Gwanhau optegolyn parhau i fod yn un o'r swyddogaethau llai hudolus ond cwbl hanfodol mewn systemau ffibr optig. Pan fydd perygl i drothwyon sensitifrwydd derbynnydd fynd y tu hwnt i-neu pan fo cyllidebau pŵer cyswllt yn gofyn am raddnodi manwl gywir-mae gwanwyr yn camu i mewn. Mae'r rhaniad sylfaenol rhwng amrywiadau goddefol a gweithredol yn adlewyrchu masnach beirianyddol ddyfnach{4}}sy'n llywio penderfyniadau dylunio rhwydwaith ar draws telathrebu, canolfan ddata, ac amgylcheddau prawf.
Y Dull Goddefol: Symlrwydd fel Cryfder
Mae gwanwyr goddefol yn gweithredu heb bŵer trydanol. Atalnod llawn. Mae'r nodwedd sengl hon yn rhaeadru i bron popeth arall amdanyn nhw.
Mae'r ffiseg yma yn syml. Rydych naill ai'n amsugno ffotonau (hidlwyr ïon gwydr dop neu fetel), yn creu bwlch aer rhwng wynebau ffibr, neu'n cam-alinio'r llwybr optegol yn fwriadol. Mae gwanhadyddion math bwlch yn llythrennol yn cyflwyno gwahaniad rheoledig-golau yn dargyfeirio ar draws y gofod hwnnw, a dim ond dogn sy'n mynd yn ôl i'r ffibr derbyn. Mae amrywiadau dop yn gweithio'n wahanol; mae ïonau sydd wedi'u hymgorffori yn y matrics gwydr yn trosi egni optegol yn wres. Nid oes angen ymyrraeth allanol ar y naill ddull na'r llall ar ôl ei osod.
Mae gwanwyr sefydlog yn dominyddu gosodiadau maes. Mae gwanhadwr mewnol 10dB yn costio efallai pymtheg doler, yn gosod mewn eiliadau, ac mae'n debygol y bydd yn para'n fwy na'r offer y mae'n ei gysylltu. Mae gwerthoedd cyffredin-3dB, 5dB, 7dB, 10dB, 15dB, 20dB-yn cwmpasu'r rhan fwyaf o senarios. Mae arddulliau cysylltwyr yn adlewyrchu'r diwydiant ehangach: LC a SC ar gyfer gosodiadau modern, FC ar gyfer gosodiadau etifeddiaeth a phrofion, weithiau'r amrywiadau APC pan fydd colled dychwelyd yn bwysig.
Mae gwanwyr optegol amrywiol (VOAs) ar ffurf oddefol yn defnyddio addasiad mecanyddol. Trowch ddeial, symudwch -hidlydd dwysedd niwtral, newidiwch y pellter bwlch. Mae'r rhain yn rhedeg unrhyw le o $50 i gannoedd o ddoleri yn dibynnu ar ystod gwanhau a manwl gywirdeb. Mae'r rhai da yn dal cywirdeb ±0.5dB. Y rhai rhad... peidiwch.
Mae sefydlogrwydd tymheredd yn amrywio'n fawr rhwng gweithgynhyrchwyr. Mae'n bosibl bod dalennau manyleb yn hawlio 0.02dB/ gradd , ond rwyf wedi gweld unedau'n drifftio'n sylweddol fwy mewn caeau awyr agored yn ystod misoedd yr haf. Mae'r bwlch-dyluniadau math yn tueddu i fod yn fwy sefydlog o dymheredd na rhai sy'n seiliedig ar amsugno, er nad yw hyn yn wir yn gyffredinol.
Mae colled dychwelyd yn cael ei hanwybyddu nes ei fod yn achosi problemau. Mae gorffeniad UPC safonol yn rhoi colled dychwelyd 50dB efallai i chi. APC yn gwthio heibio 60dB. Ar gyfer systemau DWDM neu gysylltiadau fideo analog, mae'r gwahaniaeth hwnnw'n bwysig iawn. Ar gyfer cysylltiad ether-rwyd sylfaenol, mae'n debyg na.
