Optokuplör türleri
Optik bağlaştırıcılar bölen, birleştiren ve dağıtan pasif cihazlardıroptiksinyaller. Dalga boyu bölmeli çoğullamada, fiber optik yerel alan ağlarında, fiber optik kablolu televizyon ağlarında ve bazı ölçüm cihazlarında vazgeçilmez optik bileşenlerdir. Şekilde birkaç tipik fiber optik kuplör yapısı gösterilmektedir.
Çalışma prensibi
4 portlu bir optokuplör en basit cihaz türüdür. 4 portlu bir optokuplörün yapısı ve prensibi şekilde gösterilmiştir.
Performans parametreleri
(1) Ekleme Kaybı
Ekleme kaybı, ışık cihazdan geçtikten sonra giriş ucundaki belirli bir bağlantı noktasındaki optik gücün, çıkış ucundaki başka bir bağlantı noktasındaki optik güce oranını ifade eder. Giriş portundan çıkış portuna ekleme kaybı şu şekilde ifade edilir:
L_i=10 günlüğü (P_out / P_in) (3-31)
(2) Ek Zarar
Ek kayıp L_a, toplam giriş gücünün toplam çıkış gücüne oranı olarak tanımlanır. 4 portlu bir optik kuplör için Denklem 3-32'de gösterildiği gibi,
L_a=10 log (P_in / (P_1 + P_2)) (3-32)
(3) Bölünme Oranı
Bölünme oranı, bir bağlantı noktasından çıkan optik güç çıkışının, tüm bağlantı noktalarından gelen toplam optik güç çıkışına oranını gösteren bir yüzdedir. Çıkış bağlantı noktalarındaki güç dağıtımının oranını yansıtır. 4 portlu bir optik kuplör için şu şekilde ifade edilebilir:
S_n = (P_2 / (P_1 + P_2)) × 100% (3-33)
(4) İzolasyon
Yalıtım, bağlı olmayan bağlantı noktaları arasındaki optik yolu engelleme veya zayıflatma yeteneğini- ifade eder. İstenilen çıkış bağlantı noktasındaki güç çıkışının, istenmeyen çıkış bağlantı noktalarındaki güç çıkışından çok daha büyük olduğunu gösterir. 4 portlu bir optik kuplör için matematiksel ifadesi şöyledir:
L_g=-10 günlüğü (P_2 / P_in) (3-34)
Üç-portlu optik bağlaştırıcının fiziksel yapı diyagramı şekilde gösterilmektedir.
Optik İzolatörler ve Optik Sirkülatörler
Optik İzolatör
Optik yalıtkanın işlevi, ışık dalgalarının yalnızca ileri yönde yayılmasını sağlayarak, iletim hattındaki çeşitli faktörlerin neden olduğu yansıyan ışığın lazere yeniden- girmesini ve lazerin çalışma kararlılığını etkilemesini önlemektir.
Optik izolatörler öncelikle lazerlerden veya optik amplifikatörlerden sonra kullanılır. Lazerler ve optik amplifikatörler konektörlerden, eklemelerden ve filtrelerden yansıyan ışığa karşı çok hassastır. Yansıyan bu ışık performanslarını düşürebilir; örneğin, bir lazerin spektral genişliği yansıyan ışıkla, bazen birkaç büyüklük düzeyinde genişletilebilir veya daraltılabilir. Bu nedenle bu tür optik cihazların çıkışının yakınına, yansıyan ışığın etkilerini önlemek için bir optik izolatör yerleştirilmelidir.
Bir optik izolatörün ana performans göstergeleri arasında çalışma dalga boyu, tipik ekleme kaybı (referans değeri: 0,4 dB), maksimum ekleme kaybı (referans değeri: 0,6 dB), tipik tepe izolasyonu, minimum izolasyon (referans değeri: 40 dB) ve geri dönüş kaybı (yani yansıma kaybı, referans değeri: giriş/çıkış 60/60 dB) vb. yer alır.
Optik sirkülatör
Optik sirkülatörler ve optik yalıtıcılar esasen aynı prensiple çalışır; ancak optik yalıtıcılar genellikle iki-bağlantı noktalı cihazlardır, optik sirkülatörler ise çok-bağlantı noktalı cihazlardır. Optik sirkülatörler, ileri ve geri iletilen ışığı ayırabildikleri ve tek-fiber çift yönlü iletişimde kullanıldıkları için çift yönlü iletişimde önemli bileşenlerdir. Solda bir optik sirkülatörün şematik diyagramı gösterilmektedir ve tek-fiber çift yönlü iletişimde kullanılan bir optik sirkülatörün şematik diyagramı sağda gösterilmektedir.
Dalga boyu dönüştürücü
Dalga boyu dönüştürücü, bir sinyali bir dalga boyundan diğerine dönüştüren bir cihazdır. Dalga boyu dönüştürücüler, dalga boyu dönüştürme mekanizmalarına bağlı olarak optoelektronik dalga boyu dönüştürücüler ve tüm-optik dalga boyu dönüştürücüler olarak sınıflandırılabilir.
Optoelektronik dalga boyu dönüştürücü şekilde gösterilmiştir. Elektronik cihazların getirdiği hız sınırlamaları nedeniyle yüksek-hızlı, yüksek-kapasiteli fiber optik iletişim sistemleri için uygun değildir.
Tamamen-optik dalga boyu dönüştürücü Şekil 3-38'de gösterilmektedir. Dalga boyu dönüştürme teknolojisi temel olarak yarı iletken optik amplifikatörden (SOA) oluşur.
λ₁ dalga boyuna sahip bir ışık sinyali ve λ₂ dalga boyuna sahip sürekli bir ışık sinyali aynı anda bir yarı iletken optik amplifikatöre (SOA) beslenir. SOA, giriş optik gücüne göre kazanç doyma özellikleri sergiler. Sonuç olarak, giriş ışık sinyali tarafından taşınan bilgi λ₂'ye aktarılır ve λ₂ ışık sinyalinin bir filtreden çıkarılmasıyla, λ₁'den λ₂'ye tüm-optik dalga boyu dönüşümü elde edilebilir.