ตัวลดทอนสัญญาณไฟเบอร์ออปติกคืออะไร? ประเภท การใช้ และคู่มือการเลือก - บล็อก

ตัวลดทอนใยแก้วนำแสงเป็นส่วนประกอบทางแสงแบบพาสซีฟที่จงใจลดกำลังของสัญญาณตามปริมาณที่กำหนด โดยวัดเป็นเดซิเบล (dB) มันไม่ได้แปลง ขยาย หรือปรับรูปร่างสัญญาณ - เพียงแต่ลดพลังงานแสงที่ไปถึงเครื่องรับ

ทำไมทุกคนถึงต้องการลดสัญญาณไฟเบอร์โดยตั้งใจ? เนื่องจากในลิงก์-โลกแห่งความเป็นจริงหลายแห่ง สัญญาณที่มาถึงเครื่องรับนั้นแรงเกินไป เมื่อกำลังที่ได้รับเกินระดับอินพุตสูงสุดของเครื่องตรวจจับ ผลลัพธ์ที่ได้คือความอิ่มตัวของตัวรับ - ข้อผิดพลาดบิต การบิดเบือนของสัญญาณ และประสิทธิภาพของลิงก์ลดลง นี่เป็นเรื่องธรรมดาโดยเฉพาะอย่างยิ่งในโหมดเดี่ยว-สั้นๆ ซึ่งทำงานโดยมีการสูญเสียเส้นทางน้อยที่สุด และเอาต์พุตของตัวรับส่งสัญญาณจะครอบงำ-ตัวรับปลายทางระยะไกลได้อย่างง่ายดาย ตัวลดทอนสัญญาณจะแก้ปัญหานี้โดยนำสัญญาณกลับมาภายในหน้าต่างการทำงานของเครื่องรับ

นอกเหนือจากการป้องกันตัวรับแล้ว ตัวลดทอนใยแก้วนำแสงยังใช้กันอย่างแพร่หลายในการทดสอบในห้องปฏิบัติการ การตรวจสอบระยะขอบของระบบ และการปรับสมดุลกำลังของช่องสัญญาณ คู่มือนี้ครอบคลุมวิธีการทำงาน ประเภทหลักที่มี และวิธีการเลือกที่ใช้งานได้จริงโดยอิงจากการวิเคราะห์งบประมาณลิงก์ แทนที่จะใช้การคาดเดา

Fiber optic attenuator connected between an LC fiber patch cord and an optical transceiver.

ตัวลดทอนสัญญาณไฟเบอร์ออปติกทำหน้าที่อะไร?

ตัวรับสัญญาณแบบออปติคอลทุกตัวมีช่วงกำลังอินพุตที่กำหนดไว้ ขอบเขตล่างคือความไวของตัวรับ - กำลังขั้นต่ำที่จำเป็นสำหรับอัตราความผิดพลาดบิตที่ยอมรับได้ (BER) ขอบเขตบนคือกำลังอินพุตสูงสุด บางครั้งเรียกว่าจุดโอเวอร์โหลดหรือระดับความอิ่มตัว ค่าเหล่านี้ถูกเผยแพร่ในเอกสารข้อมูลเครื่องรับส่งสัญญาณและแตกต่างกันไปตามประเภทโมดูล อัตราข้อมูล และความยาวคลื่น

หากกำลังแสงที่ได้รับต่ำกว่าความไว ลิงก์จะหลุดหรือทำให้เกิดข้อผิดพลาดมากเกินไป หากเกินระดับอินพุตสูงสุด เครื่องตรวจจับแสงจะอิ่มตัว และเครื่องรับจะไม่สามารถแยกแยะระหว่างค่าหนึ่งกับศูนย์ได้อย่างน่าเชื่อถืออีกต่อไป ตัวลดทอนแสงช่วยแก้ปัญหาที่สอง: เพิ่มปริมาณการสูญเสียที่ควบคุมและคาดการณ์ได้ ดังนั้นสัญญาณที่มาถึงเครื่องรับจะอยู่ในช่วงการทำงานที่ปลอดภัย

การสูญเสียที่ได้รับการควบคุมนี้แตกต่างจากการสูญเสียโดยไม่ได้ตั้งใจการสูญเสียการแทรกเกิดจากขั้วต่อสกปรก รอยต่อไม่ดี หรือการโค้งงอของไฟเบอร์ ตัวลดทอนสัญญาณให้การลดทอนที่แม่นยำและทำซ้ำได้ - โดยทั่วไปจะระบุด้วยค่าความคลาดเคลื่อน ±0.5 dB สำหรับค่าที่ต่ำกว่า 10 dB และ ±10% สำหรับค่าที่สูงกว่า ตามมาตรฐานคุณสมบัติ เช่น Telcordia GR-910-CORE

คุณต้องการตัวลดทอนสัญญาณไฟเบอร์ออปติกเมื่อใด

Short fiber link diagram showing excessive receive power and a fixed attenuator installed near the receiver.

