Atenuador óptico

Atenuador óptico variable

Un atenuador óptico, o atenuador de fibra óptica, es un dispositivo utilizado para reducir el nivel de potencia de una señal óptica, ya sea en el espacio libre o en una fibra óptica. Los tipos básicos de atenuadores ópticos son fijos, variables paso a paso y variables continuas.

Aplicaciones

Los atenuadores ópticos se usan comúnmente en las comunicaciones de fibra óptica, ya sea para probar los márgenes de nivel de potencia agregando temporalmente una cantidad calibrada de pérdida de señal, o instalados de forma permanente para que coincidan correctamente los niveles del transmisor y el receptor. Las curvas cerradas tensionan las fibras ópticas y pueden causar pérdidas. Si una señal recibida es demasiado fuerte, una solución temporal es enrollar el cable alrededor de un lápiz hasta lograr el nivel de atenuación deseado. Sin embargo, tales disposiciones no son fiables, ya que la fibra estresada tiende a romperse con el tiempo. Generalmente, los sistemas multimodo no necesitan atenuadores ya que las fuentes multimodo rara vez tienen suficiente potencia de salida para saturar los receptores. En cambio, los sistemas monomodo, especialmente los enlaces de red DWDM de larga distancia, a menudo necesitan usar atenuadores de fibra óptica para ajustar la potencia óptica durante la transmisión.

Principios de funcionamiento

La reducción de potencia se realiza mediante absorción, reflexión, difusión, dispersión, deflexión, difracción y dispersión, etc. Los atenuadores ópticos suelen funcionar absorbiendo la luz, al igual que las gafas de sol absorben la energía lumínica adicional. Por lo general, tienen un rango de longitud de onda de trabajo en el que absorben toda la energía de la luz por igual. No deben reflejar la luz ni dispersarla en un espacio de aire, ya que eso podría causar un reflejo inverso no deseado en el sistema de fibra. Otro tipo de atenuador utiliza una longitud de fibra óptica de alta pérdida, que funciona con el nivel de potencia de la señal óptica de entrada de tal manera que el nivel de potencia de la señal de salida es menor que el nivel de entrada.

Tipos

Los atenuadores ópticos pueden adoptar varias formas diferentes y, por lo general, se clasifican como atenuadores fijos o variables. Además, se pueden clasificar como LC, SC, ST, FC, MU, E2000, etc. según los diferentes tipos de conectores.

Atenuadores fijos

Los atenuadores ópticos fijos utilizados en los sistemas de fibra óptica pueden utilizar una variedad de principios para su funcionamiento. Los atenuadores preferidos utilizan fibras dopadas, empalmes desalineados o potencia total, ya que ambos son fiables y económicos. Los atenuadores de estilo en línea se incorporan en los cables de conexión. El atenuador de estilo construido alternativo es un pequeño adaptador macho-hembra que se puede agregar a otros cables.

Los atenuadores no preferidos suelen utilizar principios de reflexión o de pérdida por separación. Dichos dispositivos pueden ser sensibles a: distribución modal, longitud de onda, contaminación, vibración, temperatura, daño debido a ráfagas de energía, pueden causar reflejos, pueden causar dispersión de señal, etc.

Atenuadores de bucle invertido

El atenuador de fibra óptica de bucle invertido está diseñado para pruebas, ingeniería y la etapa de quemado de placas u otros equipos. Disponible en SC/UPC, SC/APC, LC/UPC, LC/APC, MTRJ, MPO para aplicación monomodo. Cable de fibra de 900 um dentro de la carcasa negra para tipo LC y SC. Sin carcasa negra para los tipos MTRJ y MPO.

Atenuadores variables incorporados

Los atenuadores ópticos variables incorporados pueden controlarse manual o eléctricamente. Un dispositivo manual es útil para la configuración única de un sistema, y es casi equivalente a un atenuador fijo, y puede denominarse "atenuador ajustable". Por el contrario, un atenuador controlado eléctricamente puede proporcionar una optimización de potencia adaptativa.

Los atributos de mérito para los dispositivos controlados eléctricamente incluyen la velocidad de respuesta y evitar la degradación de la señal transmitida. El rango dinámico suele ser bastante restringido, y la retroalimentación de potencia puede significar que la estabilidad a largo plazo es un problema relativamente menor. La velocidad de respuesta es un problema particularmente importante en los sistemas dinámicamente reconfigurables, donde un retraso de una millonésima de segundo puede resultar en la pérdida de grandes cantidades de datos transmitidos. Las tecnologías típicas empleadas para una respuesta de alta velocidad incluyen el atenuador variable de cristal líquido (LCVA) o los dispositivos de niobato de litio. Hay una clase de atenuadores incorporados que técnicamente no se distinguen de los atenuadores de prueba, excepto que están empaquetados para montaje en bastidor y no tienen pantalla de prueba.

Atenuadores de prueba ópticos variables

Los atenuadores de prueba ópticos variables generalmente usan un filtro de densidad neutra variable. A pesar del costo relativamente alto, esta disposición tiene las ventajas de ser estable, insensible a la longitud de onda, insensible al modo y ofrece un amplio rango dinámico. A lo largo de los años se han probado otros esquemas como LCD, entrehierro variable, etc., pero con un éxito limitado.

Pueden ser controlados manualmente o por motor. El control del motor brinda a los usuarios regulares una clara ventaja de productividad, ya que las secuencias de prueba comúnmente utilizadas se pueden ejecutar automáticamente.

La calibración del instrumento atenuador es un problema importante. Por lo general, al usuario le gustaría una calibración absoluta de puerto a puerto. Además, la calibración generalmente debe realizarse en varias longitudes de onda y niveles de potencia, ya que el dispositivo no siempre es lineal. Sin embargo, una serie de instrumentos de hecho no ofrecen estas características básicas, presumiblemente en un intento de reducir costos. Los instrumentos atenuadores variables más precisos tienen miles de puntos de calibración, lo que da como resultado una excelente precisión general en uso.

Automatización de pruebas

Las secuencias de prueba que utilizan atenuadores variables pueden llevar mucho tiempo. Por lo tanto, es probable que la automatización logre beneficios útiles. Hay disponibles dispositivos de banco y de estilo portátil que ofrecen tales funciones.