Gwanhad Gweithredol: Pan fydd Angen i Rwydweithiau Feddwl
Mae VOAs gweithredol yn cynrychioli athroniaeth beirianneg sylfaenol wahanol. Mae'r dyfeisiau hyn yn modiwleiddio pŵer optegol yn electronig, gan alluogi rheolaeth bell, dolenni adborth awtomataidd, ac integreiddio â systemau rheoli rhwydwaith.
Yma mae’r dirwedd dechnoleg yn ymrannu’n sylweddol:
VOAs seiliedig ar MEMSdefnyddio drychau microsgopig-silicon yn nodweddiadol-sy'n gogwyddo o dan rym electrostatig. Mae newid ongl y drych yn addasu faint o gyplau ysgafn rhwng ffibrau mewnbwn ac allbwn. Mae amseroedd ymateb yn hofran tua 1-10 milieiliad. Mae'r rhain yn dominyddu cymwysiadau telathrebu lle nad yw materion dibynadwyedd a gofynion cyflymder yn eithafol.
Attenuators crisial hylifolpolareiddio golau sy'n dod i mewn, yna cylchdroi'r cyflwr polareiddio hwnnw trwy amrywio foltedd ar draws cell LC. Mae polarydd i lawr yr afon yn blocio mwy neu lai o olau yn dibynnu ar gyfeiriadedd. Arafach na MEMS-10 i 100 milieiliad nodweddiadol-ond yn fecanyddol symlach. Dim rhannau symudol i'w gwisgo.
Dyluniadau optig thermo-manteisio ar newidiadau indecs plygiannol gyda thymheredd. Cynhesu adran waveguide, newid y cyplydd modd, addasu gwanhau. Mae'r rhain yn integreiddio'n hyfryd i gylchedau tonnau golau planar (PLCs) ar gyfer datrysiadau sianeli aml- cryno.
Modulators electro-optigyn seiliedig ar lithiwm niobate yn gallu cyflawni is-ymateb microsecond. Yn ddrud ac yn newynog am bŵer, ond does dim byd arall yn eu cyffwrdd o ran cyflymder.
Rwyf wedi treulio cryn amser gydag unedau MEMS gan werthwyr lluosog. Mae'r gwahaniaethau perfformiad rhwng un 400moduleanda400moduleanda1,200 yn aml yn dibynnu ar reoli electroneg yn hytrach na'r injan optegol ei hun. Gwell DACs, dolenni adborth llymach, algorithmau iawndal tymheredd mwy soffistigedig. Mae'r unedau drud yn cynnal cywirdeb ±0.1dB ar draws eu hystod gweithredu; gallai opsiynau cyllideb reoli ±0.3dB ar ddiwrnod da.
Lle Mae Hyn o Bwys Yn Ymarferol
Mae systemau DWDM yn cyflwyno'r achos defnydd cliriaf ar gyfer gwanhau gweithredol. Mae angen i bedwar deg, wyth deg, hyd yn oed naw deg-chwech o sianeli tonfedd sy'n lluosogi ar yr un pryd-bob un gyrraedd y derbynnydd gyda phŵer cyfatebol yn fras. Goddefiannau gweithgynhyrchu mewn ffynonellau laser, mân amrywiadau mewn colled ffibr ar draws tonfeddi, cynnydd gogwydd mewn EDFAs ... mae popeth yn cynllwynio tuag at ddargyfeiriad pŵer sianel-i-sianel. Mae VOAs yn nodau ROADM yn cydraddoli hyn yn ddeinamig.
Mae'r cynlluniau rheoli yn mynd yn soffistigedig. Mae monitorau sianel optegol yn mesur fesul-lefelau pŵer tonfedd; bod data'n bwydo i mewn i algorithmau sy'n pennu pwyntiau gosod VOA; mae'r system yn addasu'n barhaus wrth i batrymau traffig symud neu gydrannau heneiddio. Nid oes neb yn gwneud hyn â llaw.
Mae cymwysiadau datacenter yn tueddu tuag at weithrediadau symlach. Mae hydoedd byr yn golygu llai o wasgariad cronedig ac amrywiad colled. Ond mae amddiffyniad traws-dderbynnydd yn parhau i fod yn berthnasol- byddai plygio un modd pŵer uchel {{ 4}} i mewn i dderbynnydd amlfodd trwy glyt anghywir yn ffrio'r synhwyrydd heb wanhad priodol.
