Кіріспе
Оптикалық сигналдың қуат деңгейін азайтуға арналған құрылғы. Оптикалық әлсіретуші немесе оптикалық талшықты әлсіретуші – бұл еркін кеңістікте немесе оптикалық талшықта оптикалық сигналдың қуат деңгейін азайту үшін қолданылатын құрылғы. Оптикалық әлсіретушілердің негізгі түрлері: тұрақты, қадамдық түрде өзгермелі және үздіксіз өзгермелі.
An optical attenuator, or fiber optic attenuator, is a device used to reduce the power level of an optical signal, either in free space or in an optical fiber. The basic types of optical attenuators are fixed, step wise variable, and continuously variable.
Қолданбалар
Оптикалық аттенюаторлар оптикалық талшық байланысында жиі қолданылады. Олар қуат деңгейінің қабылдау шегін уақытша калибрленген сигнал жоғалту мөлшерін қосу арқылы тексеруге немесе передатчик пен қабылдағыш деңгейлерін дұрыс сәйкестендіру үшін тұрақты орнатылуы мүмкін. Тік бұрылулар оптикалық талшықтарға күш түсіріп, шығынға себеп болуы мүмкін. Егер алынған сигнал тым күшті болса, уақытша шешім ретінде кабельді қаламшамен орап, қажетті әлсірету деңгейіне жетуге болады. Бірақ мұндай шаралар сенімді емес, себебі күш түсірілген талшық уақыт өте келе жұлынуы мүмкін. Әдетте, көп режимді жүйелерге аттенюаторлар қажет емес, өйткені көп режимді көздер қабылдағыштарды қанықтыратын қуатты сирек шығарады. Керісінше, бір режимді жүйелер, әсіресе ұзақ қашықтықтағы DWDM желілік байланыстары, тарату кезінде оптикалық қуатты реттеу үшін оптикалық аттенюаторларды қолдануы жиі қажет.
Жұмыс істеу қағидаттары
Қуатты азайту сіңіру, шағылысу, диффузия, шашырау, бұру, дифракция және дисперсия сияқты тәсілдер арқылы жүзеге асырылады. Оптикалық әлсіретушілер көбінесе күн көзілдірігі сияқты жарықты сіңіріп алады. Олардың жұмыс істейтін толқын ұзындығы диапазоны болады, онда олар барлық жарық энергиясын теңдей сіңіреді. Олар жарықты шағылыстырмауы немесе ауа кеңістігінде шашыратпауы тиіс, себебі бұл талшықты жүйеде қажетсіз кері шағылыс тудыруы мүмкін. Тағы бір аттенюатор түрі, кіріс оптикалық сигнал қуатына қарай жұмыс істейтін, шығыс сигнал қуаты кіріс қуатынан кем болатын жоғары шығынды оптикалық талшықтың ұзындығын қолданады.
Түрлері
Оптикалық әлсіретушілер түрлі формада болуы мүмкін және әдетте тұрақты немесе өзгермелі әлсіретушілер деп жіктеледі. Одан әрі, оларды қолданылатын коннектор түрлеріне қарай LC, SC, ST, FC, MU, E2000 сияқты түрлерге бөлуге болады. Жақсырақ емес аттенюаторлар көбінесе аралық жоғалту немесе шағылысу қағидаларын қолданады. Мұндай құрылғылар келесі факторларға сезімтал болуы мүмкін: модальдық үлестіру, толқын ұзындығы, ластану, діріл, температура, қуат импульстарынан зақымдану, кері шағылыс, сигналдың таралуы және т.б.
Артқы циклді аттенюаторлар
Loopback оптикалық талшықты әлсіздеткіш, тақталарды немесе басқа жабдықтарды сынау, инженерлік жұмыстар және жабдықты сынақтан өткізу кезеңі үшін жасалған. Бір модты қолдану үшін SC/UPC, SC/APC, LC/UPC, LC/APC, MTRJ, MPO түрлерінде қол жетімді. LC және SC типтері үшін қара қабықшаның ішінде 900 мкм талшықты кабель бар. MTRJ және MPO типтері үшін қара қабықша жоқ.
Қондырылған өзгермелі аттенюаторлар
Қондырғыға кіріктірілген өзгермелі оптикалық әлсіткіштер қолмен немесе электрмен басқарыла алады. Қолмен басқарылатын құрылғы жүйені бір рет орнату үшін ыңғайлы, ол тұрақты әлсіткішпен шамалас және "реттелетін әлсіткіш" деп аталуы мүмкін. Ал электрмен басқарылатын әлсіткіш адаптивті қуатты оңтайландыруға мүмкіндік береді. Электрмен басқарылатын құрылғылардың маңызды сипаттары – жауап беру жылдамдығы және берілген сигналдың бұзылуына жол бермеу. Динамикалық диапазон көбінесе өте шектеулі, ал қуатты кері байланыс ұзақ мерзімді тұрақтылықтың аса маңызды еместігін көрсетеді. Жауап беру жылдамдығы динамикалық түрде қайта конфигурацияланатын жүйелер үшін ерекше маңызды, онда секундының миллионнан бір бөлігінің кешігуі берілген деректердің көп мөлшерін жоғалтуға әкелуі мүмкін. Жоғары жылдамдық жауап беруді қамтамасыз ету үшін сұйық кристалды өзгермелі әлсіткіш (LCVA) немесе литий ниобатынан жасалған құрылғылар сияқты технологиялар қолданылады. Сынақ әлсіткіштерінен техникалық тұрғыдан ажыратуға болмайтын, бірақ тіреуге орнатуға арналған және сынақ дисплейі жоқ құрастырылған әлсіткіштердің бір класы бар.
Өзгермелі оптикалық сынақ аттенюаторлары
Өзгермелі оптикалық сынақ аттенюаторлары көбінесе өзгермелі бейтарап тығыздық сүзгілерін пайдаланады. Салыстырмалы түрде жоғары құнға қарамастан, бұл конструкция тұрақты, толқын ұзындығына, режимге сезімтал емес және үлкен динамикалық диапазонды ұсынатын артықшылықтарға ие. ЖҚД (Жұйымды кристалды дисплейлер), өзгермелі ауа саңылауы сияқты басқа да схемалар жылдар бойы қолданылып келді, бірақ олардың табысы шектеулі болды. Оларды қолмен немесе мотормен басқаруға болады. Мотормен басқаруды жиі пайдаланатын тұрақты қолданушылар үшін өнімділік артықшылығы зор, себебі жиі қолданылатын сынақ тізбектерін автоматты түрде орындауға болады. Аттенюатор аспаптарын калибрлеу – маңызды мәселе. Пайдаланушы әдетте порттан портқа абсолютті калибрлеуді қалайды. Сондай-ақ, калибрлеу әдетте бірнеше толқын ұзындығында және қуат деңгейлерінде жүргізілуі керек, өйткені құрылғы әрқашан сызықты бола бермейді. Дегенмен, көптеген құралдар осы негізгі мүмкіндіктерді ұсынбайды, бұл шығындарды төмендету әрекеті болуы мүмкін. Ең дәл өзгермелі аттенюатор аспаптары мыңдаған калибрлеу нүктесіне ие, нәтижесінде пайдалану кезінде өте жақсы жалпы дәлдікке қол жеткізіледі.
Сынақ автоматтандырылуы
Өзгермелі аттенюаторларды қолданатын сынақ тізбектері көп уақытты қажет етеді. Сондықтан, автоматтандыру пайдалы нәтижелерге қол жеткізуге мүмкіндік береді. Мұндай мүмкіндіктермен жабдықталған стационарлық және портативтік құрылғылар бар.