Attenwazzjoni ottikatibqa 'waħda mill-funzjonijiet inqas glamorous iżda assolutament kritiċi fis-sistemi tal-fibra ottika. Meta l-limiti tas-sensittività tar-riċevitur jirriskjaw li jinqabżu-jew meta l-baġits tal-enerġija tal-link jitolbu kalibrazzjoni preċiża-attenwaturi jidħlu. Il-qasma fundamentali bejn varjanti passivi u attivi tirrifletti kompromess tal-inġinerija aktar profond-li jsawwar id-deċiżjonijiet tad-disinn tan-netwerk f'ambjenti tat-telekomunikazzjoni, datacenter, u tat-test.
L-Approċċ Passiv: Is-Sempliċità bħala Qawwa
Attenwaturi passivi joperaw mingħajr enerġija elettrika. Waqfa sħiħa. Din il-karatteristika waħda tiskadi fi kważi kull ħaġa oħra dwarhom.
Il-fiżika hawnhekk hija sempliċi. Int jew qed tassorbi fotoni (filtri tal-ħġieġ drogat jew tal-metall-jone), toħloq vojt tal-arja bejn l-uċuħ tat-tarf tal-fibra, jew deliberatament tallinja ħażin il-mogħdija ottika. Attenwaturi tat-tip Gap-litteralment jintroduċu separazzjoni kkontrollata-dawl diverġenti madwar dak l-ispazju, u porzjon biss jikkoppjaw lura fil-fibra li tirċievi. Varjanti drogati jaħdmu b'mod differenti; joni inkorporati fil-matriċi tal-ħġieġ jikkonvertu l-enerġija ottika għal sħana. L-ebda approċċ ma jeħtieġ intervent estern ladarba jiġi installat.
Attenwaturi fissi jiddominaw skjeramenti fuq il-post. Attenwatur inline ta '10dB jiswa forsi ħmistax-il dollaru, jinstalla f'sekondi, u x'aktarx idum aktar mit-tagħmir li jgħaqqad. Valuri komuni-3dB, 5dB, 7dB, 10dB, 15dB, 20dB ikopru l-biċċa l-kbira tax-xenarji. L-istili tal-konnettur jirriflettu l-industrija usa ': LC u SC għal installazzjonijiet moderni, FC għal setups tal-wirt u tat-test, kultant il-varjanti APC meta kwistjonijiet ta' telf ta 'ritorn.
Attenwaturi ottiċi varjabbli (VOAs) f'forma passiva jużaw aġġustament mekkaniku. Dawwar dial, ibdel filtru newtrali-densità, ibdel id-distanza tal-vojt. Dawn jimxu kullimkien minn $ 50 sa diversi mijiet ta 'dollari skond il-firxa ta' attenwazzjoni u l-preċiżjoni. Dawk tajbin għandhom preċiżjoni ta '± 0.5dB. Dawk irħas... le.
L-istabbiltà tat-temperatura tvarja ħafna bejn il-manifatturi. Folji tal-ispeċifikazzjonijiet jistgħu jitolbu 0.02dB/ grad, iżda rajt unitajiet jersqu konsiderevolment aktar f'kompartimenti ta 'barra matul ix-xhur tas-sajf. Id-disinji tat-tip gap-tenden li jkunu aktar temperatura-stabbli minn dawk ibbażati fuq l-assorbiment-, għalkemm dan mhux minnu universalment.
It-telf tar-ritorn jiġi injorat sakemm jikkawża problemi. Il-finitura standard tal-UPC tagħtik forsi telf ta 'ritorn ta' 50dB. APC pushes passat 60dB. Għal sistemi DWDM jew links tal-vidjo analogu, dik id-differenza hija importanti ħafna. Għal konnessjoni ethernet bażika, probabbilment le.
Attenwazzjoni Attiva: Meta n-Netwerks Jeħtieġu Jaħsbu
Il-VOAs attivi jirrappreżentaw filosofija tal-inġinerija fundamentalment differenti. Dawn l-apparati jimmodulaw l-enerġija ottika b'mod elettroniku, u jippermettu kontroll mill-bogħod, loops ta' feedback awtomatizzati, u integrazzjoni mas-sistemi ta' ġestjoni tan-netwerk.
