फाइबर ऑप्टिक सर्कुलेटर: कार्य सिद्धांत और अनुप्रयोग

Aug 05, 2026

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फ़ाइबर ऑप्टिक सर्कुलेटर एक निष्क्रिय, गैर-पारस्परिक उपकरण है जो एक परिभाषित अनुक्रम में प्रकाश को एक पोर्ट से अगले पोर्ट तक निर्देशित करता है। सामान्य तीन-पोर्ट डिज़ाइन में, पोर्ट 1 में प्रवेश करने वाला प्रकाश पोर्ट 2 से बाहर निकलता है। पोर्ट 2 पर लौटने वाला प्रकाश फिर पोर्ट 1 पर वापस जाने के बजाय पोर्ट 3 पर भेजा जाता है।

यह दिशात्मक व्यवहार तब उपयोगी होता है जब किसी ऑप्टिकल सिस्टम को आउटगोइंग और रिटर्निंग लाइट को अलग करना होता है। सामान्य उदाहरणों में सिंगल-फाइबर द्विदिशात्मक लिंक, रिफ्लेक्टिव फाइबर ब्रैग ग्रेटिंग सिस्टम, ओटीडीआर और रिफ्लेक्टोमेट्री, डबल-पास ऑप्टिकल एम्पलीफायर, फाइबर सेंसिंग और ऑप्टिकल कोहेरेंस टोमोग्राफी शामिल हैं।

यह मार्गदर्शिका ऑपरेटिंग सिद्धांत, पोर्ट मानचित्र, मुख्य प्रकार, अनुप्रयोग, चयन मानदंड और स्वीकृति परीक्षण बताती है। एक सर्कुलेटर कई में से एक हैनिष्क्रिय ऑप्टिकल उपकरण, और इसे संपूर्ण स्रोत, फाइबर, डिटेक्टर, कनेक्टर और माप वास्तुकला के हिस्से के रूप में चुना जाना चाहिए।

Three-port fiber optic circulator routing input light from Port 1 to Port 2 and returned light from Port 2 to Port 3.

 

त्वरित उत्तर: फ़ाइबर ऑप्टिक सर्कुलेटर क्या करता है?

एक तीन-पोर्ट ऑप्टिकल सर्कुलेटर आम तौर पर दो आवश्यक कम-नुकसान पथ प्रदान करता है:

  • पोर्ट 1 से पोर्ट 2:स्रोत प्रकाश को किसी लिंक या परावर्तक घटक की ओर भेजता है।
  • पोर्ट 2 से पोर्ट 3:एक रिसीवर या माप उपकरण की ओर रिटर्निंग लाइट भेजता है।

पोर्ट 2 में प्रवेश करने वाला प्रकाश पोर्ट 1 से पोर्ट 2 पथ का अनुसरण नहीं करता है। इसे पोर्ट 3 पर रीडायरेक्ट किया जाता है। यही कारण है कि एक सर्कुलेटर केवल रिटर्निंग लाइट को त्यागे बिना काउंटर-प्रोपेगेटिंग सिग्नल को अलग कर सकता है।

ऑप्टिकल पथ विशिष्ट व्याख्या प्रासंगिक विशिष्टता
1 → 2 पहला इच्छित संचरण पथ निविष्ट वस्तु का नुकसान
2 → 3 दूसरा इच्छित संचरण पथ निविष्ट वस्तु का नुकसान
3 → 1 केवल पूर्णतः परिचालित डिज़ाइन में उपलब्ध है प्रविष्टि हानि, यदि निर्दिष्ट हो
2 → 1 अवांछित रिवर्स रिसाव एकांत
1 → 3 अवांछित स्किप-पोर्ट रिसाव प्रत्यक्षता या क्रॉसस्टॉक

 

फ़ाइबर ऑप्टिक सर्कुलेटर क्या है?

