光減衰器

光減衰器、または光ファイバー減衰器は、自由空間または光ファイバー内の光信号の電力レベルを下げるために使用されるデバイスです。光減衰器の基本的なタイプは、固定、段階的可変、および連続可変です。

光減衰器は、光ファイバー通信で一般的に使用され、校正された量の信号損失を一時的に追加することで電力レベルマージンをテストするため、または送信機と受信機のレベルを適切に一致させるために恒久的に設置されます。急激に曲がると光ファイバーにストレスがかかり、損失が発生する可能性があります。受信信号が強すぎる場合は、一時的な解決策として、必要な減衰レベルに達するまでケーブルを鉛筆に巻き付けます。 ^[1]ただし、ストレスのかかったファイバーは時間の経過とともに破損する傾向があるため、このような方法は信頼できません。一般に、マルチモードシステムでは減衰器は必要ありません。マルチモードソースは、受信機を飽和させるほど十分な出力を持つことはめったにないからです。代わりに、シングルモードシステム、特に長距離DWDMネットワークリンクでは、送信中に光パワーを調整するために光ファイバー減衰器を使用する必要があることがよくあります。

電力の低減は、吸収、反射、拡散、散乱、偏向、回折、分散などの手段によって行われます。光減衰器は通常、サングラスが余分な光エネルギーを吸収するように、光を吸収することによって機能します。通常、光減衰器には、すべての光エネルギーを均等に吸収する動作波長範囲があります。ファイバー システムで不要な反射を引き起こす可能性があるため、光を反射したり、空気ギャップで光を散乱させたりしないでください。別のタイプの減衰器は、高損失光ファイバーを使用し、入力光信号電力レベルに応じて、出力信号電力レベルが入力レベルよりも低くなるように動作します。^[2]

光減衰器にはさまざまな形態があり、通常は固定減衰器と可変減衰器に分類されます。さらに、コネクタの種類に応じて、LC、SC、ST、FC、MU、E2000などに分類できます。^{[2] [リンク切れ‍ ]}

光ファイバーシステムで使用される固定光減衰器は、さまざまな原理で機能します。推奨される減衰器は、ドープファイバー、ミスアラインメントスプライス、または総電力のいずれかを使用します。これらはどちらも信頼性が高く、安価であるためです。 インラインスタイルの減衰器はパッチケーブルに組み込まれています。代替のビルドアウトスタイルの減衰器は、他のケーブルに追加できる小さなオス-メスアダプターです。^[3]

非優先減衰器では、ギャップ損失または反射原理が使用されることがよくあります。このようなデバイスは、モード分布、波長、汚染、振動、温度、電力バーストによる損傷に敏感で、後方反射を引き起こしたり、信号分散を引き起こしたりする可能性があります。

ループバック光ファイバー減衰器は、ボードやその他の機器のテスト、エンジニアリング、バーンイン段階用に設計されています。シングルモードアプリケーションには、SC/UPC、SC/APC、LC/UPC、LC/APC、MTRJ、MPOが用意されています。LCおよびSCタイプの場合、黒いシェルの内側には900 umのファイバーケーブルが入っています。MTRJおよびMPOタイプの場合、黒いシェルはありません。^[4]

内蔵の可変光減衰器は、手動または電気で制御できます。手動デバイスは、システムを一度だけセットアップするのに便利で、固定減衰器とほぼ同等であり、「調整可能な減衰器」と呼ばれることもあります。対照的に、電気制御減衰器は、適応型電力最適化を提供できます。

電気制御デバイスのメリットには、応答速度と送信信号の劣化の回避が含まれます。ダイナミック レンジは通常かなり制限されており、電力フィードバックにより、長期安定性は比較的小さな問題になる可能性があります。応答速度は、動的再構成可能なシステムでは特に大きな問題であり、100 万分の 1 秒の遅延で大量の送信データが失われる可能性があります。高速応答に使用される一般的なテクノロジには、液晶可変減衰器 (LCVA) やリチウム ニオブ酸塩デバイスがあります。組み込み減衰器には、ラック マウント用にパッケージ化され、テスト ディスプレイがないことを除けば、テスト減衰器と技術的に区別がつかないクラスがあります。

可変光テスト減衰器は、通常、可変減光フィルタを使用します。比較的高価であるにもかかわらず、この構成は、安定しており、波長やモードの影響を受けず、広いダイナミック レンジを提供できるという利点があります。LCD、可変エアギャップなどの他の方式も長年にわたって試されてきましたが、成功は限られています。

これらは、手動またはモーター制御のいずれかです。モーター制御では、よく使用されるテスト シーケンスを自動的に実行できるため、一般ユーザーには生産性の明確な利点がもたらされます。

減衰器の校正は大きな問題です。ユーザーは通常、ポート間の絶対校正を希望します。また、デバイスは常に線形であるとは限らないため、校正は通常、複数の波長と電力レベルで実施する必要があります。ただし、コスト削減のためか、これらの基本機能を提供していない機器も多数あります。最も正確な可変減衰器には何千もの校正ポイントがあり、使用時に優れた全体的な精度が得られます。

可変減衰器を使用するテスト シーケンスは非常に時間がかかります。したがって、自動化によって有益なメリットが得られる可能性が高くなります。このような機能を備えたベンチ スタイルとハンドヘルド スタイルの両方のデバイスが利用可能です。

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 この記事には、連邦規格 1037Cのパブリック ドメイン マテリアルが組み込まれています。一般調達局。2022 年 1 月 22 日にオリジナルからアーカイブされました。