Применение волоконной брэгговской решетки в волоконно-оптической системе связи
Публиковать:Коробка Оптроника  Время:2019-03-30  Просмотры:2258
Применение волоконной брэгговской решетки в волоконно-оптической системе связи. В качестве нового оптического устройства волоконная брэгговская решетка в основном используется для волоконно-оптической связи, распознавания волокон и оптической обработки информации. В оптоволоконной связи реализованы и широко используются многие специальные функции. Активные и пассивные оптоволоконные устройства могут состоять из:
Активные устройства: волоконный лазер (решетчатый узкополосный отражатель для DFB и других структур, перестраиваемый по длине волны и т. Д.); полупроводниковый лазер (волоконная решетка в качестве внешнего резонатора и используется для стабилизации источника света накачки 980 нм); Волоконный усилитель EDFA (волоконная решетка для достижения ровного усиления и отражения света при остаточной накачке); Волоконный усилитель Ramam (резонатор с брэгговской решеткой);
Пассивные устройства: фильтры (узкополосные, широкополосные и полосовые, отражающие и пропускающие); WDM мультиплексор с разделением по длине волны (решетка волноводных решеток, комбинация решеток и фильтров); OADM входной и выходной мультиплексор ввода-вывода (выбор решетки); компенсатор дисперсии (линейная чирпированная волоконная решетка реализует одноканальную компенсацию, дискретная волоконная решетка реализует многоканальную компенсацию в системе WDM); преобразователь длины волны OTDM-задержка OCDMA Encoder Волоконный брэгговский решетчатый энкодер.
1. Датчики
Волоконно-брэгговская решетка (FBG) широко используется в области определения оптических волокон с момента ее появления. Датчики с волоконной брэгговской решеткой (FBG) привлекают все больше внимания благодаря своим преимуществам анти-электромагнитных помех, антикоррозионной защиты, электрической изоляции, высокой чувствительности и низкой стоимости, а также хорошей совместимости с обычными оптическими волокнами. Поскольку резонансная длина волны FBG чувствительна к изменению напряжения, деформации и температуры, она в основном используется для измерения температуры, напряжения и деформации. Датчик получает сенсорную информацию, модулируя центральную длину волны Брэгговского FBG с внешними параметрами (температура или напряжение и деформация). Поэтому датчик обладает высокой чувствительностью, сильной помехоустойчивостью, низкими требованиями к энергии и стабильности источника света и подходит для точного и точного измерения. Датчики с волоконной брэгговской решеткой (FBG) в настоящее время составляют 44,2% материалов, в основном состоящих из оптических волокон. Датчики Fiber Bragg Grating (FBG) используются в различных аспектах, таких как мониторинг автомобильных дорог, мостов, плотин, шахт, аэропортов, кораблей, наземных технологий, железных дорог, нефте- или газохранилищ. Одним из направлений развития датчиков являются многоточечные и распределенные датчики, которые в основном используют комбинацию WDM, TDM, SDM и CDMA.
2. В фильтрах
Оптоволоконный фильтр является важным пассивным устройством в оптоволоконной связи. Появление волоконной решетки действительно реализует цельноволоконный фильтр. Фильтр Fibre Bragg Grating (FBG) является идеальным устройством в оптической системе связи из-за его низкой стоимости, совместимости с оптическими волокнами и легкой интеграции. Благодаря зрелости технологии изготовления FBG и обилию различных методов регулировки длины волны, одноканальные и многоканальные широкополосные полосовые фильтры с высокой отражательной способностью и узкополосные полосовые фильтры с низкими потерями могут быть реализовано от 1520 до 1560 нм. Кроме того, фильтры FBG с плоским усилением привлекают широкое внимание. Кроме того, FBG также используется в системе SDH. Компенсация дисперсии и мультиплексирование с добавлением-падением системы WDM.
3. Компенсация дисперсии
Для обычных одномодовых волокон G.652 значение дисперсии является положительным при 1550 нм. Когда оптический импульс распространяется в нем, коротковолновый свет («синий свет») распространяется быстрее, чем длинноволновый свет («красный свет»). После определенного расстояния прохождения импульс расширяется и образуется дисперсия волокнистого материала. Если период решетки велик, длинноволновый свет будет отражаться в передней части решетки, а коротковолновый отражается в передней части решетки. Длинный свет отражается в конце решетки, поэтому коротковолновый свет проходит на 2 л длиннее длинноволнового (L - длина решетки). Таким образом, создается разница во времени между длинноволновым и коротковолновым светом, и образуется дисперсия решетки. Когда световой импульс проходит через решетку, временная задержка у коротковолнового света больше, чем у длинноволнового света, который просто играет роль выравнивания дисперсии и обеспечивает компенсацию дисперсии.