आईईसी 62077:2022फाइबर ऑप्टिक सर्कुलेटर्स को तीन या अधिक पोर्ट वाले निष्क्रिय, गैर-पारस्परिक उपकरणों के रूप में वर्णित करता है जो ऑप्टिकल पावर को दिशात्मक रूप से संचारित करते हैं। पोर्ट ऑप्टिकल फाइबर या फाइबर ऑप्टिक कनेक्टर हो सकते हैं।

"गैर-पारस्परिक" प्रमुख शब्द है। पारस्परिक घटक में, प्रसार दिशा को उलटने से आम तौर पर प्रकाश को उसी ऑप्टिकल पथ को वापस लेने की अनुमति मिलती है। एक सर्कुलेटर अलग तरह से व्यवहार करता है: रिवर्स-ट्रैवलिंग सिग्नल एक अलग पोर्ट पर भेजा जाता है।

घटक सिग्नल को प्रवर्धित नहीं करता है, तरंग दैर्ध्य उत्पन्न नहीं करता है, ट्रांसीवर ध्रुवता को सही नहीं करता है, या WDM डिवाइस को प्रतिस्थापित नहीं करता है। यह ऑप्टिकल पोर्ट के बीच नियंत्रित रूटिंग प्रदान करता है।डॉ. रुडिगर पास्चोटा द्वारा फैराडे सर्कुलेटर्स पर आरपी फोटोनिक्स इनसाइक्लोपीडिया लेखसमान अनुक्रमिक रूटिंग सिद्धांत और फैराडे आइसोलेटर्स के साथ इसके संबंध का वर्णन करता है।

 

थ्री-पोर्ट ऑप्टिकल सर्कुलेटर प्रकाश को कैसे रूट करता है?

उत्पाद ड्राइंग में पोर्ट तीर अकेले भौतिक क्रमांकन से अधिक महत्वपूर्ण हैं। एक विशिष्ट व्यवस्था स्रोत को पोर्ट 1 पर, साझा फाइबर या परावर्तक तत्व को पोर्ट 2 पर और डिटेक्टर को पोर्ट 3 पर रखती है।

फुल सर्कुलेटर बनाम अर्ध-सर्कुलेटर

एक पूरी तरह से परिचालित तीन-पोर्ट डिवाइस 1→2, 2→3, और 3→1 पथ प्रदान कर सकता है। एक अर्ध-परिसंचारक, जिसे कभी-कभी मानकों में अपूर्ण रूप से प्रसारित उपकरण के रूप में वर्णित किया जाता है, केवल इच्छित एप्लिकेशन के लिए आवश्यक पथ प्रदान कर सकता है।

आईईसी 61753-091-02:2022उदाहरण के लिए, नियंत्रित वातावरण के लिए गैर-कनेक्टेराइज्ड, एकल-मोड, तीन-पोर्ट अपूर्ण रूप से परिचालित सर्कुलेटर्स को संबोधित करता है। यही कारण है कि तीन भौतिक बंदरगाहों की उपस्थिति यह साबित नहीं करती है कि सभी तीन अनुक्रमिक पथ प्रयोग करने योग्य हैं या उनकी सीमाएं समान हैं।

ऑर्डर देने से पहले, प्रत्येक आवश्यक इनपुट-टू-आउटपुट पथ रिकॉर्ड करें। यदि सिस्टम को केवल 1→2 और 2→3 की आवश्यकता है, तो एक अर्ध-परिसंचारक पर्याप्त हो सकता है। यदि पोर्ट 3 को प्रकाश को पोर्ट 1 तक भी भेजना है, तो डेटा शीट को उस पथ को स्पष्ट रूप से निर्दिष्ट करना होगा।

 

फाइबर ऑप्टिक सर्कुलेटर कार्य सिद्धांत

अधिकांश पारंपरिक फाइबर ऑप्टिक सर्कुलेटर फैराडे प्रभाव के आधार पर मैग्नेटो-ऑप्टिक गैर-पारस्परिकता का उपयोग करते हैं। फैराडे रोटेटर चुंबकीय क्षेत्र में प्रकाश की ध्रुवीकरण दिशा को बदल देता है। एक सामान्य पारस्परिक तरंगप्लेट के विपरीत, जब प्रकाश डिवाइस के माध्यम से विपरीत दिशा में यात्रा करता है तो घूर्णन रद्द नहीं होता है।

व्यावहारिक डिज़ाइन फैराडे रोटेटर को वेवप्लेट्स, पोलराइज़र, बाइरफ़्रिंजेंट बीम डिसप्लेसर, कोलिमेटिंग ऑप्टिक्स और सटीक संरेखण संरचनाओं के साथ जोड़ते हैं। ऑप्टिकल व्यवस्था आगे और पीछे की ओर जाने वाली रोशनी को अलग-अलग आउटपुट फाइबर तक पहुंचाती है।

Simplified cutaway of a fiber optic circulator using a Faraday rotator, waveplates and beam displacers to route forward and returning light to different ports.