ลิงก์ระยะสั้น-ที่มีกำลังมากเกินไป

สถานการณ์ที่พบบ่อยที่สุดคือการวิ่งด้วยไฟเบอร์สั้น - ตัวอย่างเช่น การเชื่อมต่อโหมดเดี่ยว 1 กม. หรือ 2 กม. - ระหว่างสวิตช์สองตัวในอาคารเดียวกัน เครื่องส่งเปิดตัวที่ 0 dBm และการสูญเสียเส้นทางทั้งหมดจากไฟเบอร์ ขั้วต่อ และแผงแพทช์อยู่ที่ 1–2 dB เท่านั้น หากอินพุตสูงสุดของเครื่องรับคือ −3 dBm กำลังไฟฟ้าที่ได้รับจะสูงกว่าเกณฑ์โอเวอร์โหลดอย่างมาก ตัวลดทอนคงที่ 5 dB ที่พอร์ตตัวรับจะทำให้ระดับกลับเข้าสู่ช่วง สถานการณ์นี้เกิดขึ้นบ่อยครั้งในศูนย์ข้อมูล แบ็คโบนของวิทยาเขต และจุดเชื่อมต่อในตัวเมืองระยะสั้นๆโมดูล SFP โหมดเดียว-ถูกใช้งานในระยะทางที่ต่ำกว่าค่าสูงสุดที่กำหนดมาก

การทดสอบและการตรวจสอบความถูกต้องของระบบ

ในระหว่างการทดสอบการยอมรับหรือการแก้ไขปัญหา วิศวกรใช้ตัวลดทอนแสงแบบแปรผัน (VOA) เพื่อกวาดล้างกำลังไฟฟ้าเข้าของเครื่องรับในช่วงต่างๆ และสังเกตว่าข้อผิดพลาดเริ่มต้นที่ใด กระบวนการนี้ ซึ่งบางครั้งเรียกว่าการทดสอบความไวหรือการทดสอบระยะขอบ จะเผยให้เห็นว่าลิงก์มีพื้นที่ว่างมากน้อยเพียงใดก่อนที่จะล้มเหลว นอกจากนี้ VOA ยังใช้เพื่อจำลองการทำงานของไฟเบอร์ที่ยาวนานขึ้นโดยไม่ต้องเพิ่มไฟเบอร์ ซึ่งมีประโยชน์สำหรับลิงก์ที่มีคุณสมบัติเหมาะสมในห้องปฏิบัติการก่อนการใช้งานภาคสนาม ที่คู่มืองบประมาณการสูญเสียของสมาคมไฟเบอร์ออปติกอธิบายว่าการคำนวณงบประมาณด้านพลังงานเกี่ยวข้องกับขีดจำกัดอินพุตของผู้รับและระยะขอบของระบบอย่างไร

การปรับสมดุลกำลังของช่องสัญญาณในระบบ WDM

ในเครือข่ายความยาวคลื่น-ดิวิชั่นมัลติเพล็กซ์ (WDM) ช่องสัญญาณที่แตกต่างกันอาจมาถึงเครื่องรับด้วยระดับพลังงานไม่เท่ากัน เนื่องจากแอมพลิฟายเออร์มีความเอียงหรือการสูญเสียช่วงที่แตกต่างกัน ตัวลดทอน - มักจะต่อ- VOA ของช่องสัญญาณ - ใช้ในการปรับกำลังไฟฟ้าให้เท่ากันในแต่ละช่องสัญญาณ ดังนั้นอาร์เรย์ตัวรับจะประมวลผลความยาวคลื่นทั้งหมดภายในหน้าต่างพลังงานที่สอดคล้องกัน

ตัวลดทอนสัญญาณไฟเบอร์ออปติกทำงานอย่างไร?

Diagram showing three fiber optic attenuator mechanisms: doped fiber absorption, air-gap misalignment, and neutral-density filter.

กลไกภายในขึ้นอยู่กับการออกแบบตัวลดทอนสัญญาณ วิธีการทั่วไป ได้แก่ การดูดซับไฟเบอร์แบบเจือ โดยที่ไฟเบอร์ที่ผ่านการบำบัดเป็นพิเศษความยาวสั้นจะดูดซับแสงในสัดส่วนคงที่ การวางแนวช่องว่างอากาศ-ที่ควบคุมโดยที่ช่องว่างเล็กๆ หรือออฟเซ็ตด้านข้างระหว่างแกนไฟเบอร์จะลดประสิทธิภาพของการเชื่อมต่อ และองค์ประกอบตัวกรองความหนาแน่นที่เป็นกลาง- โดยที่องค์ประกอบกระจกดูดซับบางๆ วางอยู่ในเส้นทางแสง

กลไกเฉพาะส่งผลต่อการสูญเสียการแทรกส่งคืนการสูญเสีย, การสูญเสียขึ้นอยู่กับโพลาไรเซชัน (PDL) และความไวของความยาวคลื่น

ตัวอย่างเช่น ตัวลดทอนไฟเบอร์แบบเจือ-มีแนวโน้มที่จะมีการสะท้อนกลับต่ำมาก ทำให้เหมาะสำหรับลิงก์ที่ประสิทธิภาพการสูญเสียการส่งคืนเป็นสิ่งสำคัญ - เช่นที่ใช้ตัวเชื่อมต่อขัดเงาของ APC-. ในทางตรงกันข้าม-ตัวลดทอนช่องว่างอากาศอาจแสดงการสะท้อนกลับที่สูงขึ้น เว้นแต่ได้รับการออกแบบมาโดยเฉพาะเพื่อลดการสะท้อนกลับ

