Основные определения. Ответвителем является неселективный пассивный элемент, обладающий тремя или более портами и распределяющий мощность между ними в определенном соотношении без

Ответвителем является неселективный пассивный элемент, обладающий тремя или более портами и распределяющий мощность между ними в определенном соотношении без какого-либо усиления, переключения или какой-то модуляции.

Термин разветвитель используется как синоним элемента ответвляющего поток. Он используется также для определения структуры, распределяющей оптическую мощность между двумя оптическими волокнами или между активным устройством и волокном.

Аттенюатор - пассивный элемент, осуществляющий управляемое ослабление сигнала в волоконно-оптической линии передачи (ВОЛП).

Фильтр - пассивный элемент, используемый для модификации проходящего через него оптического излучения, как правило, за счет изменения спектрального распределения мощности. В частности, волоконно-оптические фильтры обычно использутот для отсечения или поглощения оптического излучения в определенных областях длин волн и пропускания излучения на других длинах волн.

Изолятор — оптическое устройство, не обладающее свойством взаимности, предназначенное для подавления обратного отражения в ВОЛП и имеющее минимальные вносимые потери в прямом направлении.

Терминатор (оконечный элемент) — элемент, используемый для терминирования оптоволокна (оконцованного или нет) с целью подавления отражения.

Переключатель (коммутатор) — пассивный элемент, имеющий один или больше портов, которые передают, блокируют или перенаправляют оптическую мощность в одно из волокон ВОЛП.

Компенсатор — пассивный элемент, используемый для компенсации хроматической дисперсии одного из оптических трактов.

Оптический разъем — элемент, прикрепленный к одному из оптических кабелей или отдельной части оборудования для осуществления частых соединений/разъединений оптических волокон или кабелей.

Сращивание - постоянное (неразъемное) или полупостоянное (разбираебмое, с технологическим зазором) соединение между двумя оптическими волокнами, осуществляемое для объединения их оптических потоков.

Определение функциональных параметров (За основу взят стандарт ITU-T G.671)

Вносимые потери — уменьшение оптической мощности между входным и выходным портами пассивного элемента в дБ, определяемое как

IL = -10*1og(P1/P0), (1)

где Р0 — оптическая мощность, вводимая во входной порт, а Р1 — оптическая мощность, полученная из выходного порта.

Возвратные потери — часть входной мощности, которая возвращается из входного порта пассивного элемента. Они определяются, как

RL = -10*log(Pr/Pi), (2)

где Pi — оптическая мощность, вводимая во входной порт, а Pr — оптическая мощность, полученная обратно из того же порта.

Отражательная способность - отношение R отраженной мощности Pr к падающей мощности Pi, определенное для данного порта пассивного элемента при заданных условиях спектрального распределения, поляризации и геометрического распределения, выраженное в дБ, а именно:

R = -10 1og(Pr/Pi), (3)

Направленность - отношение оптической мощности, вводимой во входной порт, к оптической мощности, возвращаемой от любого другого порта. Направленность рассматривается как характеристика изоляции, или перекрестной помехи, на ближнем конце. Минимальные направленность и возвратные потери являются теми нижними пределами, которые применяются во всем диапазоне длин волн, определенном для полосового фильтра.

Это диапазон длин волн от λmin до λmax в пределах, задаваемых от номинального λjвнутри которого пассивные элементы должны работать с определенными показателями ошибок.

Обратные потери - мера уменьшения оптической мощности (в дБ), распространяющейся в обратном направлении, в результате установки изолятора. Излучающим портом здесь является выходной порт изолятора, а приемным портом - входной порт изолятора. Потери определяются следующей формулой:

BL = -10 log(Pob/Pib), (4)

где Pob - оптическая мощность, измеренная на входном порте изолятора, когда мощность Pib излучается в рабочий порт. При нормальной работе Pib - оптическая мощность, отраженная от устройств, установленных на удаленном конце оптической линии, и направленная обратно так, что попадает в выходной порт изолятора, потери которого и измеряются.

Для волоконно-оптических элементов ветвления, направленность представлена значением аij - элемента логарифмической матрицы передачи между двумя изолированными портами.

Логарифмическая матрица передачи элементов ветвления может содержать определенный набор коэффициентов, который конечен и одинаков. В этом случае диапазон изменения этих коэффициентов аij (выраженный в дБ) именуется однородностью элементов ветвления.

Портом является вход оптического волокна или оптического разъема (присоединенного к оптическому элементу), используемый для ввода оптической мощности.

Оптические свойства волоконно-оптических устройств ветвления могут быть определены в терминах матрицы коэффициентов п х п, где n -число портов, а коэффициенты представляют часть мощности, передаваемой между назначенными портами. В общем случае матрица передачи Т имеет вид:

где tij - отношение оптической мощности Pij передаваемой из порта j, к оптической мощности Рi, подаваемой на порт i. То есть,

tij=Pij/Pi (6)

Коэффициентом передачи является элемент tij матрицы передачи.

В общем случае логарифмическая матрица передачи имеет вид:

где а_ij — коэффициент уменьшения оптической мощности (в дБ), выходящей из порта у, при единичной мощности, приложенной к порту i, то есть,

а_ij = -10 log(t_tj) (8)

где t_tj - коэффициент передачи матрицы.

Оптические свойства волоконно-оптического коммутатора могут быть определены матрицей коэффициентов т х п (где п — число портов). Матрица Т отображает пути передачи в состоянии включено (передача в расчете на худший случай), а матрица T^o — пути передачи в состоянии выключено (изоляция в расчете на худший случай).

Коэффициентом передачи является элемент t_ij или t^o_ij матрицы передачи. Каждый коэффициент t_ij определяет минимальную часть мощности, переданную от порта i к порту j, если путь ij включен. Каждый коэффициент t⁰_ij определяет максимальную часть мощности, переданную от порта i к порту j, если путь ij выключен.

Избыточные потери - это общая мощность, потерянная в устройствах ветвления, когда оптический сигнал подается в порт i. Они определяются как

EL_i= -10 logΣ_j t_ij (11)

где суммирование осуществляется только по тем значениям j, для которых i и j — проводящие порты. Для устройства ветвления с N входными портами будет существовать массив из N значений избыточных потерь, по одному значению для каждого входного порта i.

Для заданного входного порта i коэффициент связи является отношением светового потока на заданном выходном порту k к общему световому потоку со всех выходных портов. Он определяется так:

CR = t_ik/Σt_ij (12)

где индексом j обозначены все функционирующие выходные порты.

Рабочая длина волны - э то номинальная длина волны λ, на которой пассивный элемент должен (по проекту) работать с надлежащими показателями.