सरलीकृत आगे का पथ

  1. पोर्ट 1 में प्रवेश करने वाला प्रकाश संकुचित हो जाता है।
  2. डिज़ाइन ध्रुवीकरण घटकों को अलग या प्रबंधित करता है।
  3. वेवप्लेट्स और फैराडे रोटेटर आवश्यक ध्रुवीकरण स्थिति स्थापित करते हैं।
  4. बीमों को पुनः संयोजित किया जाता है और पोर्ट 2 में केंद्रित किया जाता है।

सरलीकृत वापसी पथ

  1. लौटती हुई रोशनी पोर्ट 2 में प्रवेश करती है और ऑप्टिकल असेंबली के माध्यम से विपरीत दिशा में यात्रा करती है।
  2. गैर-पारस्परिक घुमाव मूल ध्रुवीकरण परिवर्तन को पूर्ववत नहीं करता है।
  3. परिणामी ध्रुवीकरण और स्थानिक पथ पोर्ट 1-से-पोर्ट 2 मार्ग से भिन्न होता है।
  4. प्रकाश पोर्ट 1 के बजाय पोर्ट 3 पर केंद्रित है।

सटीक आंतरिक निर्माण भिन्न होता है। सिस्टम डिजाइनरों को आम तौर पर आंतरिक प्रकाशिकी को पुन: पेश करने की आवश्यकता नहीं होती है, लेकिन उन्हें यह समझने की आवश्यकता होती है कि तरंग दैर्ध्य, ध्रुवीकरण, संरेखण, तापमान, ऑप्टिकल शक्ति और कनेक्टर प्रतिबिंब मापा प्रदर्शन को बदल सकते हैं।

 

फाइबर ऑप्टिक सर्कुलेटर्स के मुख्य प्रकार

थ्री-पोर्ट और मल्टीपोर्ट सर्कुलेटर्स

आउटगोइंग और रिटर्निंग लाइट को अलग करने के लिए तीन-पोर्ट इकाई सामान्य विकल्प है। चार-पोर्ट और उच्च-पोर्ट संस्करण अतिरिक्त अनुक्रमिक पथों का समर्थन करते हैं लेकिन पैकेज जटिलता और कुल सिस्टम हानि को बढ़ा सकते हैं। अधिक पोर्ट तभी उपयोगी होते हैं जब आर्किटेक्चर को उनकी आवश्यकता होती है।

ध्रुवीकरण-स्वतंत्र परिचालक

एक ध्रुवीकरण-स्वतंत्र डिज़ाइन ध्रुवीकरण की बदलती इनपुट स्थितियों को स्वीकार करता है, जो सामान्य सिंगल-मोड लिंक में उपयोगी है जहां झुकने, तनाव, तापमान और आंदोलन ध्रुवीकरण की स्थिति को बदल सकते हैं। डेटा शीट को अभी भी ध्रुवीकरण-निर्भर हानि और किसी भी ध्रुवीकरण-मोड-फैलाव सीमा को परिभाषित करना चाहिए जो अनुप्रयोग के लिए मायने रखता है।

ध्रुवीकरण-संचारकों को बनाए रखना

A ध्रुवीकरण-बनाए रखने वाला ऑप्टिकल सर्कुलेटरइसका उद्देश्य सेंसिंग, इंटरफेरोमेट्रिक, सुसंगत और लेजर सिस्टम में एक परिभाषित ध्रुवीकरण अक्ष को संरक्षित करना है। इसे सही ढंग से संरेखित करके उपयोग किया जाना चाहिएध्रुवीकरण-रखरखाव फाइबर.

कनेक्टर कुंजीयन, स्प्लिस रोटेशन, धीमी-अक्ष या तेज़-अक्ष आवश्यकताएं, लॉन्च ध्रुवीकरण, और ध्रुवीकरण विलुप्त होने का अनुपात सभी मायने रखता है। एक पीएम घटक गलत तरीके से संरेखित स्रोत या ब्याह को ठीक नहीं कर सकता है।

निर्माता दस्तावेज़ जैसेथोरलैब्स ध्रुवीकरण-रखरखाव रेंजयह भी दिखाता है कि तरंग दैर्ध्य, कनेक्टर, अक्ष संरेखण और पथ-विशिष्ट विशिष्टताओं को भाग संख्या द्वारा क्यों जांचा जाना चाहिए।

तरंग दैर्ध्य-विशिष्ट, ब्रॉडबैंड और उच्च-शक्ति संस्करण

सर्कुलेटर्स को टेलीकॉम बैंड, सेंसिंग वेवलेंग्थ, लेजर वेवलेंग्थ या ब्रॉडबैंड इमेजिंग स्रोतों के लिए अनुकूलित किया जा सकता है। नाममात्र 1310 एनएम या 1550 एनएम लेबल व्यापक बैंड में स्वीकार्य प्रदर्शन साबित नहीं करता है।

