光网络 - 设备
在本章中，我们将讨论光学设备的各种组件。
隔离器
隔离器是一种非互易设备，它允许光沿光纤在一个方向上传播，并在相反方向上提供非常高的衰减。光学系统中需要隔离器来防止不必要的反射，这些反射会沿光纤返回并干扰激光器的运行（产生噪声）。在制造隔离器时，使用"法拉第效应"，它依赖于偏振。
隔离器由光学偏振器、分析器和法拉第旋转器构成。光信号穿过偏振器，方向与传入的偏振状态平行。法拉第旋转器将使光信号的偏振旋转 45 度。
然后，信号通过分析器，该分析器相对于输入偏振器成 45 度角。隔离器将光信号从左向右传递，并将其偏振改变 45 度，产生约 2 dB 的损耗。
循环器
循环器是微型光学设备，可以与任意数量的端口一起使用，但是，通常使用 3 端口/4 端口循环器。它的端口到端口损耗相对较低，为 0.5 dB 到 1.5 dB。
循环器的基本功能如上图所示。进入任何特定端口（例如端口 1）的光都会绕过循环器并从下一个端口（例如端口 2）退出。从端口 2 进入的光从端口 3 离开，依此类推。该设备在圆周上对称运行。循环器是微光学设备，可以制成任意数量的端口。但是，3 端口和 4 端口循环器非常常见。循环器的损耗非常低。典型的端口到端口损耗约为 0.5 到 1.5 db。
分路器和耦合器
耦合器和分路器用于组合光信号和/或分离光信号。绝大多数单模光耦合器采用谐振耦合原理。两个 SM 光纤芯平行放置且彼此靠近。光功率通过电磁波感应从一个芯传输到另一个芯并返回。功率耦合取决于耦合部分的长度。
三个重要特性是 −
回波损耗 −反射和损失的功率量。
插入损耗 − 信号在通过设备时的总传输量损失。
超额损耗 − 设备在理论损耗之上的额外损耗。
耦合器的类型
- Y 型耦合器
- 星型耦合器
- 熔融光纤
- 混合板
- 平面（自由空间）
- 3 dB 耦合器
- 分束器
滤波器
滤波器用于从许多信号中选择传输路径和接收器中的信号。光栅是滤波器。开关、调制器、AWG、多路复用器等被视为滤波器类型。
以下是滤波器的类型 −
- 法布里-珀罗
- 可调滤波器
- 光纤内布拉格光栅滤波器
滤波器用于 LED 前面，以在传输之前缩小线宽。滤波器在 WDM 网络中非常有用，因为 −
放置在非相干接收器前面的滤波器可用于从许多到达信号中选择特定信号。
有人提出 WDM 网络使用滤波器来控制信号通过网络的路径。
光纤布拉格光栅是通信领域最重要的光学滤波器。
调制器
调制器由一种在电场或磁场影响下改变其光学特性的材料组成。一般情况下，有三种方法 −
- 电光和磁光效应
- 电吸收效应
- 声学调制器
由于机械振动，材料指数发生变化。声学调制器使用非常高频率的声音。通过控制声音的强度，我们可以控制偏转的光量，从而构造一个调制器。
以下是它的一些优点 −
它们可以处理相当高的功率。
折射的光量与声波的强度成线性比例。
它们可以同时调制不同的波长。
光学 ADM
光学滤波器用于从到达光纤的多个波长中隔离或丢弃所需波长。一旦波长被丢弃，另一个使用相同波长的通道可以在光纤离开 OADM 时添加或插入到光纤中。
一个简单的 ADM 只有 4 个输入和输出通道，每个通道有四个波长。在 OADM 中，波长可能会被放大、均衡或进一步处理。 OADM 使用光交叉连接将波长从输入光纤排列到输出光纤。
光交叉连接
光 x-connect 可以接收四根输入光纤，每根光纤携带四个波长，并将 16 个波长重新排列到四根输出光纤上。OXC 内部的简单转发器会将其中一个波长转移到可用信道。
