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可调谐光功率分配器有哪些应用?

发布时间:2012-01-29

熔融拉锥型光纤耦合器和PLC(平面光波导)光功率分配器近年来已获得长足发展。但无论光纤型或波导型器件现在都只能提供固定的分光比。 随着电信业务的发展,需要采用分光比可调的光功率分配器的场合越来越多。

一、可调谐光功率分配器的应用
(1)调整各节点的功率分配
可调光功率分配器不仅适用于环形网络,还可应用于光功率分配器串联结构。以上大多是要求各节点功率均衡的例子,而在各节点所需光信号功率不同的情况下,还可以反其道而行之,调整各节点功率分配因数以满足不同节点要求。

(2)自愈环保护
在城域网中,自愈环形网是一种常见的保护方式。该方式无需人工干预,网络能从故障中实时、自动恢复所承载的业务。PON双纤自愈环保护网络是可调功率分配器的一个典型应用,在该环上每个节点包含两个功率分配器。该网络能够确保信号在节点间线路被切断的情况下仍可以通过所有节点。但是,如果采用固定光功率分配器,节点间的功率差异将非常大,假设节点间的光纤链路衰减损耗为1.5dB,固定功率分配因数为0.1左右,在一个N=10的系统中节点间将有20dB左右的功率差异。而如果采用可调光功率分配器,只要适当调整各节点的功率分配因数,则同样的系统的功率差异就可以忽略不计。由于采用可调功率分配器的自愈环具有以上诸多优点,因此可以应用的领域十分广泛。

(3)降低FTTH的成本
为了降低FTTH接入的费用,运营商都力求节省光纤资源。许多运营商都采用了PON技术,单一系统可容纳数百个用户。另外,运营商采用多个用户共用一个用户端设备,当用户扩大的时候再逐渐增加用户端设备。可以采用光功率分配器进行级联的方法,即由多个用户共用一个用户端设备,多个用户端设备通过光功率分配器汇接至一个光线路终端(OLT)。各个用户端设备所接入的用户数量的多少不一定相同,各个用户端到OLT的路径距离也可能各异。即各个用户端设备所需的光信号功率可能会有很大差异,并可能随时变化。而目前PON中使用的都是固定的光功率分配器,这样不利于光功率资源的有效分配。可调光功率分配器对多变的光纤到家市场,具有很强的针对性。它可以通过改变自身的功率分配因数,动态地分配各用户端设备所得到的光功率。这样就能提高网络配置的灵活性,充分利用光功率资源,提高网络的可靠性,降低投资风险。

(4)用于较大范围的光纤CATV网络
可调光功率分配器还可取代过去的固定分路器用于较大范围的光纤CATV网络。过去曾采用光纤熔融拉锥光分路器,也曾根据小区人口和远近分布设计出不同分光比的光分路器,然后向厂家定做。但由于分光比固定,当小区用户增加或减少引起各节点所需功率变化时,各分路器就无法再与之匹配。当通往各小区的链路损耗因各种原因增大时,网络的运行维护也比较麻烦。这时如果用可调光功率分配器取代一般的光分路器将大大方便网络建设,降低成本,并且使网络有很好的扩容性和适应性。

(5)中长距离系统的保护
除了用于FTTH及PON等接入网之外,可调光功率分配器还可能在中长距离点对点系统中发挥重要作用。例如,用于光线路保护模块中。

目前国内外通用的光线路保护方案主要有两种,一种是1+1方案,一种是1:1方案。1+1方案在光信号的输出端口,首先用一个1×2的光功率分配器将光信号分成两路。

在接收端口,用一个1×2的光开关有选择地取其中一路接入接收机。它的好处在于,系统可以同时对两路光信号实施监测。

在有故障的情况下,总是选择光信号质量较好的路径。但是,该方案要损失掉一半光功率。1:1方案在光信号的输出和输入端口,均部署一个1×2的光开关来实现光路径的同时切换。光信号同一时间只在一条线路中传输。

它的好处在于,系统可以避免光信号在一开始就有一半光功率损耗。采用可调光功率分配器取代1+1方案中的1×2固定光功率分配器可以兼顾这两种方案的优点。系统可以同时监测两条路径,动态地调用在备份路径中的光功率资源。

不仅如此,在实际工程应用中保护路径和初始路径往往不在一条光缆中,甚至物理路径也完全不同,这样才能对光缆被切断起真正保护作用。这是因为保护路径和初始路径在距离上可能有很大的差别,无论是1+1方案,还是1:1方案,两路径切换时,光功率的补偿或衰减可能成为系统正常工作的必要条件。

换句话说,光放大器和可调光功率衰减器可能是必备设备。采用可调光功率分配器后,也许不能节约所需要的光放大器,但可调光功率衰减器将不再是必要的了。

(6)其他应用
可调光功率分配器还可以在智能型光放大器(如可调增益均衡器、自适应光放大器等)的设计中发挥关键作用,使这些器件可以自动调整工作状态以符合系统应用要求,并且可以大大减小光功率消耗。

由此可见,可调光功率分配器可以通过改变其功率分配因数,灵活地因应网络的变化,保持功率均衡,有效地利用光功率资源,维持网络的传输质量。当前的网络越来越多变,越来越需要能够随网络变化而变化的器件。

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