Mae prawf a mesur yn rhannu'r ddwy ffordd. Mae systemau prawf awtomataidd-llinellau cynhyrchu sy'n nodweddu trosglwyddyddion, er enghraifft-yn galw am wanhau rhaglenadwy ar draws miloedd o gylchoedd bob dydd. Mae VOAs gweithredol yn integreiddio trwy GPIB, USB, neu ether-rwyd. Gallai amgylcheddau labordy ddefnyddio naill ai; mae'n dibynnu a yw rhywun eisiau ysgubo gwanhad yn rhaglennol neu dim ond angen dymchwel pŵer yn achlysurol.
Y Rhifau y mae Pobl Mewn Gwirionedd Yn Ofalu Ynddynt
Mae colled mewnosod ar gyfer gwanwyr sefydlog goddefol yn ddibwys y tu hwnt i'r gwanhad arfaethedig-efallai 0.3dB dros ben. Mae VOAs mecanyddol yn ychwanegu ychydig yn fwy oherwydd eu mecanweithiau addasu. Mae unedau gweithredol yn amrywio; Mae dyluniadau MEMS fel arfer yn dangos colled mewnosod 1-3dB yn y gosodiad gwanhau lleiaf.
Mae trin pŵer yn cyfyngu dyfeisiau goddefol yn fwy na rhai gweithredol, a siarad yn gyffredinol. Mae'r rhan fwyaf o wanhadwyr goddefol yn pennu uchafswm mewnbwn tua 300-500mW. Ewch y tu hwnt i hyn gyda- mathau o wydr wedi'i dopio a daw difrod thermol yn bosibl. Mae cymwysiadau pŵer uchel yn galw am unedau arbenigol sydd â sgôr o 1W neu fwy.
Mae pegynu{0}}colled dibynnol (PDL) yn plagio technolegau gweithredol yn fwy na goddefol. Nid yw drychau MEMS yn hanfodol yn gwahaniaethu cyflyrau polareiddio, ond mae unrhyw anghymesuredd bach yn y llwybr optegol yn creu PDL. Mae dyfeisiau crisial hylif-yn sylfaenol polareiddio-seiliedig-angen dylunio gofalus i leihau hyn. Mae'n bosibl y bydd dalennau manyleb yn dangos 0.1-0.3dB PDL; mae unedau byd go iawn o dan straen tymheredd weithiau'n uwch na hyn.
Mae -colled ddibynnol ar donfedd (WDL) yn bwysig ar gyfer rhaglenni band eang. Mae'n bosibl y bydd gwanhadydd goddefol sydd wedi'i optimeiddio ar gyfer band C yn perfformio'n wael ar donfeddi band O. Mae dyfeisiau gweithredol yn wynebu cyfyngiadau tebyg, er bod dyluniadau soffistigedig yn rheoli ymateb cymharol wastad ar draws 1260-1620nm.
Realiti Cost
Byddaf yn swrth yma. Nid yw gwanwyr sefydlog goddefol yn costio dim byd ar raddfa yn y bôn. Mae pris cyfaint yn disgyn o dan bum doler yr uned ar gyfer ffurfweddiadau safonol. Anaml y bydd hyd yn oed fersiynau "premiwm" gyda goddefgarwch tynn yn fwy na hanner cant o ddoleri.
Mae VOAs mecanyddol goddefol yn meddiannu tir canol: $100-400 ar gyfer unedau o ansawdd gydag ystod wanhau a chywirdeb rhesymol.
Mae VOAs gweithredol yn cychwyn o gwmpas 300ar gyfer modelausylfaenolac yn dringo.Llawn −nodweddunitswithethernetinterfaces,ystod gwanhau helaeth,lowPDL,acyfrifcyflymcyrraedd300forba sicmodelsandclimbrapidly.Llawn −yn cynnwysrhyngwynebaurhyngwynebau,ystod gwanhau helaeth,lowPDL,acyngyfrifcyflymyncyrraedd1,500-2,000. Datrysiadau sianeli integredig ar gyfer rhaglenni ROADM - rydym yn sôn am brisio offer arbenigol bryd hynny.
