光衰減器(optical attenuator)、光學衰減器光纖衰減器(fiber optic attenuator)是一種用於減少存在於自由空間光導纖維中的光信號功率的設備。光衰減器的基本類型有固定、逐步可變和連續可變。

可變光衰減器

應用

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光衰減器常被用於光纖通信,無論是測試功率邊緣時暫時添加一個信號丟失量,還是永久安裝以正確匹配發送機與接收機的適配範圍。急劇彎折的光纖可能導致損耗。如果接收到的信號太強,一個臨時方法就是將光纜環繞固定在一根鉛筆上,直至達到期望的衰減水平。[1]但是,這種布線是不可靠的,受應力影響,光纖維將逐漸折斷。

運作原理

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功率減小是通過如吸收、反射、擴散、散射、偏轉、衍射和散射等手段來完成。光衰減器通常通過吸收光來工作,如太陽鏡吸收額外的光能。它們通常具有工作波長範圍,在範圍內均等地吸收所有光能。它們不應反射光或將光散射在空氣間隙中,因為這可能在光纖系統中引起不希望的後向反射。另一種衰減器則是利用一定長度的高損耗光纖,以其輸出信號的功率水平小於輸入水平的功率方式完成。 [2]

類型

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光衰減器有多種不同的形式,並通常被分類為固定或可變衰減器。此外,可以根據連接器類型將其歸類為LC、SC、ST、FC、MU、E2000等。[2]

固定衰減器

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在光纖系統中使用的固定光衰減器可以為它們的功能使用各種原理。首選的衰減器使用摻雜光纖或錯排對接的接頭或總功率[需要解釋],因為​​它們都可靠且實惠。在線式衰減器集成在跳線光纜中。可選的擴展型衰減器是一個可以添加到其他光纜的小型公母適配器。[3]

非首選衰減器經常使用間隙損失或反射原理。此類設備可能對以下情況敏感:模態分布英語Modal distribution、波長、污染、振動、溫度、突發功率造成的損壞,可能導致後向反射、可能導致信號擴散等。

環回衰減器

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環回光纖衰減器設計用於板或其他設備的測試、工程和老化階段。可用於SC/UPC、SC/APC、LC/UPC、LC/APC、MTRJ、MPO的單模應用。LC和SC類型的黑色外殼內部是900um光纖。MTRJ和MPO類型沒有黑色外殼。[4]

內置可變衰減器

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內置式可變光衰減器可以手動或電控控制。手動裝置對於系統的一次性設置有用,並且近似等同於固定衰減器,並且可被稱為「可調衰減器」。而電控衰減器可以提供自適應功率優化。

電控裝置的屬性優點包括響應速度和避免所發送信號的劣化。動態範圍通常相當受限,並且功率反饋可能意味着長期穩定性是一個相對較小的問題。響應速度是動態可重配置系統中的一個特別重要的問題,其中百萬分之一秒的延遲就可能導致大量傳輸數據的丟失。用於高速響應的典型技術包括液晶可變衰減器英語Liquid crystal variable attenuator(LCVA)和鈮酸鋰裝置。有一類內置衰減器在技術上與測試衰減器不同,它們被封裝用於機架安裝,並且沒有測試顯示器。

可變光學測試衰減器

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可變光學測試衰減器通常使用可變中性密度濾波器。儘管成本相對較高,但是該布置具有穩定、波長不敏感、模式不敏感並且提供大動態範圍的優點。多年來已經嘗試諸如LCD、可變氣隙等方案,但成功度有限。

它們可以是手動或電動機控制。電機控制能為普通用戶提供獨特的生產率優勢,因為常用的測試序列可以自動運行。

衰減器儀器校準是一個主要問題。用戶通常想要一個絕對端口進行端口校準。此外,校準通常應該在多個波長和功率水平下進行,因為裝置並不總是線性。然而,許多儀器實際上不提供這些基本特徵,可能是為降低成本。最精確的可變衰減器儀器具有數千個校準點,從而在使用中獲得良好的總體精度。

自動化測試

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使用可變衰減器的測試序列可能非常耗時。因此,自動化可能非常有益。台式和手持式設備都提供此類功能。

參見

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參考資料

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  1. ^ Using Attenuators With Fiber Optic Data Links. [2017-01-06]. (原始內容存檔於2017-01-07). 
  2. ^ 2.0 2.1 Fiber Optic Attenuator Solution. [2017-01-06]. (原始內容存檔於2015-09-24). 
  3. ^ Build Out Attenuators. [2017-01-06]. (原始內容存檔於2014-10-02). 
  4. ^ Loopback Attenuators (PDF). Ecablemart, Inc. [2017-01-06]. (原始內容存檔 (PDF)於2016-03-05). 

   本條目引用的公有領域材料來自General Services Administration的文檔《Federal Standard 1037C》。General Services Administration  本條目引用的公有領域材料來自General Services Administration的文檔《Federal Standard 1037C》