Mis on kiudoptiline summuti? Tüübid, kasutusalad ja valikujuhend

Kiudoptiline summuti on passiivne optiline komponent, mis vähendab tahtlikult signaali võimsust teatud summa võrra, mõõdetuna detsibellides (dB). See ei teisenda, võimenda ega kujunda ümber signaali -, vaid lihtsalt vähendab vastuvõtjani jõudvat optilist võimsust.

Miks peaks keegi tahtma kiudsignaali tahtlikult nõrgendada? Kuna paljudes pärismaailma{0}}linkides on vastuvõtjasse saabuv signaal liiga tugev. Kui vastuvõetud võimsus ületab detektori maksimaalse sisendtaseme, on tulemuseks vastuvõtja küllastuse - biti vead, signaali moonutused ja halvenenud lingi jõudlus. See on eriti levinud lühikeste ühe režiimiga-käitumiste puhul, kus teekadu on minimaalne ja transiiveri väljund ületab kergesti kaug-vastuvõtja. Atenuaatorid lahendavad selle, tuues signaali tagasi vastuvõtja tööaknasse.

Lisaks vastuvõtja kaitsele kasutatakse fiiberoptilisi atenuaatoreid laialdaselt laboratoorsetes testides, süsteemi marginaali valideerimisel ja kanalite võimsuse tasakaalustamisel. See juhend hõlmab nende toimimist, peamisi saadaolevaid tüüpe ja praktilist valikumeetodit, mis põhineb pigem linkide eelarve analüüsil kui oletustel.

Mida teeb kiudoptiline summuti?

Igal optilisel vastuvõtjal on määratletud sisendvõimsuse vahemik. Alumine piir on vastuvõtja tundlikkus - vastuvõetava bitivea määra (BER) jaoks vajalik minimaalne võimsus. Ülemine piir on maksimaalne sisendvõimsus, mida mõnikord nimetatakse ka ülekoormuspunktiks või küllastustasemeks. Need väärtused on avaldatud aastaltransiiveri andmelehedja varieeruvad olenevalt mooduli tüübist, andmeedastuskiirusest ja lainepikkusest.

Kui vastuvõetud optiline võimsus langeb alla tundlikkuse, siis link langeb või tekitab liigseid vigu. Kui see ületab maksimaalset sisendtaset, siis fotodetektor küllastub ja vastuvõtja ei suuda enam usaldusväärselt eristada ühtesid nullidest. Optiline summuti lahendab teise probleemi: see lisab kontrollitud, prognoositava kadu, nii et vastuvõtjasse saabuv signaal jääb ohutusse tööpiirkonda.

See kontrollitud kaotus erineb tahtmatustsisestamise kaotuspõhjustatud määrdunud pistikutest, kehvadest ühenduskohtadest või kiudude paindumisest. Atenuaator tagab täpse ja korratava vähendamise -, mis on tavaliselt määratud tolerantsiga ±0,5 dB väärtuste puhul alla 10 dB ja ±10% kõrgemate väärtuste puhul vastavalt kvalifikatsioonistandarditele, nagu Telcordia GR-910-CORE.

Millal vajate kiudoptilist summutit?

Lühikesed-liigse võimsusega vahemaalingid

Kõige tavalisem stsenaarium on lühike kiudreaktsioon -, näiteks 1 km või 2 km pikkune ühe-režiimi ühendus kahe lüliti vahel samas hoones. Saatja käivitub näiteks kiirusel 0 dBm ja kiudude, pistikute ja lülituspaneelide kogukadu on vaid 1–2 dB. Kui vastuvõtja maksimaalne sisend on –3 dBm, on vastuvõetud võimsus tunduvalt üle ülekoormusläve. 5 dB fikseeritud summuti vastuvõtja pordis toob taseme tagasi vahemikku. Selline olukord esineb sageli andmekeskustes, ülikoolilinnakute magistraalides ja lühikestes suurlinnalinkidesühe-režiimi SFP moodulidon paigutatud distantsidele, mis on tunduvalt madalamad kui nende nimimaksimum.