Il-pajsaġġ teknoloġiku hawnhekk jinqasam b'mod konsiderevoli:
MEMS-VOAs ibbażatiuża mirja mikroskopiċi-tipikament silikon-li jmejjel taħt forza elettrostatika. Il-bidla tal-angolu tal-mera taġġusta kemm dawl jikkoppja bejn il-fibri tad-dħul u tal-ħruġ. Il-ħinijiet ta' rispons ivarjaw madwar 1-10 millisekondi. Dawn jiddominaw l-applikazzjonijiet tat-telekomunikazzjoni fejn l-affidabbiltà huma importanti u r-rekwiżiti tal-veloċità mhumiex estremi.
Attenwaturi tal-kristalli likwidipolarizza d-dawl li jkun dieħel, imbagħad dawwar dak l-istat ta 'polarizzazzjoni billi tvarja l-vultaġġ fuq ċellula LC. Polarizzatur downstream jimblokka aktar jew inqas dawl skont l-orjentazzjoni. Aktar bil-mod minn MEMS-10 sa 100 millisekondi tipiku-iżda mekkanikament aktar sempliċi. Ebda partijiet li jiċċaqilqu li jintlibsu.
Disinji termo-ottiċijisfruttaw il-bidliet fl-indiċi refrattiv mat-temperatura. Saħħan sezzjoni waveguide, ibdel l-akkoppjar tal-mod, aġġusta l-attenwazzjoni. Dawn jintegraw b'mod sabiħ f'ċirkwiti planar lightwave (PLCs) għal soluzzjonijiet kompatti b'ħafna-kanali.
Modulaturi elettro-ottiċiibbażat fuq nijobat tal-litju jista' jikseb rispons sub-mikrosekonda. Għaljin u qawwa-ġuħ, iżda xejn aktar imisshom għall-veloċità.
Stajt qattajt żmien konsiderevoli ma 'unitajiet MEMS minn bejjiegħa multipli. Id-differenzi fil-prestazzjoni bejn 400moduleanda400moduleanda1,200 wieħed spiss jinżlu biex jikkontrollaw l-elettronika aktar milli l-magna ottika nnifisha. DACs aħjar, loops ta 'rispons aktar stretti, algoritmi ta' kumpens tat-temperatura aktar sofistikati. L-unitajiet għaljin iżommu ± 0.1dB preċiżjoni tul il-firxa operattiva tagħhom; għażliet tal-baġit jistgħu jimmaniġġjaw ± 0.3dB f'ġurnata tajba.
Fejn Dan Jgħodd Prattikament
Is-sistemi DWDM jippreżentaw l-aktar każ ta' użu ċar għall-attenwazzjoni attiva. Erbgħin, tmenin, anke disgħin-sitta kanal ta' wavelength li jippropagaw simultanjament-kull wieħed irid jasal fir-riċevitur b'qawwa bejn wieħed u ieħor ekwivalenti. It-tolleranzi tal-manifattura f'sorsi tal-lejżer, varjazzjonijiet ħfief fit-telf tal-fibra fuq it-tul ta' mewġ, il-gwadann tal-inklinazzjoni fl-EDFAs... kollox jikkonfoffa lejn kanal-biex-kanali d-diverġenza tal-qawwa. Il-VOAs fin-nodi ROADM jqabbdu dan b'mod dinamiku.
L-iskemi ta' kontroll isiru sofistikati. Il-monitors tal-kanal ottiku jkejlu l-livelli ta' qawwa għal kull-wavelength; li d-dejta ddaħħal f'algoritmi li jiddeterminaw il-punti ta' twaqqif tal-VOA; is-sistema taġġusta kontinwament hekk kif ix-xejriet tat-traffiku jinbidlu jew il-komponenti jixjieħu. Ħadd mhu qed jagħmel dan manwalment.
L-applikazzjonijiet tad-datacenter għandhom tendenza lejn implimentazzjonijiet aktar sempliċi. L-ilħuq qosra jfissru inqas dispersjoni akkumulata u varjazzjoni fit-telf. Iżda l-protezzjoni tat-transceiver tibqa' rilevanti-l-ipplaggjar ta' ottika ta'-single mode ta' qawwa għolja- f'riċevitur multimode permezz ta' garża mhux korretta tkun taqli d-ditekter mingħajr attenwazzjoni xierqa.