ब्रॉडबैंड OCT सर्कुलेटर्स एक उत्पाद-विशिष्ट श्रेणी हैं। एक नैरोबैंड टेलीकॉम डिवाइस का उपयोग ब्रॉडबैंड स्रोत के साथ नहीं किया जाना चाहिए जब तक कि गारंटीकृत तरंग दैर्ध्य-निर्भर हानि, ध्रुवीकरण व्यवहार, रिटर्न हानि और फैलाव उपयुक्त न हो। उच्च-शक्ति संस्करणों को सामान्य "उच्च शक्ति" विवरण के बजाय स्पष्ट निरंतर-शक्ति और शिखर-शक्ति रेटिंग की भी आवश्यकता होती है।

Fiber optic circulator applications in a single-fiber bidirectional link, an FBG reflective system and an OTDR measurement setup.

 

प्रमुख फाइबर ऑप्टिक सर्कुलेटर विशिष्टताएँ

विनिर्देश यह क्या वर्णन करता है यह क्यों मायने रखती है
ऑपरेटिंग तरंग दैर्ध्य और बैंडविड्थ योग्य वर्णक्रमीय रेंज हानि, अलगाव, पीडीएल और प्रतिबिंब तरंग दैर्ध्य के साथ बदल सकते हैं
निविष्ट वस्तु का नुकसान 1→2 जैसे इच्छित पथ से शक्ति नष्ट हो गई लिंक या माप बजट का उपभोग करता है
एकांत रिवर्स लीकेज का दमन जैसे 2→1 स्रोत की सुरक्षा करता है और प्रति-प्रसार संकेतों को अलग करता है
दिशिकता स्किप-पोर्ट रिसाव का दमन जैसे 1→3 डिटेक्टर पथ में स्रोत रिसाव को सीमित करता है
वापसी हानि डिवाइस इंटरफ़ेस पर घटना शक्ति और परावर्तित शक्ति के बीच अनुपात प्रतिबिंब-संवेदनशील लेजर और माप के लिए महत्वपूर्ण
पीडीएल इनपुट ध्रुवीकरण में परिवर्तन के रूप में क्षीणन में परिवर्तन ध्रुवीकरण-स्वतंत्र प्रणालियों में महत्वपूर्ण
प्रति इच्छित ध्रुवीकरण को संरक्षित करने के लिए पीएम घटक की क्षमता पीएम सेंसिंग, लेजर और इंटरफेरोमीटर में महत्वपूर्ण
पीएमडी ध्रुवीकरण मोड से संबंधित विभेदक विलंब उच्च गति या परिशुद्धता प्रणालियों में मायने रख सकता है
ऑप्टिकल पावर हैंडलिंग अधिकतम अनुमत निरंतर और, जहां लागू हो, चरम शक्ति ऑप्टिकल या थर्मल क्षति को रोकता है
फाइबर और कनेक्टर एसएमएफ, पीएमएफ, विशेष फाइबर, कनेक्टर प्रकार और पॉलिश स्रोत, डिटेक्टर और स्थापित इंटरफेस से मेल खाना चाहिए
पर्यावरण सीमा संचालन और भंडारण तापमान और अन्य योग्य शर्तें परिनियोजन परिवेश के लिए उपयुक्तता निर्धारित करता है

ये माप विनिमेय नहीं हैं.आईईसी 61300-3-4:2023जबकि, ऑप्टिकल घटकों के क्षीणन को मापने के तरीकों का वर्णन करता हैआईईसी 61300-3-6:2008रिटर्न-लॉस माप को संबोधित करता है।आईईसी 61300-3-2:2009ध्रुवीकरण-निर्भर हानि को कवर करता है, औरआईईसी 61300-3-55:2020पीएम निष्क्रिय घटकों के लिए पीईआर और कुंजीयन सटीकता को कवर करता है।

एफओसीसीएकल-चैनल प्रविष्टि-हानि परीक्षकऔरध्रुवीकरण विलुप्ति अनुपात परीक्षकसामान्य हानि और पीएम प्रदर्शन के लिए आवश्यक विभिन्न माप कार्यों का वर्णन करें।

 

