخل. عادةً ما تستخدم المخففات الثابتة للتطبيقات ذات الوضع الواحد.
المخفف التدريجي متغير
المخفف التدريجي المتغير هو جهاز يقوم بتغيير توهين الإشارة في خطوات معروفة مثل 0.1 ديسيبل أو 0.5 ديسيبل أو 1 ديسيبل. يمكن استخدام هذه المخففات في التطبيقات التي تتعامل مع مصادر متعددة للطاقة البصرية. على سبيل المثال ، إذا كان هناك ثلاثة مدخلات متوفرة ، فقد تكون هناك حاجة لتخفيف الإشارة على مستوى مختلف لكل من المدخلات. على العكس ، قد يتم استخدامها أيضًا في المواقف التي تكون فيها إشارة الدخل ثابتة ، ومع ذلك تتغير متطلبات الإخراج وفقًا للجهاز الذي يتم إخراج الإشارة إليه. ملاحظة: يجب استخدام المخففات المتغيرة التدريجية في التطبيقات التي تكون فيها المدخلات والمخرجات والتكوينات التشغيلية معروفة.
متغير باستمرار المخفف
المخفف المتغير باستمرار هو المخفف البصري الذي يمكن تغييره عند الطلب. يحتوي بوجه عام على جهاز يسمح بتخفيف إشارة التغيير حسب الحاجة. يتم استخدام المخففات المتغيرة باستمرار في البيئات غير المنضبط حيث تحتاج خصائص الإدخال و / أو الإخراج إلى التغيير المستمر. يسمح ذلك للمشغل بضبط المخففات لاستيعاب التغييرات المطلوبة بسرعة وبدقة دون أي انقطاع في الدائرة.
ملاحظة: يُعرف كل من الموهن المتغير التدريجي والمخفف المتغير باستمرار باسم المخفف البصري المتغير (VOA). عندما يتحدث الناس عن المخفف VOA ، فهذا يعني عمومًا وجود مخفف بصري متغير باستمرار.
>> وفقًا لأنواع الموصلات المختلفة ، هناك عدة أنواع من المخففات الضوئية: LC Attenuator ، و SC Attenuator ، و ST Attenuator ، و FC Attenuator ، و Eten Attenuator ، إلخ ، متوفرة في أنواع تلميع UPC / APC.
تغليف المخففات الضوئية
عادةً ما تأتي المخففات الضوئية في شكلين من أشكال التعبئة: المخفف الضخم والمخفف المباشر. يمكن توصيل المخففات الضوئية ذات الحاجز في وعاء الاستقبال. تشبه المخففات الضوئية المضمّنة سلك تصحيح الألياف وتُستخدم عادةً بين لوحة التصحيح وجهاز الاستقبال. فيما يلي الموهن البصري ذي السعة 10 ديسيبل الثابت (LC / UPC) وحامل التوهين البصري المتغير من 0 إلى 60 ديسيبل (LC / UPC) إلى المخفف البصري المتغير LC / UPC من FOCC