คุณสมบัติทางอุตสาหกรรมของตัวลดทอนสัญญาณไฟเบอร์ออปติกโดยทั่วไปเป็นไปตาม Telcordia GR-910-CORE ซึ่งกำหนดข้อกำหนดสำหรับความแม่นยำในการลดทอน ความเสถียรด้านสิ่งแวดล้อม และความทนทานเชิงกล การวัดการลดทอนและการสูญเสียการแทรกระดับส่วนประกอบอธิบายไว้ใน IEC 61300-3-4 มาตรฐานเหล่านี้ช่วยให้แน่ใจว่าตัวลดทอนสัญญาณที่มีป้ายกำกับว่า "5 dB" จะให้การสูญเสียได้เกือบ 5 dB จริงๆ ตลอดสภาวะการทำงานที่ระบุ

ตัวลดทอนสัญญาณไฟเบอร์ออปติกแบบคงที่กับแบบแปรผัน: คุณควรเลือกอันไหน

หมวดหมู่พื้นฐานสองประเภทคือตัวลดทอนแบบคงที่ ซึ่งให้ค่าการลดทอนที่ไม่สามารถเปลี่ยนแปลงได้เพียงค่าเดียว และตัวลดทอนแสงแบบแปรผัน (VOA) ซึ่งอนุญาตให้ผู้ใช้ปรับการลดทอนในช่วงต่อเนื่องหรือแบบก้าว

Comparison of fixed fiber optic attenuator and variable optical attenuator for deployment and testing.

พิมพ์	ดีที่สุดสำหรับ	ช่วงการลดทอนโดยทั่วไป	ข้อได้เปรียบที่สำคัญ	ข้อจำกัดที่สำคัญ
ตัวลดทอนคงที่	การติดตั้งแบบถาวรโดยมีระดับพลังงานที่ทราบและเสถียร	1 dB ถึง 25 dB (เพิ่มทีละมาตรฐาน)	เรียบง่าย มั่นคง ต้นทุนต่ำ ไม่มีชิ้นส่วนที่เคลื่อนไหว	ไม่สามารถปรับได้หลังการติดตั้ง
ตัวลดทอนแบบแปรผัน (VOA)	การทดสอบในห้องปฏิบัติการ การกวาดมาร์จิ้น ระบบที่มีเงื่อนไขที่เปลี่ยนแปลง	0–30 dB หรือกว้างกว่า ขึ้นอยู่กับรุ่น	ปรับได้และนำกลับมาใช้ใหม่ได้ในสถานการณ์ต่างๆ	ต้นทุนที่สูงขึ้น ซับซ้อนมากขึ้น อาจเลื่อนลอยไปตามกาลเวลา

เมื่อใดจึงควรใช้ตัวลดทอนแบบคงที่:เลือกคงที่เมื่องบประมาณพลังงานลิงก์เข้าใจดี-และค่าการลดทอนที่ต้องการมีเสถียรภาพ การเชื่อมต่อการผลิตแบบสั้นที่ให้พลังงานมากกว่าเครื่องรับสูงสุด 6 dB อย่างสม่ำเสมอ ถือเป็นกรณีที่ชัดเจนสำหรับตัวลดทอนสัญญาณแบบคงที่ 7 dB ตัวลดทอนสัญญาณแบบคงที่เป็นตัวเลือกมาตรฐานสำหรับการใช้งานแบบถาวรในแผงแพทช์ ชั้นวางอุปกรณ์ และสายเคเบิลที่มีโครงสร้าง

เมื่อใดจึงควรใช้ตัวลดทอนแบบแปรผัน:เลือกตัวแปรเมื่อคุณยังคงกำหนดลักษณะลิงก์ ทำการทดสอบการยอมรับ หรือต้องการเครื่องมือเดียวที่ใช้งานได้กับการตั้งค่าหลายรายการ วิศวกรที่ทำการกวาดล้างความไวของตัวรับสัญญาณ หรือช่างเทคนิคที่ตรวจสอบส่วนต่างของลิงก์ที่ติดตั้งใหม่ โดยทั่วไปจะใช้ VOA ก่อน เมื่อค่าการลดทอนที่จำเป็นได้รับการยืนยันแล้ว หลายทีมจะแทนที่ VOA ด้วยตัวลดทอนแบบตายตัวเพื่อการใช้งานระยะยาว-

ประเภทตัวลดทอนสัญญาณไฟเบอร์ออปติกตามรูปแบบทางกายภาพ

นอกเหนือจากความแตกต่างแบบคงที่/ตัวแปร ตัวลดทอนสัญญาณยังมีการกำหนดค่าทางกายภาพที่แตกต่างกัน ฟอร์มแฟคเตอร์ที่เหมาะสมขึ้นอยู่กับตำแหน่งของตัวลดทอนสัญญาณในจุดเชื่อมต่อ และวิธีโครงสร้างสายเคเบิลโดยรอบ

Three physical forms of fiber optic attenuators: plug-style, bulkhead adapter-style, and inline attenuator.