Testimine ja süsteemi marginaali valideerimine

Aktsepteerimistesti või tõrkeotsingu ajal kasutavad insenerid muutuvaid optilisi sumbujaid (VOA), et suunata vastuvõtja sisendvõimsust üle vahemiku ja jälgida, kust vead alguse saavad. See protsess, mida mõnikord nimetatakse tundlikkuse testiks või marginaali testiks, näitab, kui palju ruumi lingil on enne selle ebaõnnestumist. VOA-sid kasutatakse ka pikema fiibertöö simuleerimiseks ilma fiiberkiudu füüsiliselt lisamata, mis on kasulik linkide kvalifitseerimiseks laboris enne kohapealset kasutuselevõttu. TheFiber Optic Associationi kahjude eelarve juhendselgitab, kuidas võimsuseelarve arvutused on seotud vastuvõtja sisendpiirangute ja süsteemi varuga.

Kanali võimsuse tasakaalustamine WDM-süsteemides

Lainepikkusega -jaotusega multipleksitud (WDM) võrkudes võivad erinevad kanalid jõuda vastuvõtjasse ebavõrdse võimsustasemega võimendi võimenduse kalde või erineva ulatuse kadude tõttu. Atenuaatoreid - kasutatakse sageli -kanalite VOA-de - kohta kanalite võimsuse võrdsustamiseks, nii et vastuvõtja massiiv töötleb kõiki lainepikkusi ühtlases toiteaknas.

Kuidas kiudoptilised atenuaatorid töötavad?

Sisemine mehhanism sõltub atenuaatori konstruktsioonist. Levinud lähenemisviisid hõlmavad legeeritud kiudude neeldumist, mille puhul spetsiaalselt töödeldud kiudude lühike pikkus neelab fikseeritud osa valgusest; kontrollitud õhu-vahe nihe, kus väike vahe või külgsuunaline nihe kiudude südamike vahel vähendab sidumise tõhusust; ja neutraalse -tihedusega filtrielemendid, kus optilisele teele asetatakse õhuke neelav klaaselement.

Spetsiifiline mehhanism mõjutab sisestamise kadu,tagastamise kaotus, polarisatsioonist sõltuv kadu (PDL) ja lainepikkuse tundlikkus.

Näiteks legeeritud{0}}kiudsummutitel on tavaliselt väga madal tagasipeegeldus, mistõttu need sobivad linkide jaoks, kus tagastamiskao jõudlus on kriitiline -, näiteks need, mis kasutavadAPC{0}}poleeritud pistikud. Seevastu õhuvahe summutitel võib olla suurem tagasipeegeldus, välja arvatud juhul, kui see on spetsiaalselt loodud selle minimeerimiseks.

Kiudoptiliste atenuaatorite tööstuslik kvalifikatsioon järgib tavaliselt Telcordia GR-910-CORE'i, mis määratleb nõuded sumbumise täpsusele, keskkonnastabiilsusele ja mehaanilisele vastupidavusele. Komponentide tasemel sumbumise ja sisestuskadude mõõtmisi on kirjeldatud standardis IEC 61300-3-4. Need standardid tagavad, et märgistusega "5 dB" atenuaator annab tegelikult peaaegu 5 dB kadu oma määratud töötingimustes.

Fikseeritud vs. muutuva fiiberoptilised atenuaatorid: millist neist valida?

Kaks põhikategooriat on fikseeritud summutid, mis annavad ühe muutumatu sumbumisväärtuse, ja muutuvad optilised summutid (VOA), mis võimaldavad kasutajal reguleerida sumbumist pidevas või astmelises vahemikus.

Millal kasutada fikseeritud atenuaatorit:Valige fikseeritud, kui lingi võimsuse eelarve on hästi{0}}arusaadav ja nõutav sumbumise väärtus on stabiilne. Lühike tootmislüli, mis annab järjekindlalt 6 dB rohkem võimsust kui vastuvõtja maksimum, on kindel juhtum fikseeritud 7 dB summuti jaoks. Fikseeritud atenuaatorid on standardvalik alaliseks kasutamiseks paigapaneelides, seadmete riiulites ja struktureeritud kaablites.

