ข่าว

หลักการออกแบบขั้นสูงสำหรับตัวลดทอนสัญญาณไฟเบอร์ออปติก

03 กันยายน 2024

เกี่ยวกับ to การสื่อสารด้วยแสง การควบคุมพลังงานพิสูจน์ให้เห็นว่าเป็นกลไกสำคัญในเรื่องความเสถียรและความเชี่ยวชาญของสัญญาณในโดเมนที่ต้องการ ด้วยความต้องการความเร็วและความจุของเครือข่ายการสื่อสารที่เพิ่มขึ้น จึงมีความจำเป็นอย่างแท้จริงในการจัดการความแรงของสัญญาณแสงที่ส่งผ่านใยแก้วนำแสงอย่างมีประสิทธิภาพ จึงได้นำไปสู่การสร้าง ตัวลดทอนใยแก้วนำแสง เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับใช้ในเส้นใย พวกมันมีการใช้งานที่สำคัญในการทำหน้าที่เป็นตัวลดทอนสัญญาณ ซึ่งจะขัดขวางความแรงของสัญญาณแสงที่จะไปสูง ทำให้เกิดความเสียหายต่ออุปกรณ์รับหรือแม้แต่รูปแบบสัญญาณที่บิดเบี้ยว

ภาพ1
ภาพ2

การลดทอนสัญญาณไฟเบอร์ซึ่งเป็นหลักการพื้นฐานในการเชื่อมต่อสายไฟเบอร์ออปติกสามารถกำหนดได้ว่าเป็นการสูญเสียที่เกิดขึ้นกับกำลังสัญญาณซึ่งอยู่ในรูปของแสงเมื่อผ่านไป สายเคเบิลใยแก้วนำแสง- การลดทอนนี้สามารถเกิดขึ้นได้จากหลายสาเหตุซึ่งประกอบด้วยการกระเจิง การดูดซับ และการสูญเสียจากการโค้งงอ แม้ว่าการลดทอนสัญญาณจะค่อนข้างปกติ แต่จะต้องไม่ถึงระดับที่สูงมาก เนื่องจากจะทำให้ประสิทธิภาพของระบบการสื่อสารด้วยแสงเสียหาย เพื่อแก้ปัญหานี้ ในทางปฏิบัติมีการใช้ตัวลดทอนสัญญาณเพื่อลดความเข้มของสัญญาณให้อยู่ในระดับการใช้งานที่มีประสิทธิภาพและส่งผลกระทบต่ออายุการใช้งานของเครือข่ายน้อยที่สุด

ใน ระบบสื่อสารด้วยแสงสัญญาณจะต้องมีระดับพลังงานที่แน่นอนที่เครื่องรับจำเป็นในการประมวลผลสัญญาณ ถ้าสัญญาณมีกำลังสูง ก็จะทำให้เครื่องรับทำงานหนักเกินไปและบางครั้งก็ทำให้เกิดข้อผิดพลาด และหากสัญญาณมีพลังงานต่ำ เครื่องรับก็อาจจะไม่สามารถตรวจจับสัญญาณได้อย่างถูกต้องตัวลดทอนสัญญาณไฟเบอร์ออปติกมีบทบาทสำคัญในการรักษาสมดุลดังกล่าว โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อระยะทางสั้น ส่งผลให้มีระดับพลังงานสูงจนอาจเกิดเสียงรบกวนที่ปลายรับสัญญาณได้

ตัวลดทอนสัญญาณไฟเบอร์ออปติกมีสองประเภท ซึ่งแต่ละประเภทจะแตกต่างกันตามโครงสร้างและฟังก์ชัน: ตัวลดทอนแบบคงที่และตัวลดทอนแบบแปรผัน ตัวลดทอนสัญญาณไฟเบอร์ออปติกมีอยู่ในรูปแบบและประเภทที่แตกต่างกัน และแต่ละอันก็เหมาะสมกับการใช้งานหรือความต้องการเฉพาะ ตัวลดทอนแบบคงที่คือตัวลดทอนแบบสากลในขณะที่ตัวลดทอนแบบแปรผันเป็นตัวลดทอนเฉพาะ

ภาพ3
ภาพ4

ตัวลดทอนแบบคงที่: เหล่านี้คือตัวลดทอนที่ให้จำนวนการลดทอนมาตรฐาน และมักใช้ในสถานการณ์ที่จำเป็นต้องมีระดับการลดทอนที่สม่ำเสมอ ตัวลดทอนแบบคงที่มักผลิตขึ้นสำหรับระดับการลดทอนโดยเฉพาะ ซึ่งมีความหลากหลายซึ่งสามารถเปลี่ยนแปลงได้ตั้งแต่หลาย dB จนถึงหลายสิบ dB ข้อได้เปรียบหลักของไฟเบอร์ประเภทนี้คือความเรียบง่ายในการใช้งานรวมถึงการติดตั้งในระบบสื่อสารออปติกมาตรฐานต่างๆ