ऑप्टिकल सर्कुलेटर डेटा शीट कैसे पढ़ें

उत्पाद का नाम जैसे "1550 एनएम थ्री-पोर्ट सर्कुलेटर" पूर्ण विनिर्देश नहीं है। डेटा शीट को निम्नलिखित क्रम में पढ़ें।

डेटा-शीट फ़ील्ड उत्तर देने योग्य प्रश्न सामान्य गलती
पोर्ट आरेख कौन से इनपुट-टू-आउटपुट पथ की गारंटी है? यह मानते हुए कि प्रत्येक तीन-पोर्ट डिवाइस 3→1 का समर्थन करता है
विशिष्ट बनाम गारंटीशुदा मूल्य बताई गई शर्तों के तहत कौन सी सीमाएँ अधिकतम या न्यूनतम हैं? एक विशिष्ट मूल्य से एक डिज़ाइन बनाना
तरंग दैर्ध्य या बैंड का परीक्षण करें क्या विशिष्टताएँ पूर्ण स्रोत स्पेक्ट्रम में मान्य हैं? ब्रॉडबैंड स्रोत के लिए केंद्र-तरंगदैर्घ्य मान का उपयोग करना
पथ-विशिष्ट प्रदर्शन क्या 1→2 और 2→3 हानियाँ समान हैं या अलग-अलग निर्दिष्ट हैं? प्रत्येक दिशा में एक पथ मान लागू करना
ध्रुवीकरण की स्थिति क्या डिवाइस पीआई, ध्रुवीकरण, या पीएम है, और पीडीएल या पीईआर को कैसे परिभाषित किया जाता है? जहां अक्ष संरक्षण की आवश्यकता है वहां पीआई इकाई का उपयोग करना
कनेक्टर और फाइबर किस प्रकार के फाइबर, कनेक्टर, पॉलिश, कुंजी और पिगटेल की आपूर्ति की जाती है? एपीसी और यूपीसी का मेल या पीएम अक्षों का बेमेल होना
शक्ति एवं पर्यावरण क्या निरंतर, चरम, तापमान और पैकेज सीमाएँ लागू होती हैं? यह मानते हुए कि समान तरंग दैर्ध्य वाली सभी इकाइयों की रेटिंग समान है
परीक्षण की स्थितियाँ किस लॉन्च, संदर्भ, डिटेक्टर और पर्यावरणीय स्थितियों ने मूल्य उत्पन्न किया? विभिन्न परिस्थितियों में मापी गई विशिष्टताओं की तुलना करना

जहां प्रतिबिंब मायने रखते हैं, आर्किटेक्चर के लिए आवश्यक कनेक्टर पॉलिश से मेल खाएं। FOCC की मार्गदर्शिकाएपीसी बनाम यूपीसी कनेक्टर पॉलिशयह बताता है कि कोणीय और गैर-कोणीय इंटरफ़ेस को सीधे क्यों नहीं जोड़ा जाना चाहिए।

 

ऑप्टिकल सर्कुलेटर बनाम आइसोलेटर, कपलर, स्विच और डब्लूडीएम

उपकरण बेसिक कार्यक्रम उलटी यात्रा करने वाली रोशनी विशिष्ट उपयोग
ऑप्टिकल सर्कुलेटर बंदरगाहों के बीच क्रमिक रूप से प्रकाश को रूट करता है दूसरे पोर्ट पर पुनर्निर्देशित किया गया BiDi लिंक, रिफ्लेक्टिव डिवाइस, OTDR, सेंसिंग
ऑप्टिकल आइसोलेटर फॉरवर्ड ट्रांसमिशन की अनुमति देता है और रिवर्स ट्रांसमिशन को दबा देता है अवरुद्ध, अवशोषित, या दृढ़ता से क्षीण लेजर और एम्पलीफायर सुरक्षा
ऑप्टिकल युग्मक ऑप्टिकल शक्ति को विभाजित या संयोजित करना पारस्परिक विभाजन पथों का अनुसरण करता है बिजली वितरण और संयोजन
ऑप्टिकल स्विच कई ऑप्टिकल मार्गों में से एक का चयन करता है स्विच स्थिति पर निर्भर करता है सुरक्षा स्विचिंग और परीक्षण स्वचालन
WDM MUX/डेमक्स तरंगदैर्घ्य के आधार पर संकेतों को जोड़ता या अलग करता है तरंग दैर्ध्य फिल्टर के अनुसार रूट किया गया सीडब्ल्यूडीएम और डीडब्ल्यूडीएम ट्रांसमिशन

FOCC का स्पष्टीकरणऑप्टिकल कप्लर्स और आइसोलेटर्स, दऑप्टिकल स्विच, औरCWDM और DWDM तरंग दैर्ध्य मल्टीप्लेक्सिंगव्यापक उपकरण संदर्भ प्रदान करें। एक परिसंचारी मुख्य रूप से प्रसार दिशा द्वारा मार्ग बनाता है; एक WDM डिवाइस मुख्य रूप से तरंग दैर्ध्य द्वारा रूट होता है।

Technician performing fiber optic circulator acceptance testing with a light source, optical power meter, connector inspection tools and pass-fail records.