Millal kasutada muutuvat atenuaatorit:Valige muutuja, kui alles iseloomustate linki, sooritate vastuvõtuteste või vajate ühte tööriista, mis töötab mitmes seadistuses. Insenerid, kes teevad vastuvõtja tundlikkuse kontrolli, või tehnikud, kes kinnitavad äsja installitud linkide marginaali, kasutavad tavaliselt kõigepealt VOA-d. Kui nõutav sumbumisväärtus on kinnitatud, asendavad paljud meeskonnad VOA pikaajaliseks{2}}kasutamiseks fikseeritud summutiga.

Fiiberoptiliste atenuaatorite tüübid füüsilise vormi järgi

Lisaks fikseeritud/muutuvale eristusele on atenuaatorid erineva füüsilise konfiguratsiooniga. Õige vormitegur sõltub sellest, kus lülis atenuaator asub ja kuidas on ümbritsev kaabeldus üles ehitatud.

Plug-stiili summutid (meessoost-–-naised, väljaehitatud-)

Pistik-stiilis või väljaehitatud-summutil on ühes otsas isane pistik ja emaneadapteri portteiselt poolt. Ühendage see otse transiiveri porti või paigapaneeli ja seejärel ühendateplaastri juheatenuaatori adapteri küljele. See on püsipaigaldiste kõige levinum vormitegur. See on kompaktne, ei vaja täiendavat riistvara ja püsib pärast paigaldamist paigal.

Vahesein või adapter-stiilisummutajad (naisest---naisele)

Adapter-stiilisummuti töötab nagu tavaline fiiberoptiline adapter -, mille mõlemal küljel on emaspordid -, kuid kehtestab kahe ühendatud kiu vahel määratletud sumbumise. Need on kasulikud paigapaneeli keskkondades, kus soovite lisada sumbumist ilma kaabli paigutust muutmata.

Inline või patch{0}}kaabel-stiili summutid

Mõned atenuaatorid on sisse ehitatud kaablisõlme, mille mõlemas otsas on pistikud ja keskel on summutuselement. Sisseehitatud muutujaga summutid on levinud labori- ja katsekeskkonnas{1}}, kus need toimivad optilise tee mugava reguleerimispunktina.

Fiiberoptiliste summutite tüübid konnektori, poola ja kiudrežiimi järgi

Atenuaatorid ei ole vahetatavad pistikutüüpide, poleerimisstiilide ega kiudrežiimide vahel. Nende parameetrite mittevastavus on üks levinumaid tellimisvigu.

LC, SC, FC ja ST Fiber Atenuator konnektorid

Atenuaatorid on saadaval kõigi standarditegafiiberoptiliste pistikute tüübid. Tänapäeval kõige laialdasemalt kasutatavad onLC atenuaatorid(domineerivad kaasaegsetes andmekeskuste ja ettevõtete seadmetes) jaSC summutid(tavaline telekommunikatsiooni-, PON- ja vanemates ettevõtete võrkudes).FCjaSTatenuaatoreid leidub endiselt pärandinstallatsioonides ja mõnes spetsiaalses testimiskeskkonnas. Ühendage atenuaatori pistik alati pordi või vahetuspaneeliga, millega see ühendatakse.

UPC vs APC attenuaatorid

Pistiku poleerimistüüp on oluline. UPC-summutitel (Ultra Physical Contact) on tasane-poleeritud ots ja nende tüüpiline tagasivoolukadu on ligikaudu –50 dB. APC (Angled Physical Contact) atenuaatoritel on 8-kraadise nurga all olev otspind, mis suunab peegeldunud valguse kattekihti, saavutades tagasivoolukadu umbes –60 dB või rohkem. APC-summuteid on vaja tagasipeegelduse suhtes tundlikes süsteemides, sealhulgas FTTx-, PON- ja WDM-võrgud. UPC- ja APC-pistikud on füüsiliselt kokkusobimatud ja neid ei tohi kunagi omavahel ühendada – see kahjustab mõlemat otsapinda ja põhjustab tõsist signaalikadu.

Üks{0}}režiim vs. mitmerežiimilised atenuaatorid

Atenuaatorid on mõeldud mõlema jaoksühemoodi{0}}kiud(tavaliselt 9/125 μm, töötab lainepikkusel 1310 nm või 1550 nm) võimitmemoodiline kiud(50/125 μm või 62,5/125 μm, töötab 850 nm või 1300 nm juures). Kiudude südamiku suurus, arvuline ava ja töölainepikkus on nende kahe vahel erinevad, seega ei tööta ühe-režiimi jaoks mõeldud atenuaator mitmerežiimilise lingi korral õigesti ja vastupidi. Enne atenuaatori kiu spetsifikatsiooni valimist kontrollige transiiveri ja kiu tüüpi.

