Čo je to optočlen?

Optické spojky sú pasívne zariadenia, ktoré rozdeľujú, kombinujú a distribuujúoptickýsignály. Sú nepostrádateľnými optickými komponentmi pri multiplexovaní s delením vlnových dĺžok, optických lokálnych sieťach, optických káblových televíznych sieťach a určitých meracích prístrojoch. Na obrázku je znázornených niekoľko typických štruktúr spojky z optických vlákien.

optocoupler

4-portový optočlen je najjednoduchším typom zariadenia. Štruktúra a princíp 4-portového optočlena sú znázornené na obrázku.

(1) Strata vloženia
Vložená strata sa týka pomeru optického výkonu na špecifickom porte na vstupnom konci k optickému výkonu na inom porte na výstupnom konci po prechode svetla cez zariadenie. Vložená strata zo vstupného portu na výstupný port je vyjadrená ako

L_i=10 prihlásiť (P_out / P_in) (3-31)

(2) Dodatočná strata
Dodatočná strata L_a je definovaná ako pomer celkového vstupného výkonu k celkovému výstupnému výkonu. Ako je znázornené v rovnici 3-32 pre 4-portovú optickú spojku,

L_a=10 denník (P_in / (P_1 + P_2)) (3-32)

(3) Deliaci pomer
Deliaci pomer je percento, ktoré udáva pomer optického výkonu z jedného portu k celkovému optickému výkonu zo všetkých portov. Odráža pomer distribúcie energie na výstupných portoch. Pre 4-portovú optickú spojku to môže byť vyjadrené ako

S_n = (P_2 / (P_1 + P_2)) × 100% (3-33)

(4) Izolácia
Izolácia označuje schopnosť blokovať alebo zoslabovať optickú cestu medzi -nepripojenými portami. Znamená to, že výstupný výkon na požadovanom výstupnom porte je oveľa vyšší ako na nežiaducich výstupných portoch. Pre 4-portovú optickú spojku je jej matematické vyjadrenie

L_g=-10 denník (P_2 / P_in) (3-34)

Diagram fyzickej štruktúry troj{0}}portového optického spojovacieho člena je znázornený na obrázku.

Funkciou optického izolátora je zabezpečiť, aby sa svetelné vlny mohli šíriť iba smerom dopredu, čím sa zabráni opätovnému vniknutiu odrazeného svetla spôsobeného rôznymi faktormi prenosového vedenia do lasera a ovplyvnenia prevádzkovej stability lasera.

Optické izolátory sa primárne používajú po laseroch alebo optických zosilňovačoch. Lasery a optické zosilňovače sú veľmi citlivé na odrazené svetlo z konektorov, spojov a filtrov. Toto odrazené svetlo môže zhoršiť ich výkon; napríklad spektrálna šírka lasera môže byť rozšírená alebo zúžená odrazeným svetlom, niekedy až o niekoľko rádov. Preto by mal byť v blízkosti výstupu takýchto optických zariadení umiestnený optický izolátor, aby sa zabránilo účinkom odrazeného svetla.

Medzi hlavné výkonnostné ukazovatele optického izolátora patrí prevádzková vlnová dĺžka, typická vložená strata (referenčná hodnota: 0,4 dB), maximálna vložená strata (referenčná hodnota: 0,6 dB), typická špičková izolácia, minimálna izolácia (referenčná hodnota: 40 dB) a spätná strata (tj strata odrazom, referenčná hodnota: vstup/výstup 60/60 dB) atď.

Optické obehové čerpadlá a optické izolátory fungujú v podstate na rovnakom princípe, s výnimkou toho, že optické izolátory sú vo všeobecnosti dvoj{0}}portové zariadenia, zatiaľ čo optické obehové čerpadlá sú viac-portové zariadenia. Optické obehové čerpadlá sú dôležitými komponentmi obojsmernej komunikácie, pretože dokážu oddeliť dopredné a spätné prenášané svetlo a používajú sa v jednovláknovej obojsmernej komunikácii. Schematický diagram optického obehového čerpadla je zobrazený vľavo a schematický diagram optického obehového čerpadla používaného v jednovláknovej obojsmernej komunikácii je zobrazený vpravo.

Prevodník vlnovej dĺžky je zariadenie, ktoré konvertuje signál z jednej vlnovej dĺžky na druhú. Konvertory vlnových dĺžok možno klasifikovať na optoelektronické konvertory vlnových dĺžok a všetky -konvertory optických vlnových dĺžok na základe ich mechanizmu konverzie vlnovej dĺžky.

⑴

Optoelektronický prevodník vlnovej dĺžky je znázornený na obrázku. Kvôli obmedzeniam rýchlosti uloženým elektronickými zariadeniami nie je vhodný pre vysoko-rýchlostné a vysokokapacitné{2}}optické komunikačné systémy.

⑵

Celo{0}}prevodník optických vlnových dĺžok je znázornený na obrázku 3-38. Jeho technológia konverzie vlnovej dĺžky pozostáva hlavne z polovodičového optického zosilňovača (SOA).

Svetelný signál s vlnovou dĺžkou λ₁ a spojitý svetelný signál s vlnovou dĺžkou λ₂ sú súčasne privádzané do polovodičového optického zosilňovača (SOA). SOA vykazuje charakteristiky saturácie zisku vzhľadom na vstupný optický výkon. V dôsledku toho sa informácie prenášané vstupným svetelným signálom prenesú do λ₂ a extrakciou svetelného signálu λ₂ cez filter možno dosiahnuť celú - konverziu optických vlnových dĺžok z λ₁ na λ₂.