It-test u l-kejl jaqsam iż-żewġ modi. Sistemi ta' ttestjar awtomatizzati-linji ta' produzzjoni li jikkaratterizzaw transceivers, pereżempju-esiġu attenwazzjoni programmabbli fuq eluf ta' ċikli kuljum. VOAs attivi jintegraw permezz ta 'GPIB, USB, jew ethernet. L-ambjenti tal-laboratorju jistgħu jużaw jew; jiddependi jekk xi ħadd iridx jiknes l-attenwazzjoni b'mod programmatiku jew jeħtieġx biss li jwaqqa l-enerġija okkażjonalment.
In-Numri Nies Attwalment jimpurtahom
It-telf ta' inserzjoni għal attenwaturi fissi passivi huwa negliġibbli lil hinn mill-attenwazzjoni maħsuba-forsi 0.3dB eċċess. Il-VOAs mekkaniċi jżidu xi ftit aktar minħabba l-mekkaniżmi ta 'aġġustament tagħhom. L-unitajiet attivi jvarjaw; Disinji MEMS tipikament juru telf ta 'inserzjoni 1-3dB f'issettjar ta' attenwazzjoni minima.
L-immaniġġjar tal-enerġija jillimita apparati passivi aktar minn dawk attivi, b'mod ġenerali. Ħafna attenwaturi passivi jispeċifikaw input massimu madwar 300-500mW. Aqbeż dan b'tipi ta'-ħġieġ drogat u ssir possibbli ħsara termali. Applikazzjonijiet ta 'qawwa għolja jitolbu unitajiet ta' speċjalità stmati għal 1W jew lil hinn.
Il-polarizzazzjoni-telf dipendenti (PDL) jolqot teknoloġiji attivi aktar milli passivi. Il-mirja MEMS ma jiddistingwux b'mod inerenti stati ta 'polarizzazzjoni, iżda kwalunkwe asimmetrija żgħira fil-mogħdija ottika toħloq PDL. Apparat tal-kristalli likwidi-fundamentalment ibbażat fuq il-polarizzazzjoni--jeħtieġ disinn bir-reqqa biex jimminimizza dan. Folji tal-ispeċifikazzjonijiet jistgħu juru 0.1-0.3dB PDL; unitajiet tad-dinja reali taħt stress tat-temperatura kultant jaqbżu dan.
Wavelength-telf dipendenti (WDL) huwa importanti għall-applikazzjonijiet tal-broadband. Attenwatur passiv ottimizzat għal C-banda jista' jaħdem ħażin f'wavelengths tal-band O-. L-apparati attivi jiffaċċjaw restrizzjonijiet simili, għalkemm disinji sofistikati jimmaniġġjaw rispons relattivament ċatt madwar 1260-1620nm.
Realtajiet tal-Ispejjeż
Jien inkun ċar hawn. Attenwaturi fissi passivi essenzjalment ma jiswew xejn fuq skala. L-ipprezzar tal-volum jinżel taħt il-ħames dollari għal kull unità għal konfigurazzjonijiet standard. Anke verżjonijiet "premium" b'tolleranza stretta rarament jaqbżu l-ħamsin dollaru.
VOAs mekkaniċi passivi jokkupaw triq tan-nofs: $ 100-400 għal unitajiet ta 'kwalità b'firxa ta' attenwazzjoni u preċiżjoni raġonevoli.
VOAs attivi jibdew madwar 300għall-mudelli bażiċi u jitilgħu malajr.Dunits b'karatteristiċi sħaħ b'interfaces ta' l-ethernet,firxa estensiva ta'attenwazzjoni,PDL baxx, u rispons veloċi jilħaq faċilment300 għalba sicmodels u jitilgħu malajr.Dunits b'karatteristiċi sħaħ b'interfaces ta' l-ethernet,firxa estensiva ta'attenwazzjoni,PDL baxx, u rispons veloċi faċilment jilħqu 1,500-2,000. Soluzzjonijiet integrati multi-kanali għall-applikazzjonijiet ROADM-f'dak il-punt qed nitkellmu prezzijiet ta' tagħmir speċjalizzat.
