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El atenuador de fibra óptica, también llamado atenuador óptico, es un dispositivo pasivo que se utiliza para reducir el nivel de potencia de una señal óptica.Debido a que demasiada luz puede saturar un receptor de fibra óptica, la potencia de la luz debe reducirse utilizando un atenuador de fibra óptica para lograr el mejor rendimiento del sistema de fibra óptica.En general, los sistemas multimodo no necesitan atenuadores ya que las fuentes multimodo, incluso los VCSEL, rara vez tienen suficiente potencia de salida para saturar los receptores.En cambio, los sistemas monomodo, especialmente los enlaces de red DWDM de larga distancia, a menudo necesitan usar atenuadores de fibra óptica para ajustar la potencia óptica durante la transmisión.
Principios de funcionamiento de los atenuadores de fibra óptica
El atenuador óptico logra la atenuación deseada en los enlaces de fibra óptica de acuerdo con diferentes principios, incluido el principio de pérdida de espacio, el principio de absorción o el principio de reflexión.
Principio de pérdida de brecha El principio de pérdida de espacio reduce el nivel de potencia óptica al insertar el dispositivo en la ruta de fibra con una configuración en línea.Los atenuadores de pérdida de espacio se utilizan para evitar la saturación del receptor y se colocan cerca del transmisor.Los atenuadores de pérdida de espacio utilizan un espacio longitudinal entre dos fibras ópticas para que la señal óptica que pasa de una fibra óptica a otra pueda reducirse.Este principio permite que la luz de la fibra óptica transmisora se extienda a medida que sale de la fibra óptica.Cuando la luz llega a la fibra óptica receptora, parte de la luz se pierde en el revestimiento debido a un espacio y se produjo la dispersión.Estos atenuadores ópticos deben mantenerse cerca del transmisor para garantizar su desempeño efectivo.Para reducir la señal más adelante en la ruta de la fibra, es más adecuado un atenuador óptico que utilice técnicas de absorción o reflexión.
Principio de absorción El principio de absorción, o absorción, representa una fracción de la pérdida de potencia en la fibra óptica.Esto se debe a que la fibra óptica absorbe energía óptica y la convierte en calor.El principio de absorción se puede emplear para diseñar un atenuador óptico con una reducción de potencia conocida.El principio de absorción utiliza material en el camino óptico para absorber energía óptica.El principio es simple pero puede ser una forma efectiva de reducir la potencia que se transmite y recibe.
Principio reflexivo El principio de reflexión, o dispersión, representa una fracción de la pérdida de potencia en la fibra óptica y también resulta de las imperfecciones de la fibra óptica.Pero en este caso, hace que la señal se disperse.La luz dispersada inserta interferencias en la fibra óptica, reduciendo así la cantidad de luz transmitida y recibida.Este principio se puede emplear en la atenuación planificada de una señal.El material utilizado en el atenuador de fibra óptica se fabrica para reflejar una cantidad conocida de la señal, lo que permite que solo se propague la parte deseada de la señal.
Tipos de atenuadores de fibra óptica
El atenuador de fibra óptica toma varias formas diferentes.Puede encontrar muchos tipos de atenuadores ópticos en el mercado con diferentes perspectivas de clasificación, como el tipo de conector, el tipo de cable, etc. En general, son ampliamente aceptados para agruparse como atenuadores ópticos fijos (FOA) y atenuadores ópticos variables (VOA).
Atenuador óptico fijo El atenuador fijo, como su nombre lo indica claramente, está diseñado para tener un nivel de atenuación constante en la fibra óptica, expresado en dB, típicamente entre 1dB y 30dB, como 1dB, 5dB, 10dB, etc. Los atenuadores ópticos fijos pueden usar una variedad de principios para su funcionamiento.Los atenuadores ópticos preferidos a menudo usan fibras dopadas, empalmes desalineados o potencia total, mientras que los atenuadores no preferidos a menudo usan pérdida de espacio o principios reflectantes.
Como se muestra en la figura a continuación, los atenuadores de valor fijo consisten en tipo en línea y tipo conector.El tipo en línea parece un cable de conexión de fibra simple.Los atenuadores ópticos de tipo en línea se incorporan en los cables de conexión.El atenuador de tipo conector parece un conector de fibra de mamparo.Por lo general, tiene un conector de enchufe macho en un lado para permitir que el atenuador de fibra se conecte directamente al equipo receptor o adaptadores en el panel de conexión, y en el otro lado hay un adaptador de fibra óptica de tipo hembra para permitir que los cables de conexión se conecten. También existen atenuadores ópticos hembra a hembra, que se pueden utilizar como adaptadores y atenuadores al mismo tiempo.Sus aplicaciones incluyen redes de telecomunicaciones, instalaciones de prueba de fibra óptica, redes de área local (LAN) y sistemas CATV.
Atenuador variable óptico El atenuador óptico variable, o atenuador óptico variable (VOA), generalmente utiliza un filtro de densidad neutra variable.VOA se usa generalmente para pruebas y mediciones, pero también se adopta ampliamente en el amplificador de fibra dopada con erbio (EDFA) para igualar la potencia de la luz entre diferentes canales.Tiene las ventajas de ser estable, insensible a la longitud de onda, insensible al modo y ofrece un amplio rango dinámico.
Básicamente, hay dos tipos de atenuador variable óptico: atenuador variable paso a paso y atenuador variable continuo.El atenuador variable paso a paso puede cambiar la atenuación de la señal en pasos conocidos como 0.1dB, 0.5dB o 1dB.El atenuador óptico continuamente variable produce un nivel preciso de atenuación con un ajuste flexible.Por lo tanto, los operadores pueden ajustar el atenuador para adaptarse a los cambios necesarios de forma rápida y precisa sin ninguna interrupción del circuito.
Atenuador de fibra óptica monomodo y multimodo Dado que los atenuadores de fibra óptica se pueden utilizar en dos tipos de cables de fibra, monomodo y multimodo, los atenuadores ópticos se pueden clasificar en tipo monomodo y tipo multimodo.Los atenuadores de fibra óptica se utilizan generalmente en aplicaciones monomodo de larga distancia.En consecuencia, el tipo comúnmente utilizado es también el tipo monomodo.Sin embargo, aunque los atenuadores de fibra óptica se utilizan normalmente para monomodo, también hay atenuadores de fibra óptica multimodo disponibles para acoplarse con cables de fibra multimodo.A la hora de elegir un tipo de atenuador óptico frente a otro, es necesario tener en cuenta el rango de atenuación y la longitud de onda.
¿Cuándo usar atenuadores de fibra óptica?
Los atenuadores se usan cuando la señal que llega al receptor es demasiado fuerte y puede dominar los elementos receptores, y los atenuadores se pueden usar para probar los márgenes del nivel de potencia.En general, hay dos escenarios en los que los atenuadores ópticos pueden desempeñar sus funciones:
En las pruebas de nivel de potencia de fibra óptica, los atenuadores se utilizan para agregar temporalmente una cantidad calibrada de pérdida de señal para probar los márgenes de nivel de potencia en un sistema de fibra óptica.
Los atenuadores ópticos se instalan de forma permanente en un enlace de fibra óptica para igualar correctamente los niveles de señal en el transmisor y el receptor.
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