เสียบ-ตัวลดทอนรูปแบบ (ชาย-ถึง-หญิง สร้าง-ออก)

ตัวลดทอน-รูปแบบหรือแบบต่อพ่วง-มีขั้วต่อตัวผู้อยู่ที่ปลายด้านหนึ่งและตัวเมียพอร์ตอะแดปเตอร์ในอีกทางหนึ่ง คุณเสียบเข้ากับพอร์ตตัวรับส่งสัญญาณหรือแผงแพทช์โดยตรง จากนั้นจึงเชื่อมต่อสายแพทช์ในด้านอะแดปเตอร์ของตัวลดทอนสัญญาณ นี่คือฟอร์มแฟคเตอร์ที่พบบ่อยที่สุดสำหรับการติดตั้งแบบถาวร มีขนาดกะทัดรัด ไม่ต้องใช้ฮาร์ดแวร์เพิ่มเติม และคงอยู่กับที่เมื่อติดตั้งแล้ว

แผงกั้นหรืออะแดปเตอร์-ตัวลดทอนรูปแบบ (ตัวเมีย-ถึง-ตัวเมีย)

ตัวลดทอนรูปแบบอะแดปเตอร์-ทำงานเหมือนกับอะแดปเตอร์ไฟเบอร์ออปติกมาตรฐาน - โดยมีพอร์ตตัวเมียอยู่ที่แต่ละด้าน - แต่แนะนำการลดทอนที่กำหนดไว้ระหว่างเส้นใยทั้งสองที่เชื่อมต่อกัน สิ่งเหล่านี้มีประโยชน์ในสภาพแวดล้อมแผงแพทช์ที่คุณต้องการเพิ่มการลดทอนโดยไม่ต้องเปลี่ยนเค้าโครงสายเคเบิล

อินไลน์หรือแพทช์-สายเคเบิล-ตัวลดทอนรูปแบบ

ตัวลดทอนสัญญาณบางตัวถูกติดตั้งไว้ในชุดสายเคเบิล โดยมีขั้วต่ออยู่ที่ปลายทั้งสองข้างและมีองค์ประกอบลดทอนอยู่ตรงกลาง ตัวลดทอนสัญญาณแบบอินไลน์นั้นพบได้ทั่วไปในสภาพแวดล้อมการทดสอบในห้องปฏิบัติการและแบบตั้งโต๊ะ- ซึ่งทำหน้าที่เป็นจุดปรับที่สะดวกในเส้นทางแสง

ประเภทตัวลดทอนสัญญาณไฟเบอร์ออปติกตามโหมดตัวเชื่อมต่อ โปแลนด์ และไฟเบอร์

ตัวลดทอนสัญญาณไม่สามารถใช้แทนกันได้ระหว่างประเภทตัวเชื่อมต่อ รูปแบบการขัดเงา หรือโหมดไฟเบอร์ พารามิเตอร์เหล่านี้ไม่ตรงกันเป็นหนึ่งในข้อผิดพลาดในการสั่งซื้อที่พบบ่อยที่สุด

Fiber optic attenuator compatibility chart showing connector types, UPC vs APC polish, and single-mode vs multimode fiber.

ตัวเชื่อมต่อตัวลดทอนไฟเบอร์ LC, SC, FC และ ST

มีตัวลดทอนสัญญาณให้เลือกใช้ตามมาตรฐานทั้งหมดประเภทตัวเชื่อมต่อไฟเบอร์ออปติก. ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายมากที่สุดในปัจจุบันคือตัวลดทอนสัญญาณ LC(โดดเด่นในศูนย์ข้อมูลสมัยใหม่และอุปกรณ์ระดับองค์กร) และตัวลดทอน SC(พบได้ทั่วไปในโทรคมนาคม, PON และเครือข่ายองค์กรรุ่นเก่า)เอฟซีและเซนต์ตัวลดทอนสัญญาณยังคงพบได้ในการติดตั้งแบบเดิมและสภาพแวดล้อมการทดสอบพิเศษบางอย่าง จับคู่ตัวเชื่อมต่อตัวลดทอนสัญญาณกับพอร์ตหรือแผงแพทช์ที่จะเชื่อมต่อด้วยเสมอ

UPC กับตัวลดทอน APC

ประเภทการขัดเงาของตัวเชื่อมต่อมีความสำคัญ ตัวลดทอนสัญญาณ UPC (Ultra Physical Contact) มีพื้นผิวเรียบ-และให้การสูญเสียกลับโดยทั่วไปประมาณ −50 dB ตัวลดทอนของ APC (การสัมผัสทางกายภาพแบบทำมุม) มีพื้นผิวด้านปลายที่ทำมุม 8- องศาซึ่งส่งแสงสะท้อนเข้าสู่แผ่นหุ้ม ทำให้สูญเสียการสะท้อนกลับประมาณ −60 dB หรือดีกว่า ต้องใช้ตัวลดทอนสัญญาณ APC ในระบบที่ไวต่อการสะท้อนกลับ รวมถึงเครือข่าย FTTx, PON และ WDM ตัวเชื่อมต่อ UPC และ APC เข้ากันไม่ได้ทางกายภาพ และจะต้องไม่ถูกเชื่อมต่อเข้าด้วยกัน การทำเช่นนี้สร้างความเสียหายให้กับปลายทั้งสองด้านและทำให้สูญเสียสัญญาณอย่างรุนแรง

