光隔离器
光隔离器是应用十分广泛的电子元器件,下面我们详细介绍光隔离器的内容。包括光开关、波分复用器和光接头盒、光配线箱、光终端盒。
光隔离器是一种非互易光学元件,它只容许光束沿一个方向通过,对反射光有很强的阻挡作用。在CATV光传输系统中,由于光纤活动连接器,光纤熔接头,光学元件的存在和光纤本身的瑞利散射的作用,总是存在反射光波,对系统性能产生有害的影响,因此就必须采用光隔离器消除反射波的影响,在光反射机,光放大器中都装有光隔离器,隔离器由起偏器,旋光器和检偏器三部分组成。起偏器是一种光学器件,当光束入射到它上面时,其输出光束变成了某一方向的线性偏振光,该方向就是起偏器的偏振轴。当入射光的偏振方向与起偏器的偏振轴垂直时光不能通过,因此起偏器又可作检偏器用。旋光器由旋光性材料和套在外面的永久磁铁组成,借助磁光效应,使通过它的光的偏振方向发生一定程度的旋转。
光隔离器的工作原理为:起偏器与检偏器的偏振轴相差45o,当入射光经过起偏器时,被变成线偏振光,然后经旋光器,其偏振面被旋转45o,刚好与检偏器的偏振方向一致,于是光信号顺利通过光隔离器而进入光路中。如果有反射光出现时,反射光通过检偏器和旋光器后,其偏振方向与起偏器的偏振方向正交而不能通过起偏器,从而达到了隔离反射光的目的,每级光隔离器对反射光的损耗高达35dB以上。
在CATV系统中对光隔离器性能的要求是:正向损耗低、反向隔离度高、回波损耗高、器件体积小、环境性能好。由于光隔离器比较贵重,所以一般应用在光源中,在光纤线路中不用,只所以不用并不是不需要,而是从成本考虑。如果光隔离器价格便宜,插入损耗又小,可以在线路中应用,以提高系统性能。
光开关
光开关是一种光路控制器件,起着切换光路的作用,在光纤传输网络和各种光交换系统中,可由微机控制实现分光交换,实现各终端之间、终端与中心之间信息的分配与交换智能化;在普通的光传输系统中,可用于主备用光路的切换,也可用于光纤、光器件的测试及光纤传感网络中,使光纤传输系统,测量仪表或传感系统工作稳定可靠,使用方便。
在CATV光网络中,为保证有线电视系统的不间断工作,应配备备份光发射机,当正在工作的光发射机出故障时,利用光开关就可以在极短的时间内(小于1ms)将备份光发射机接入系统,保证其正常工作。
根据其工作原理,光开关可分为机械式和非机械式两大类。机械式光开关靠光纤或光学元件移动使光路发生改变,目前市场上的光开关一般为机械式,其优点是插入损耗低,一般小于1.5dB;隔离度高,一般大于45dB,不受偏振和波长的影响。非机械式光开关则依靠电光效应、磁光效应、声光效应以及热光效应来改变波导折射率,使光路发生改变,这也是一项新技术,这类开关的优点是:开关时间短,体积小,便于光集成或光电集成;不足之处是插入损耗大,隔离度低。
波分复用器
在一根光纤内同时传送几个不同波长的光信号通信方式收做波分复用,采用波分复用技术,只要在发送端和接收端增加少量的合波、分波设备,就可以大幅度增加光纤的传输容量,提高经济效益。对于已经铺设的光缆,采用波分复用技术,也可实现多路传输,起到降低成本和扩充容量的作用。波分复用器在光路中起到合波和分波的作用,它把不同波长的光信号汇集(合波)到一根光纤中传输,到了接收端,又把由光纤传输来的复用光信号重新分离(分波)出来。根据分光原理的不同,波分复用器又可分为枝镜型、干涉模型和衍射光栅型三种,目前市场上的产品大多数是衍射光栅型。波分复用器的主要指标有插入损耗、串音损耗、波长间隔和复用路数等。插入损耗是指因使用波分复用器而带来的光功率损耗,一般在1—5dB左右。串音损耗表示波分复用器对各波长的分隔程度。串音衰耗越大越好,应大于20dB。
光接头盒、光配线箱、光终端盒
由于每盘光缆长度大多在2。5KM以下,因此在长距离光缆连接时需要连接光缆,为保证连接强度和在各种环境情况下使用,都要安装接头盒。光接头盒能够起密封和防水作用,它可以横式安装,也可以竖式安装。为了保证连接强度,先在一段连接光缆之间用钢丝加固,然后将每根熔接好的光纤用插板分层排列。一根光缆输出,选择1*1接头盒,如果是一根光缆输入,N根光缆输出,选择1*N接头盒。当光缆芯数超过16对,订购时需要说明是多少芯光缆,以便内部增加光纤热收缩套管和光纤托板。
当16芯以上光缆进入室内并分配给不同设备时需要安装光配线箱,光配线箱上有活动接头、法兰盘、光分路器,既可固定光缆、又可进行光设备的配接。
当16芯以下光缆进入室内并且分配给不同设备时,可安装光终端盒,光终端盒一端和室外光缆连接,另一端分出若干根尾纤连接到光设备。
光开关、波分复用器和光接头盒、光配线箱、光终端盒是光隔离器的主要内容,掌握这些内容对于我们应用光隔离器是十分重要的。
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