ตัวลดทอนแบบแปรผัน: ในทางกลับกัน ตัวลดทอนแบบแปรผันช่วยให้มีอิสระในการเปลี่ยนแปลงจำนวนการลดทอนที่ใช้งานอยู่ เนื่องจากลักษณะที่แตกต่างกันในการออกแบบตัวลดทอน การปรับนี้สามารถเป็นแบบแมนนวลทั้งหมดหรืออาจอำนวยความสะดวกโดยการใช้ระบบควบคุมอิเล็กทรอนิกส์ ตัวลดทอนแบบแปรผันสามารถนำมาใช้ในการตั้งค่าความแรงของสัญญาณแบบแปรผันได้ โดยที่สัญญาณอาจมาด้วยความแรงที่แตกต่างกันในเวลาที่ต่างกัน ดังนั้นจึงจำเป็นต้องปรับความแรงของสัญญาณเป็นครั้งคราว สามารถพบได้ในการทดสอบและการวัดส่วนใหญ่ที่สัญญาณแตกต่างกันและแปรผัน

ตัวลดทอนสัญญาณไฟเบอร์ออปติกอย่างไรก็ตาม ในบริบทนี้หมายถึงอุปกรณ์ที่ได้รับการออกแบบโดยมีวัตถุประสงค์เท่าเทียมกันในการลดแสงให้อยู่ในระดับที่กำหนดไว้ล่วงหน้า กล่าวอีกนัยหนึ่ง สามารถทำได้ผ่านกระบวนการต่างๆ เช่น การดูดซับ การเลี้ยวเบน และการสะท้อน ทั้งสามมีข้อดีของตัวเองและได้รับเลือกขึ้นอยู่กับข้อกำหนดของแอปพลิเคชันที่กำลังใช้งาน

ภาพ5
ภาพ6

ตัวลดทอนแบบดูดซับ: ตัวลดทอนเหล่านี้รวมองค์ประกอบที่ทำให้ส่วนหนึ่งของสัญญาณแสงจมอย่างมีประสิทธิภาพและป้องกันไม่ให้มีความเข้มมาก ข้อควรพิจารณาในการออกแบบที่สำคัญประการหนึ่งเมื่อพัฒนาตัวลดทอนสัญญาณตามกลไกการทำงานแบบดูดซับคือการเลือกใช้วัสดุและโครงสร้างเพื่อให้ค่าลดทอนคงที่โดยประมาณตลอดช่วงความยาวคลื่นที่ต้องการโดยไม่ทำให้เกิดการสูญเสียเพิ่มเติม

ตัวลดทอนการกระเจิง: ตัวลดทอนแบบกระจายแสงทำงานบนหลักการจงใจทำให้เกิดการสูญเสียในรูปแบบของการบิดเบือนเชิงพื้นที่ในเส้นใย เพื่อให้แสงที่ตกกระทบบางส่วนกระทบกับผนังแกนกลางและกระจายออกจากเส้นใย เป็นผลให้เอฟเฟกต์การกระเจิงนี้ส่งผลให้สัญญาณอ่อนลงโดยไม่กระทบต่อความสามารถดั้งเดิมของไฟเบอร์ การออกแบบจะต้องรับประกันการกระจายตัวและรูปแบบ PUF ที่คาดหวัง เพื่อให้ได้ระดับการลดทอนที่ต้องการ

ตัวลดทอนแบบสะท้อนแสง: ตัวลดทอนแบบสะท้อนแสงทำงานบนหลักการของการป้อนกลับ โดยที่สัดส่วนของสัญญาณแสงจะสะท้อนกลับไปยังแหล่งกำเนิด ซึ่งจะช่วยลดการส่งผ่านสัญญาณในทิศทางไปข้างหน้า ตัวลดทอนเหล่านี้อาจรวมถึงส่วนประกอบที่สะท้อนแสง เช่น กระจกภายในเส้นทางแสงหรือการวางตำแหน่งกระจกตามแนวเส้นทาง เค้าโครงระบบจะต้องทำในลักษณะที่การสะท้อนรบกวนระบบในลักษณะที่ส่งผลต่อคุณภาพของสัญญาณ

ตัวลดทอนสัญญาณไฟเบอร์ออปติกถือเป็นผลิตภัณฑ์สำคัญของระบบสื่อสารด้วยแสงสมัยใหม่ที่นักออกแบบต้องเลือกสรรอย่างรอบคอบ ด้วยการควบคุมสัญญาณความแรง อุปกรณ์เหล่านี้รับประกันการไหลของข้อมูลภายในเครือข่ายที่ปลอดภัยและมีประสิทธิภาพ ในการกระจายตัว การลดทอนของไฟเบอร์คือการอ่อนตัวของสัญญาณที่เกิดขึ้นในระยะทางที่กำหนดอันเป็นผลมาจากการสะท้อนของสัญญาณ การรบกวน และการกระจาย เพื่อจัดการกับปัญหานี้ มีตัวลดทอนสัญญาณหลายประเภทที่วิศวกรอาจต้องรู้และใช้งาน ในความก้าวหน้าของเทคโนโลยีการสื่อสารด้วยแสง เราไม่สามารถมองข้ามประสิทธิภาพของตัวลดทอนใยแก้วนำแสงได้ เนื่องจากอุปกรณ์ในการแตะและการออกแบบจะยังคงมีความเกี่ยวข้องในเครือข่ายของแพลตฟอร์มที่ซับซ้อนเหล่านี้

เฟสบุ๊ค

ยูทูบ

ยูทูบ

อินสตาแกรม

อินสตาแกรม

ลิงค์อิน

ลิงค์อิน

วอทส์แอพพ์

+8615361805223

อีเมล

sales@oyii.net