โหมดเดี่ยว-เทียบกับตัวลดทอนแบบหลายโหมด

ตัวลดทอนสัญญาณได้รับการออกแบบสำหรับทั้งสองอย่างไฟเบอร์โหมดเดี่ยว-(โดยทั่วไปคือ 9/125 μm ทำงานที่ 1310 นาโนเมตรหรือ 1550 นาโนเมตร) หรือมัลติไฟเบอร์(50/125 μm หรือ 62.5/125 μm ทำงานที่ 850 nm หรือ 1300 nm) ขนาดแกนของไฟเบอร์ รูรับแสงที่เป็นตัวเลข และความยาวคลื่นในการทำงานจะแตกต่างกัน ดังนั้นตัวลดทอนที่ออกแบบมาสำหรับโหมดเดี่ยว-จะทำงานไม่ถูกต้องบนมัลติโหมดลิงค์ และในทางกลับกัน ตรวจสอบตัวรับส่งสัญญาณและประเภทไฟเบอร์ก่อนที่จะเลือกข้อกำหนดไฟเบอร์ของตัวลดทอนสัญญาณ

วิธีเลือกตัวลดทอนสัญญาณไฟเบอร์ออปติกที่เหมาะสม: วิธีการทีละขั้นตอน-ทีละ-

การเลือกตัวลดทอนสัญญาณที่ถูกต้องเป็นปัญหาเรื่องงบประมาณลิงก์ เป้าหมายคือการคำนวณกำลังที่ได้รับและเปรียบเทียบกับช่วงการทำงานของเครื่องรับ นี่คือขั้นตอนการทำงานเชิงปฏิบัติ:

Link budget flowchart for selecting the correct fiber optic attenuator attenuation value.

ขั้นตอนที่ 1: ค้นหากำลังส่งออกของเครื่องส่งสัญญาณเปิดเอกสารข้อมูลตัวรับส่งสัญญาณและค้นหากำลังเอาต์พุตการส่งผ่านขั้นต่ำและสูงสุด (Tx) ตัวอย่างเช่น โมดูล 10GBASE-LR SFP+ อาจระบุเอาต์พุต Tx ที่ −8.2 dBm ถึง +0.5 dBm

ขั้นตอนที่ 2: ประมาณการการสูญเสียลิงก์ทั้งหมดรวมแหล่งที่มาของการสูญเสียทั้งหมดในเส้นทาง: การลดทอนของไฟเบอร์ (dB/กม. × ระยะทาง) การสูญเสียของตัวเชื่อมต่อ (โดยทั่วไป 0.2–0.5 dB ต่อคู่ที่เชื่อมต่อ) การสูญเสียรอยต่อ หากมี และส่วนประกอบแฝงอื่น ๆคู่มืองบประมาณพลังงานของ Juniperให้ตัวอย่างการทำงานของการคำนวณนี้

ขั้นตอนที่ 3: คำนวณกำลังรับโดยประมาณลบการสูญเสียการเชื่อมต่อทั้งหมดออกจากเอาต์พุตของเครื่องส่งสัญญาณ: กำลัง Rx โดยประมาณ=เอาต์พุต Tx − การสูญเสียการเชื่อมต่อทั้งหมด

ขั้นตอนที่ 4: เปรียบเทียบกับช่วงอินพุตของผู้รับตรวจสอบเอกสารข้อมูลตัวรับส่งสัญญาณเพื่อดูความไวของตัวรับ (กำลัง Rx ขั้นต่ำ) และกำลังอินพุต Rx สูงสุด (ระดับโอเวอร์โหลด) หากกำลังรับโดยประมาณเกินอินพุตสูงสุด คุณจะต้องลดทอนลง

ขั้นตอนที่ 5: กำหนดค่าการลดทอนที่ต้องการตัวลดทอนควรลดกำลังที่ได้รับลงสู่ระดับอย่างปลอดภัยภายในช่วงของตัวรับ - ไม่ใช่แค่ต่ำกว่าจุดโอเวอร์โหลดเพียงเล็กน้อยเท่านั้น แต่ยังมีระยะขอบ 1–3 dB ตัวอย่างเช่น หากกำลัง Rx โดยประมาณคือ +1 dBm และตัวรับสัญญาณสูงสุดคือ −3 dBm คุณจะต้องมีการลดทอนอย่างน้อย 4 dB ตัวลดทอนสัญญาณ 5 dB ให้ระยะขอบที่เหมาะสม

ขั้นตอนที่ 6: ตรวจสอบพารามิเตอร์อื่นๆยืนยันว่าตัวลดทอนสัญญาณตรงกับประเภทของตัวเชื่อมต่อ การขัดเงา (UPC หรือ APC) โหมดไฟเบอร์ (โหมดเดี่ยว-หรือมัลติโหมด) และความยาวคลื่นในการทำงานของลิงก์

ขั้นตอนที่ 7: คงที่หรือแปรผัน?หากลิงก์เป็นแบบถาวรและค่าที่ต้องการชัดเจน ให้ปรับใช้ตัวลดทอนแบบคงที่ หากคุณยังคงตรวจสอบลิงก์หรือคาดว่าเงื่อนไขจะเปลี่ยนแปลง ให้ใช้ตัวลดทอนแบบแปรผันระหว่างการทดสอบ จากนั้นเปลี่ยนไปใช้แบบคงที่สำหรับการใช้งานจริง

คุณต้องการการลดทอนกี่ dB?

