Réseaux optiques - Appareils

Dans ce chapitre, nous aborderons les différents composants des dispositifs optiques.

Isolateur

L'isolateur est un dispositif non réciproque qui permet à la lumière de passer le long d'une fibre dans une direction et offre une atténuation très élevée dans la direction opposée. Des isolateurs sont nécessaires dans le système optique pour empêcher les réflexions indésirables, de redescendre une fibre et de perturber le fonctionnement d'un laser (produisant du bruit). Dans la fabrication d'isolateurs "Faradays Effect”Est ​​utilisé, qui dépend de la polarisation.

Les isolateurs sont construits à l'aide de polariseurs optiques, d'analyseurs et de rotateurs de Faradays. Le signal optique traverse le polariseur, orienté parallèlement à l'état de polarisation entrant. Le rotateur de Faradays fera pivoter la polarisation du signal optique de 45 degrés.

Le signal passe ensuite à travers l'analyseur, qui est orienté à 45 degrés par rapport au polariseur d'entrée. L'isolateur fait passer un signal optique de gauche à droite et change sa polarisation de 45 degrés et produit une perte d'environ 2 dB.

Circulateur

Les circulateurs sont des dispositifs micro-optiques et peuvent être utilisés avec n'importe quel nombre de ports, cependant, des circulateurs 3 ports / 4 ports sont généralement utilisés. Il a une perte relativement faible de 0,5 dB à 1,5 dB de port à port.

La fonction de base d'un circulateur est illustrée dans la figure ci-dessus. La lumière entrant dans un port particulier (disons le port 1) se déplace autour du circulateur et sort au port suivant (disons le port 2). La lumière entrant au port 2 part au port 3, et ainsi de suite. L'appareil fonctionne de manière symétrique autour d'un cercle. Les circulateurs sont des dispositifs micro-optiques et peuvent être fabriqués avec n'importe quel nombre de ports. Cependant, les circulateurs à 3 et 4 ports sont très courants. Les circulateurs ont de très faibles pertes. La perte typique de port à port est d'environ 0,5 à 1,5 db.

Répartiteurs et coupleurs

Les coupleurs et les séparateurs sont utilisés pour combiner des signaux optiques et / ou diviser les signaux optiques. La grande majorité des coupleurs optiques monomodes utilisent le principe du couplage résonant. Deux noyaux de fibre SM sont placés parallèlement et à proximité l'un de l'autre. La puissance optique est transférée d'un noyau à un autre et inversement par induction d'ondes électromagnétiques. Le couplage de puissance dépend de la longueur de la section de couplage.

Trois caractéristiques importantes sont -

  • Return Loss - La quantité d'énergie réfléchie et perdue.

  • Insertion Loss - La quantité de signal perdu lors du transit total à travers un appareil.

  • Excess Loss - Perte supplémentaire d'un appareil au-delà de la perte théorique.

Types de coupleurs

  • Coupleurs en Y
  • Coupleurs en étoile
    • Fibre fondue
    • Plaque de mélange
    • Planaire (espace libre)
    • Coupleur 3 dB
  • Diviseur faisceau

Filtres

Les filtres sont utilisés pour sélectionner le signal dans le chemin trans et le récepteur à partir de nombreux signaux. Les grilles sont des filtres. Les commutateurs, modulateurs, AWG, multiplexeurs, etc. sont considérés comme des types de filtres.

Voici les types de filtres -

  • Fabry-Perot
  • Filtre accordable
  • Filtre à réseau Bragg en fibre

Les filtres sont utilisés devant une LED pour réduire la largeur de la ligne avant la transmission. Les filtres seront très utiles dans les réseaux WDM pour -

  • Un filtre placé devant un récepteur incohérent peut être utilisé pour sélectionner un signal particulier parmi de nombreux signaux arrivant.

  • Des réseaux WDM sont proposés qui utilisent des filtres pour contrôler le chemin à travers un réseau qu'un signal prendra.

Les réseaux de fibre Bragg sont le filtre optique le plus important dans le monde des communications.

Modulateurs

Les modulateurs sont constitués d'un matériau qui modifie ses propriétés optiques sous l'influence d'un champ électrique ou magnétique. En général, trois approches sont utilisées -

  • Effets électro-optiques et magnéto-optiques
  • Effets d'électro-absorption
  • Modulateurs acoustiques

En raison de vibrations mécaniques Réf. Index des changements importants. Les modulateurs acoustiques utilisent un son à très haute fréquence. En contrôlant l'intensité du son, nous pouvons contrôler la quantité de lumière déviée et par conséquent, construire un modulateur.

Voici quelques-uns de ses avantages -

  • Ils peuvent supporter une puissance assez élevée.

  • La quantité de lumière réfractée est linéairement proportionnelle à l'intensité des ondes sonores.

  • Ils peuvent moduler différentes longueurs d'onde en même temps.

ADM optique

Un filtre optique est utilisé pour isoler ou supprimer la longueur d'onde souhaitée à partir de plusieurs longueurs d'onde arrivant sur une fibre. Une fois qu'une longueur d'onde est supprimée, un autre canal utilisant la même longueur d'onde peut être ajouté ou inséré sur la fibre, lorsqu'elle quitte l'OADM.

Un ADM simple n'a que 4 canaux d'entrée et de sortie, chacun avec quatre longueurs d'onde. Dans OADM, les longueurs d'onde peuvent être amplifiées, égalisées ou traitées ultérieurement. OADM arrange les longueurs d'onde de la fibre d'entrée à la fibre de sortie à l'aide de l'interconnexion optique.

Cross-Connect optique

Un x-connect optique peut prendre quatre fibres d'entrée, chacune portant quatre longueurs d'onde, et réorganiser les 16 longueurs d'onde, sur les quatre fibres de sortie. Un simple transpondeur à l'intérieur de l'OXC mélangera l'une des longueurs d'onde à un canal disponible.