Kuidas valida õiget kiudoptilist summutit: samm-sammuline{0}}-meetod

Atenuaatori õige valik on lingi eelarve probleem. Eesmärk on arvutada vastuvõetud võimsus ja võrrelda seda vastuvõtja tööpiirkonnaga. Siin on praktiline töövoog:

1. samm: leidke saatja väljundvõimsus.Avage transiiveri andmeleht ja leidke minimaalne ja maksimaalne edastamise (Tx) väljundvõimsus. Näiteks võib moodul 10GBASE-LR SFP+ määrata Tx-väljundiks –8,2 dBm kuni +0.5 dBm.

2. samm: hinnake lingi kogukadu.Lisage kõik teekonnal esinevad kadude allikad: kiu sumbumine (dB/km × kaugus), konnektori kadu (tavaliselt 0,2–0,5 dB paaritatud paari kohta), splaissikadu, kui see on olemas, ja mis tahes muud passiivsed komponendid.Kadaka jõueelarve juhendannab selle arvutuse toimiva näite.

3. samm: arvutage hinnanguline vastuvõtuvõimsus.Lahutage saatja väljundist lingi kogukadu: hinnanguline Rx võimsus=Tx väljund – lingi kogukadu.

4. samm: võrrelge vastuvõtja sisendvahemikuga.Kontrollige transiiveri andmelehel vastuvõtja tundlikkust (minimaalne Rx võimsus) ja maksimaalset Rx sisendvõimsust (ülekoormuse tase). Kui hinnanguline vastuvõtuvõimsus ületab maksimaalse sisendi, vajate summutamist.

5. samm: määrake nõutav sumbumise väärtus.Atenuaator peaks vähendama vastuvõetud võimsust tasemele, mis jääb ohutult vastuvõtja vahemikku -, mitte ainult napilt alla ülekoormuspunkti, vaid 1–3 dB varuga. Näiteks kui hinnanguline Rx võimsus on +1 dBm ja vastuvõtja maksimum on –3 dBm, vajate vähemalt 4 dB sumbumist. 5 dB summuti tagab mõistliku varu.

6. samm: kontrollige teisi parameetreid.Veenduge, et summuti vastab pistiku tüübile, poleerimisele (UPC või APC), fiiberrežiimile (ühe{0}}režiim või mitmerežiimiline) ja lingi töölainepikkusele.

7. samm: fikseeritud või muutuv?Kui link on püsiv ja nõutav väärtus on selge, rakendage fikseeritud summuti. Kui valid endiselt linki või ootate tingimuste muutumist, kasutage testimise ajal muutuvat summutit, seejärel minge tootmiseks fikseeritud süsteemile.

Mitu dB sumbumist vajate?

See on küsimus, mis põhjustab kõige rohkem tellimisvigu. Õige vastus tuleb alati lingi eelarvest -, mitte "kõige populaarsemast" vaikeväärtusest.

Levinud viga on vajalikust suurema-kui-väärtuse valimine "lihtsalt ohutuse tagamiseks". 10 dB summuti lingil, mis vajab ainult 3 dB, surub signaali vastuvõtja tundlikkusest allapoole, tekitades vastupidise probleemi. Alasummutamine on samuti riskantne: 3 dB summuti lingil, mis vajab 7 dB, jätab vastuvõtja ikkagi ülekoormatud.

Kui teil pole veel täpseid numbreid, kasutage suurima võimaliku vastuvõetava võimsuse hindamiseks halvimat-juhtumisaatja väljundit (maksimaalne Tx) ja parimat-juhtumi lingi kadu (minimaalne kadu). See annab teile konservatiivse lähtepunkti. Kui määramatus jääb püsima, testige esmalt muutuva atenuaatoriga, mõõtke optilise võimsusmõõturiga vastuvõetud võimsust ja registreerige enne fikseeritud atenuaatorite koguses tellimist vajalik tegelik väärtus.