นี่เป็นคำถามที่ทำให้เกิดข้อผิดพลาดในการสั่งซื้อมากที่สุด คำตอบที่ถูกต้องจะมาจากงบประมาณลิงก์ - เสมอ ไม่ใช่จากค่าเริ่มต้น "ยอดนิยม"

ข้อผิดพลาดทั่วไปคือการเลือกค่าที่สูงกว่า-เกิน-ที่ต้องการ "เพื่อความปลอดภัย" ตัวลดทอนสัญญาณ 10 dB บนลิงก์ที่ต้องการเพียง 3 dB จะดันสัญญาณให้ต่ำกว่าความไวของตัวรับ ทำให้เกิดปัญหาตรงกันข้าม การลดทอน-ก็มีความเสี่ยงเช่นกัน: ตัวลดทอน 3 dB บนลิงก์ที่ต้องการ 7 dB ยังคงปล่อยให้เครื่องรับโอเวอร์โหลด

หากคุณยังไม่มีตัวเลขที่แน่นอน ให้ใช้เอาต์พุตตัวส่งสัญญาณเคสที่แย่ที่สุด- (Tx สูงสุด) และ-การสูญเสียลิงค์เคสที่ดีที่สุด (การสูญเสียขั้นต่ำ) เพื่อประมาณค่ากำลังรับสูงสุดที่เป็นไปได้ นั่นทำให้คุณมีจุดเริ่มต้นแบบอนุรักษ์นิยม หากยังมีความไม่แน่นอน ให้ทดสอบกับตัวลดทอนแบบแปรผันก่อน วัดกำลังที่ได้รับด้วยมิเตอร์กำลังแบบออปติคอล และบันทึกค่าจริงที่จำเป็นก่อนที่จะสั่งตัวลดทอนแบบคงที่ในปริมาณ

ข้อผิดพลาดทั่วไปเมื่อเลือกตัวลดทอนสัญญาณไฟเบอร์ออปติก

การเรียงลำดับตามค่า dB เพียงอย่างเดียวค่าการลดทอนเป็นเพียงพารามิเตอร์เดียวเท่านั้น ตัวลดทอนสัญญาณโหมด SC/UPC เดี่ยว- 5 dB เป็นส่วนที่ไม่ถูกต้องสำหรับพอร์ต LC/APC แม้ว่าค่า dB อาจถูกต้องก็ตาม ตรวจสอบประเภทตัวเชื่อมต่อ การขัดเงา โหมดไฟเบอร์ และความยาวคลื่นเสมอ

การผสม UPC และ APCการเสียบตัวลดทอน UPC เข้ากับพอร์ต APC (หรือย้อนกลับ) ทำให้เกิดการสูญเสียการแทรกสูง การสูญเสียการส่งคืนที่ไม่ดี และความเสียหายทางกายภาพที่อาจเกิดขึ้นกับส่วนปลายของตัวเชื่อมต่อ การเข้ารหัสสีช่วย - โดยทั่วไปตัวเชื่อมต่อ UPC จะเป็นสีน้ำเงิน ตัวเชื่อมต่อ APC จะเป็นสีเขียว - แต่ควรตรวจสอบฉลากเสมอ

ละเว้นงบประมาณลิงก์การเลือกค่า "ยอดนิยม" เช่น 5 dB หรือ 10 dB โดยไม่ตรวจสอบเอกสารข้อมูลตัวรับส่งสัญญาณถือเป็นการคาดเดา ไม่ใช่การตัดสินใจในการออกแบบ ผลลัพธ์ที่ได้คือมีโอเวอร์โหลดตกค้างหรือสูญเสียสัญญาณโดยไม่จำเป็น

การใช้ตัวลดทอนแบบแปรผันอย่างถาวรโดยที่ค่าคงที่ก็เพียงพอแล้วVOA เป็นเครื่องมือทดสอบที่มีค่า แต่มีราคาสูงกว่า สามารถเลื่อนลอยได้ และเพิ่มความซับซ้อนที่ไม่จำเป็นให้กับลิงก์ถาวร เมื่อยืนยันการลดทอนที่ต้องการแล้ว ให้เปลี่ยน VOA ด้วยยูนิตคงที่

โดยลืมไปว่าลิงค์สั้น ๆ เป็นสาเหตุตัวลดทอนสัญญาณจะรักษาอาการ (พลังงานส่วนเกิน) แต่สาเหตุที่แท้จริงคือตัวส่งสัญญาณที่ออกแบบมาให้เข้าถึงได้ไกลกว่าตัวเชื่อมจริงมาก ในบางกรณี การใช้โมดูลตัวรับส่งสัญญาณระยะเข้าถึงที่สั้นกว่า-หรือการปรับกำลังส่ง (หากโมดูลรองรับ) อาจเป็นวิธีแก้ปัญหาระยะยาว-ที่ดีกว่าการเพิ่มการลดทอนแบบพาสซีฟ