Mae costau oes yn newid rhywfaint ar y calcwlws hwn. Yn y bôn, nid yw dyfeisiau goddefol byth yn methu difrod corfforol absennol. Mae unedau gweithredol yn cynnwys electroneg, actiwadyddion, firmware-pob modd methiant posibl. Mae manylebau MTBF tua 200,000-500,000 o oriau yn swnio'n drawiadol nes i chi gofio bod lleoliad deng mlynedd yn ymestyn dros tua 87,000 o oriau. Nid yw pob uned wedi goroesi.
Ychydig o Bethau Gwerth eu Gwybod
Mae glanhau wynebau diwedd ffibr cyn gosod unrhyw wanhadydd yn parhau i fod yn hurt o bwysig ac wedi'i esgeuluso'n hurt. Mae halogiad ar ryngwynebau cysylltwyr yn ychwanegu colled anrhagweladwy ac yn diraddio colled dychwelyd. Mae glanhawyr un clic yn costio pum doler y glanhau, tua{3}}yswiriant rhad.
Mae dogfennaeth olrhain yn bwysig os ydych yn gwneud unrhyw beth a reoleiddir. Mae gwanhau graddnodi gyda thystysgrifau olrheiniadwy NIST yn bodoli ar gyfer rhaglenni prawf; maent yn costio mwy ac mae angen eu hardystio o bryd i'w gilydd.
Mae cyflyru modd o bryd i'w gilydd yn croestorri â gofynion gwanhau. Mae lansio modd-singl i mewn i ffibr amlfodd weithiau'n defnyddio cordiau clwt gwrthbwyso neu geblau cyflyru modd sy'n gwanhau grwpiau modd penodol. Problem wahanol, weithiau'n cael ei drysu â gwanhad syth.
Mae'r farchnad yn parhau i esblygu tuag at integreiddio. Nid yw gwanwyr annibynnol yn diflannu, ond mae mwy o ymarferoldeb yn cyfuno i fodiwlau-VOAs wedi'u cyfuno â switshis optegol, wedi'u hintegreiddio i gardiau llinell, wedi'u hymgorffori mewn gwasanaethau traws-dderbynnydd. Mae llwyfannau ffotoneg silicon bellach yn cynnwys elfennau gwanhau sglodion ar-ar gyfer dyluniadau traws-dderbynnydd cydlynol.
Dewis Rhyngddynt
Ar gyfer cysylltiadau statig angen lleihau pŵer sefydlog: attenuators goddefol, yn amlwg. Dim rheswm i or-gymhlethu hyn.
Ar gyfer gosodiadau prawf gyda sgubiadau rhaglennol ailadroddus: mae VOAs gweithredol yn talu drostynt eu hunain mewn arbedion amser.
Ar gyfer rhwydweithiau cynhyrchu sydd angen addasiad deinamig: atebion gweithredol, gyda dewisiadau technoleg penodol yn dibynnu ar ofynion cyflymder a chyllideb.
Ar gyfer lleoli maes mewn lleoliadau anghysbell heb bŵer dibynadwy: goddefol yn ennill yn ddiofyn.
Mae'r dull hybrid-gwanhadwyr sefydlog goddefol ar gyfer gwanhad swmp ynghyd â VOA gweithredol ar gyfer addasiad dirwy-yn achlysurol yn gwneud synnwyr yn economaidd. Defnyddiwch wanhadydd sefydlog 20dB rhad i ddod yn agos, gadewch i -uned weithredol ystod gyfyngedig drin y 0-10dB sy'n weddill yn union.
Y tu hwnt i'r canllawiau hyn, cyd-destun sy'n dominyddu. Mae pensaernïaeth rhwydwaith, athroniaeth weithredol, systemau rheoli presennol, cynefindra staff, perthnasoedd gwerthwyr i gyd yn dylanwadu-penderfyniadau byd go iawn. Nid y dewis technegol optimaidd bob amser yw'r un ymarferol optimaidd.