Levinud vead fiiberoptiliste atenuaatorite valimisel

Ainuüksi dB väärtuse järgi järjestamine.Sumbumise väärtus on ainult üks parameeter. SC/UPC ühemoodi-5 dB summuti on LC/APC-pordi jaoks vale osa, kuigi dB väärtus võib olla õige. Kontrollige alati pistiku tüüpi, poleerimist, kiurežiimi ja lainepikkust.

UPC ja APC segamine.UPC-summuti ühendamine APC-porti (või vastupidine) põhjustab suurt sisestuskadu, halba tagasivoolukadu ja võimalikke füüsilisi kahjustusi pistiku otstele. Värvikood aitab - UPC-pistikud on tavaliselt sinised, APC-pistikud on rohelised -, kuid kontrollige alati märgistust.

Lingi eelarve eiramine."Populaarse" väärtuse (nt 5 dB või 10 dB) valimine ilma transiiveri andmelehte kontrollimata on oletus, mitte disainiotsus. Tulemuseks on kas jääkülekoormus või tarbetu signaali kadu.

Muutuva summuti pidev kasutamine, kus piisaks fikseeritud.VOA-d on väärtuslikud testimisvahendid, kuid need maksavad rohkem, võivad triivida ja lisavad püsilingile tarbetut keerukust. Kui nõutav sumbumine on kinnitatud, asendage VOA fikseeritud seadmega.

Unustades, et põhjus on lühike link.Atenuaator ravib sümptomit (liigne võimsus), kuid algpõhjus on tavaliselt saatja, mis on mõeldud tegelikust lülist palju pikemaks ulatuseks. Mõnel juhul võib lühema ulatusega-transiiveri mooduli kasutamine või edastusvõimsuse reguleerimine (kui moodul seda toetab) olla parem pikaajaline-lahendus kui passiivse sumbumise lisamine.

Kui summuti ei pruugi olla õige lahendus

Mitte kõiki võimsusega{0}}seotud probleeme ei saa atenuaatoriga kõige paremini lahendada. Kui lingil esineb vahelduvaid tõrkeid, mis ei ole selgelt põhjustatud vastuvõtja ülekoormusest, võivad probleemiks olla määrdunud pistikud, liigne sisestuskadu, kiu katkemine või lainepikkuse mittevastavus. Summutuse lisamine lingile, mis on juba -toite all, muudab asja ainult hullemaks. Enne atenuaatori paigaldamist kontrollige alati - optilise võimsusmõõturiga -, et vastuvõetud võimsus on tõesti üle vastuvõtja maksimumi.

Samamoodi võib linkides, kus transiiver toetab konfigureeritavat väljundvõimsust, Tx taseme elektrooniline reguleerimine olla lihtsam ja hooldatavam kui füüsilise atenuaatori lisamine teele.

Korduma kippuvad küsimused

Mis vahe on fikseeritud ja muutuva fiiberoptilise atenuaatori vahel?

Fikseeritud summuti tagab ühe püsiva sumbumisväärtuse (näiteks 3 dB, 5 dB või 10 dB) ja seda ei saa reguleerida. Muutuva optiline summuti (VOA) võimaldab teil valida pidevas vahemikus erinevaid sumbumistasemeid. Fikseeritud summuteid kasutatakse teadaoleva võimsustasemega püsipaigaldiste jaoks; VOA-sid eelistatakse testimiseks, marginaali valideerimiseks ja olukordades, kus nõutavat sumbumisväärtust pole lõplikult kindlaks määratud.

Kuidas ma tean, mitu dB mu summuti peaks olema?

Arvutage oma lingi eelarve. Leidke saatja väljundvõimsus ja vastuvõtja maksimaalne sisendvõimsus transiiveri andmelehelt, hinnake ühenduse kogukadu ja tehke kindlaks, kas vastuvõetud võimsus ületab vastuvõtja ülekoormustaseme. Atenuaatori väärtus peaks vähendama vastuvõetud võimsust vastuvõtja ohutusse vahemikku 1–3 dB varuga.

Kas ma saan mitmerežiimilise lingi puhul kasutada ühe{0}}režiimi summutit?