เมื่อตัวลดทอนสัญญาณอาจไม่ใช่วิธีแก้ปัญหาที่เหมาะสม

ไม่ใช่ทุกปัญหาที่เกี่ยวข้องกับกำลัง-จะได้รับการแก้ไขได้ดีที่สุดด้วยตัวลดทอนสัญญาณ หากลิงก์พบข้อผิดพลาดเป็นระยะๆ ซึ่งไม่ได้เกิดจากการโอเวอร์โหลดของตัวรับอย่างชัดเจน ปัญหาอาจเกิดจากขั้วต่อสกปรก การสูญเสียการแทรกมากเกินไป เส้นใยขาด หรือความยาวคลื่นไม่ตรงกัน การเพิ่มการลดทอนลงในลิงก์ที่อยู่ภายใต้-การขับเคลื่อนอยู่แล้วจะทำให้สิ่งต่างๆ แย่ลงเท่านั้น ยืนยัน - ด้วยเครื่องวัดกำลังแสงแบบออปติคัล - ตามหลักการเสมอว่ากำลังไฟที่ได้รับนั้นสูงกว่าค่าสูงสุดของเครื่องรับจริงๆ ก่อนที่จะติดตั้งตัวลดทอนสัญญาณ

ในลิงก์ที่ตัวรับส่งสัญญาณรองรับกำลังเอาต์พุตที่กำหนดค่าได้ การปรับระดับ Tx ด้วยระบบอิเล็กทรอนิกส์อาจทำได้ง่ายกว่าและบำรุงรักษาได้มากกว่าการเพิ่มตัวลดทอนทางกายภาพในเส้นทาง

คำถามที่พบบ่อย

อะไรคือความแตกต่างระหว่างตัวลดทอนใยแก้วนำแสงแบบคงที่และแบบแปรผัน?

ตัวลดทอนแบบคงที่จะให้ค่าการลดทอนแบบถาวรเพียงค่าเดียว (เช่น 3 dB, 5 dB หรือ 10 dB) และไม่สามารถปรับค่าได้ ตัวลดทอนแสงแบบแปรผัน (VOA) ช่วยให้คุณสามารถหมุนในระดับการลดทอนที่แตกต่างกันในช่วงต่อเนื่อง ตัวลดทอนแบบคงที่ใช้สำหรับการติดตั้งแบบถาวรโดยมีระดับพลังงานที่ทราบ VOA เหมาะที่สุดสำหรับการทดสอบ การตรวจสอบความถูกต้องของระยะขอบ และสถานการณ์ที่ค่าการลดทอนที่ต้องการยังไม่ได้รับการสรุป

ฉันจะรู้ได้อย่างไรว่าตัวลดทอนสัญญาณของฉันควรเป็นกี่ dB

คำนวณงบประมาณลิงก์ของคุณ ค้นหากำลังเอาต์พุตของเครื่องส่งสัญญาณและกำลังอินพุตสูงสุดของตัวรับสัญญาณจากเอกสารข้อมูลของตัวรับ ประเมินการสูญเสียการเชื่อมโยงทั้งหมด และพิจารณาว่ากำลังที่ได้รับเกินระดับโอเวอร์โหลดของตัวรับสัญญาณหรือไม่ ค่าตัวลดทอนควรลดกำลังที่ได้รับให้อยู่ในช่วงที่ปลอดภัยของผู้รับโดยมีระยะขอบ 1–3 dB

ฉันสามารถใช้ตัวลดทอนโหมด-ตัวเดียวกับมัลติโหมดได้หรือไม่

ไม่ ตัวลดทอนแบบโหมด-เดี่ยวและมัลติโหมดแตกต่างกันในขนาดแกน รูรับแสงที่เป็นตัวเลข และความยาวคลื่นในการทำงาน ตัวลดทอนแบบโหมดเดี่ยว-ที่ออกแบบมาสำหรับไฟเบอร์ 9/125 μm ที่ 1310 นาโนเมตร จะไม่สามารถสร้างการลดทอนที่ถูกต้องบนมัลติโหมดลิงก์ 50/125 μm ที่ 850 นาโนเมตร จับคู่ตัวลดทอนสัญญาณกับประเภทไฟเบอร์และความยาวคลื่นที่ใช้ในลิงค์เสมอ

ปลอดภัยหรือไม่ที่จะจับคู่ตัวลดทอน UPC กับพอร์ต APC

ไม่ ส่วนปลาย UPC และ APC เข้ากันไม่ได้ทางกายภาพ ตัวเชื่อมต่อ UPC มีรัศมีเรียบ-; ขั้วต่อ APC มีมุม 8 องศา การผสมพันธุ์เข้าด้วยกันทำให้เกิดการสูญเสียการแทรกสูง การสูญเสียการส่งคืนลดลง และสามารถสร้างความเสียหายให้กับส่วนปลายของตัวเชื่อมต่อทั้งสองอย่างถาวรได้ จับคู่ UPC กับเสมอ

UPC และ APC ถึง APC

มีตัวเชื่อมต่อประเภทใดบ้างสำหรับตัวลดทอนสัญญาณไฟเบอร์ออปติก

ตัวลดทอนสัญญาณได้รับการผลิตขึ้นสำหรับตัวเชื่อมต่อไฟเบอร์ออปติกมาตรฐานทุกประเภท รวมถึง LC, SC, FC และ ST ตัวลดทอนสัญญาณ LC เป็นสิ่งที่พบได้บ่อยที่สุดในศูนย์ข้อมูลปัจจุบันและการปรับใช้ระดับองค์กร ตัวลดทอนสัญญาณ SC ใช้กันอย่างแพร่หลายในแอปพลิเคชันโทรคมนาคมและ PON จับคู่ขั้วต่อตัวลดทอนสัญญาณกับพอร์ตที่จะติดตั้ง