L-ispejjeż tul il-ħajja jbiddlu xi ftit dan il-kalkulu. L-apparati passivi essenzjalment qatt ma jfallu mingħajr ħsara fiżika. L-unitajiet attivi fihom l-elettronika, l-attwaturi, il-firmware-il-modi kollha ta' ħsara potenzjali. Speċifikazzjonijiet MTBF madwar 200,000-500,000 siegħa jinstema' impressjonanti sakemm tiftakar li skjerament ta' għaxar snin jifrex madwar 87,000 siegħa. Mhux kull unità tgħix.
Ftit Affarijiet Ta’ Tagħrif
It-tindif tat-tarf tal-fibra qabel ma tinstalla kwalunkwe attenwatur jibqa 'assurdament importanti u assurdament traskurat. Il-kontaminazzjoni fuq l-interfaces tal-konnetturi żżid telf imprevedibbli u tiddegrada t-telf tar-ritorn. One-click cleaners jiswew ħames dollari għal kull tindif, bejn wieħed u ieħor-assigurazzjoni irħas.
Id-dokumentazzjoni tat-traċċabilità hija importanti jekk qed tagħmel xi ħaġa regolata. Jeżistu attenwaturi kkalibrati b'ċertifikati traċċabbli NIST-għall-applikazzjonijiet tat-test; jiswew aktar u jeħtieġu ċertifikazzjoni mill-ġdid perjodika.
Il-kondizzjonament tal-modalità kultant jaqsam mar-rekwiżiti tal-attenwazzjoni. It-tnedija tal-modalità waħda-f'fibra multimode kultant juża kordi tal-garża offset jew kejbils tal-kondizzjonament tal-mod-li jtaffu gruppi ta' mod speċifiċi. Problema differenti, kultant konfuża ma 'attenwazzjoni dritta.
Is-suq ikompli jevolvi lejn l-integrazzjoni. L-attenwaturi waħedhom mhumiex qed jisparixxu, iżda aktar funzjonalità tikkonsolida f'moduli-VOAs flimkien ma' swiċċijiet ottiċi, integrati f'kards tal-linja, inkorporati fi ħdan assemblaġġi ta' transceiver. Pjattaformi tal-fotonika tas-silikon issa jinkludu fuq-elementi ta' attenwazzjoni taċ-ċippa għal disinji koerenti ta' transceiver.
Għażla Bejnithom
Għal rabtiet statiċi li jeħtieġu tnaqqis fiss tal-qawwa: attenwaturi passivi, ovvjament. Ebda raġuni biex tikkomplika żżejjed dan.
Għal setups tat-test b'sweeps programmatiċi ripetittivi: VOAs attivi jħallsu għalihom infushom f'iffrankar ta' ħin.
Għal netwerks ta 'produzzjoni li jeħtieġu aġġustament dinamiku: soluzzjonijiet attivi, b'għażliet ta' teknoloġija speċifiċi skont ir-rekwiżiti tal-veloċità u l-baġit.
Għall-iskjerament fuq il-post f'postijiet remoti mingħajr enerġija affidabbli: jirbaħ passiv b'mod awtomatiku.
L-approċċ ibridu-attenwaturi fissi passivi għall-attenwazzjoni bl-ingrossa flimkien ma' VOA attiv għal aġġustament fin-xi kultant jagħmel sens ekonomikament. Uża attenwatur fiss irħis ta '20dB biex tersaq qrib, ħalli unità attiva ta' firxa limitata-jimmaniġġja l-0-10dB li jifdal b'mod preċiż.
Lil hinn minn dawn il-linji gwida, il-kuntest jiddomina. L-arkitettura tan-netwerk, il-filosofija operattiva, is-sistemi ta' ġestjoni eżistenti, il-familjarità tal-persunal, ir-relazzjonijiet tal-bejjiegħ-kollha jinfluwenzaw id-deċiżjonijiet tad-dinja-reali. L-għażla teknikament ottimali mhix dejjem dik prattikament ottimali.