Ei. Üherežiimilised-- ja mitmerežiimilised atenuaatorid erinevad südamiku suuruse, arvulise ava ja töölainepikkuse poolest. 9/125 μm kiududele lainepikkusel 1310 nm mõeldud ühemoodi-summuti ei tekita 850 nm juures 50/125 μm mitmemoodilise lingi korral õiget sumbumist. Sobitage atenuaator alati lingis kasutatava kiu tüübi ja lainepikkusega.

Kas UPC-summuti ühendamine APC-pordiga on ohutu?

Ei. UPC ja APC otsapinnad ei ühildu füüsiliselt. UPC-pistikutel on tasane-raadiusega poleerimine; APC pistikutel on 8-kraadine nurk. Nende ühendamine põhjustab suurt sisestuskadu, vähenenud tagasivoolukadu ja võib jäädavalt kahjustada mõlema pistiku otsapinda. Sobitage alati UPC-ga

UPC ja APC APC-le.

Milliseid pistikutüüpe on fiiberoptiliste summutite jaoks saadaval?

Atenuatoreid toodetakse kõigi standardsete fiiberoptiliste pistikutüüpide jaoks, sealhulgas LC, SC, FC ja ST. LC-summutajad on praegustes andmekeskustes ja ettevõtetes kõige levinumad. SC-summuteid kasutatakse laialdaselt telekommunikatsiooni- ja PON-rakendustes. Sobitage atenuaatori pistik pordiga, kuhu see paigaldatakse.

Kas fiiberoptilised atenuaatorid mõjutavad tagasivoolukadu või sisestuskadu?

Jah. Iga atenuaator tekitab väikese koguse täiendavat sisestuskadu, mis ületab selle nimisummutuse väärtust, ja selle tagastuskao jõudlus sõltub sisemisest konstruktsioonist ja otsapinna poleerimisest. Kvaliteetsed fikseeritud-summutid, mis kasutavad legeeritud-kiudude neeldumist, saavutavad tavaliselt parema tagastuskadu kui –50 dB (UPC) või –60 dB (APC). Summutamise täpsus, tagastuskadu ja keskkonnastabiilsus on hõlmatud tööstusstandarditega, sealhulgas Telcordia GR-910-CORE ja IEC 61300-3-4.

Kuhu peaksin füüsiliselt lingis oleva atenuaatori paigaldama?

Enamikul juhtudel paigaldatakse summuti lingi - vastuvõtja otsa või selle lähedusse kas otse vastuvõtja porti või vastuvõtjale lähimasse paigapaneeli. See tagab signaali vähenemise enne, kui see jõuab fotodetektorini. Atenuaatori paigutamine saatja otsa saavutab sama netosummutuse, kuid vastuvõtja{3}}poolne paigutus on levinum praktika.

Kas ma saan kõrgema dB väärtuse saavutamiseks virnastada mitu atenuaatorit?

Tehniliselt, jah, - kaks järjestikust 5 dB summutit annavad ligikaudu 10 dB kogusummutuse. Iga täiendav konnektoripaar lisab aga sisestuskadu ja potentsiaalse peegelduspunkti. Võimaluse korral kasutage mitme üksuse virnastamise asemel ühte õige väärtusega atenuaatorit. Kui täpsed väärtused pole saadaval, on virnastamine ajutise meetmena vastuvõetav, kuid see ei ole ideaalne püsipaigaldiste jaoks.

Kokkuvõte

Fiiberoptilised atenuaatorid on lihtsad komponendid, kuid õige valimine nõuab lisaks dB väärtusele tähelepanu mitmele parameetrile. Sobitage kiu tüüp, pistik, poleerimine ja lainepikkus lingiga. Lähtuge sumbumise väärtusest lingi eelarve arvutusest, mitte oletusest. Kui nõutav väärtus pole kindel, kasutage testimise ajal muutuvat summutit, seejärel kasutage tootmiseks fikseeritud seadet. Ja kui kahtlete, mõõtke vastuvõetud võimsust optilise võimsusmõõturiga enne ja pärast summuti paigaldamist -, et üks kontrollietapp kõrvaldab enamiku valikuvigu.

Kui hankite fiiberoptilisi atenuaatoreid või nendega seotud passiivseid komponente, tutvuge meie täieliku valikugafiiberoptilised pistikud, adapteridjaplaastri nööridet tagada teie installi ühilduvus.