ตัวลดทอนสัญญาณไฟเบอร์ออปติกส่งผลต่อการสูญเสียการส่งคืนหรือการสูญเสียการแทรกหรือไม่

ใช่. ตัวลดทอนสัญญาณทุกตัวทำให้เกิดการสูญเสียการแทรกเพิ่มเติมเล็กน้อยเกินกว่าค่าการลดทอนที่กำหนด และประสิทธิภาพการสูญเสียกลับนั้นขึ้นอยู่กับการออกแบบภายในและการขัดเงาส่วนปลาย ตัวลดทอนคงที่คุณภาพสูง-ซึ่งใช้การดูดซับไฟเบอร์แบบเจือ- โดยทั่วไปจะให้การสูญเสียย้อนกลับได้ดีกว่า −50 dB (UPC) หรือ −60 dB (APC) ความแม่นยำในการลดทอน การสูญเสียกลับคืน และความเสถียรด้านสิ่งแวดล้อม ครอบคลุมโดยมาตรฐานอุตสาหกรรม รวมถึง Telcordia GR-910-CORE และ IEC 61300-3-4

ฉันควรติดตั้งตัวลดทอนสัญญาณไว้ที่ใดในลิงค์?

A simple optical link installation diagram showing the recommended placement of a fiber optic attenuator near the receiver end, with transmitter on the left, fiber path in the middle, receiver on the right, and the attenuator inserted just before the receiver port, clean white background, minimal telecom engineering illustration, blue gray style

ในกรณีส่วนใหญ่ ตัวลดทอนสัญญาณจะถูกติดตั้งที่หรือใกล้กับปลายตัวรับของลิงก์ - ไม่ว่าจะเสียบเข้ากับพอร์ตตัวรับโดยตรงหรือวางไว้ในแผงแพทช์ใกล้กับตัวรับมากที่สุด เพื่อให้แน่ใจว่าสัญญาณจะลดลงก่อนถึงตัวตรวจจับแสง การวางตัวลดทอนสัญญาณไว้ที่ปลายตัวส่งสัญญาณจะทำให้ได้ค่าลดทอนสุทธิเท่ากัน แต่การวางตำแหน่งด้านตัวรับ-เป็นวิธีปฏิบัติทั่วไปมากกว่า

ฉันสามารถซ้อนตัวลดทอนสัญญาณหลายตัวเพื่อให้ได้ค่า dB ที่สูงขึ้นได้หรือไม่

ในทางเทคนิคแล้ว ใช่ - ตัวลดทอนสัญญาณ 5 dB สองตัวต่ออนุกรมกันจะให้ค่าการลดทอนทั้งหมดประมาณ 10 dB อย่างไรก็ตาม คู่ตัวเชื่อมต่อเพิ่มเติมแต่ละคู่จะเพิ่มการสูญเสียการแทรกและจุดสะท้อนที่อาจเกิดขึ้น หากเป็นไปได้ ให้ใช้ตัวลดทอนสัญญาณตัวเดียวที่มีค่าที่ถูกต้อง แทนที่จะวางหลายยูนิตซ้อนกัน หากไม่มีค่าที่แน่นอน การซ้อนอาจเป็นมาตรการชั่วคราวได้ แต่ไม่เหมาะสำหรับการติดตั้งแบบถาวร

สรุป

ตัวลดทอนสัญญาณไฟเบอร์ออปติกเป็นส่วนประกอบที่ตรงไปตรงมา แต่การเลือกตัวลดทอนสัญญาณที่เหมาะสมนั้นจำเป็นต้องให้ความสนใจกับพารามิเตอร์หลายตัวที่นอกเหนือจากค่า dB จับคู่ประเภทไฟเบอร์ ตัวเชื่อมต่อ การขัดเงา และความยาวคลื่นกับลิงก์ กำหนดค่าการลดทอนตามการคำนวณงบประมาณลิงก์ ไม่ใช่การคาดเดา ใช้ตัวลดทอนแบบแปรผันในระหว่างการทดสอบหากค่าที่ต้องการไม่แน่นอน จากนั้นจึงปรับใช้หน่วยคงที่สำหรับการผลิต และเมื่อมีข้อสงสัย ให้วัดกำลังที่ได้รับด้วยมิเตอร์กำลังแบบออปติคอลก่อนและหลังการติดตั้งตัวลดทอนสัญญาณ - ซึ่งขั้นตอนการตรวจสอบเดียวจะช่วยลดข้อผิดพลาดในการเลือกส่วนใหญ่

หากคุณกำลังจัดหาตัวลดทอนสัญญาณไฟเบอร์ออปติกหรือส่วนประกอบเชิงรับที่เกี่ยวข้อง โปรดสำรวจผลิตภัณฑ์ทั้งหมดของเราขั้วต่อไฟเบอร์ออปติก, อะแดปเตอร์, และสายแพทช์เพื่อให้มั่นใจถึงความเข้ากันได้ในการติดตั้งของคุณ

ตัวลดทอนสัญญาณไฟเบอร์ออปติกคืออะไร? ประเภท การใช้งาน และคู่มือการเลือก