 

मुख्य फाइबर ऑप्टिक सर्कुलेटर अनुप्रयोग

एकल-फाइबर द्विदिशात्मक ट्रांसमिशन

एक सर्कुलेटर एक ट्रांसमीटर और रिसीवर को एक फाइबर साझा करने की अनुमति दे सकता है। एक समापन बिंदु पर, ट्रांसमीटर पोर्ट 1 से जुड़ता है, साझा फाइबर पोर्ट 2 से जुड़ता है, और स्थानीय रिसीवर पोर्ट 3 से जुड़ता है। उसी सिद्धांत का उपयोग रिमोट सिरे पर किया जा सकता है।

यह व्यवस्था स्वचालित रूप से एक संगत पूर्ण-डुप्लेक्स लिंक नहीं बनाती है। डिज़ाइन में ट्रांसमीटर तरंग दैर्ध्य, रिसीवर संवेदनशीलता और अधिभार, सर्कुलेटर हानि, अलगाव, प्रत्यक्षता, कनेक्टर रिटर्न हानि, रेले बैकस्कैटर और रिमोट-एंड संगतता दोनों को ध्यान में रखना चाहिए।

जब युग्मित तरंग दैर्ध्य उपलब्ध होते हैं, तो BiDi मॉड्यूल या WDM आर्किटेक्चर सरल हो सकता है। उपलब्ध सर्कुलेटर डिज़ाइन की तुलना करेंफाइबर ऑप्टिक ट्रांसीवरबाहरी निष्क्रिय घटकों को जोड़ने से पहले।

फ़ाइबर ब्रैग ग्रेटिंग्स और रिफ्लेक्टिव फ़िल्टर

एक परावर्तक एक परावर्तक ऑप्टिकल घटक के साथ विशेष रूप से प्रभावी होता है:

  1. स्रोत पोर्ट 1 में प्रवेश करता है और पोर्ट 2 से बाहर निकलता है।
  2. पोर्ट 2 स्रोत स्पेक्ट्रम को एफबीजी या रिफ्लेक्टिव फिल्टर की ओर भेजता है।
  3. चयनित तरंगदैर्घ्य वापस पोर्ट 2 की ओर परावर्तित होता है।
  4. सर्कुलेटर उस परावर्तित सिग्नल को पोर्ट 3 और डिटेक्टर तक निर्देशित करता है।
  5. गैर-परावर्तित तरंग दैर्ध्य मूल फाइबर पथ के माध्यम से जारी रहते हैं।

एफबीजी बैंडविड्थ, स्रोत स्पेक्ट्रम, सर्कुलेटर बैंडविड्थ, पथ हानि, अलगाव, प्रत्यक्षता, कनेक्टर प्रतिबिंब और डिटेक्टर रेंज का एक साथ मूल्यांकन किया जाना चाहिए।

ओटीडीआर और ऑप्टिकल रिफ्लेक्टोमेट्री

रिफ्लेक्टोमेट्री सिस्टम एक पल्स संचारित करता है और उसी फाइबर से लौटने वाले सिग्नल का पता लगाता है। एक सर्कुलेटर आउटगोइंग पल्स को पोर्ट 1 से पोर्ट 2 तक और रिटर्निंग लाइट को पोर्ट 2 से पोर्ट 3 पर डिटेक्टर तक रूट कर सकता है।

EXFO की आधिकारिक व्याख्याओटीडीआर बुनियादी बातेंरेले बैकस्कैटर को फ्रेस्नेल प्रतिबिंबों से अलग करता है और बताता है कि कैसे मजबूत परावर्तक घटनाएं मृत क्षेत्र बनाती हैं। इसलिए सर्कुलेटर की अपनी हानि, प्रतिबिंब, अलगाव और प्रत्यक्षता निकट-अंत प्रतिक्रिया और माप तल को प्रभावित कर सकती है।

एफओसीसीमॉड्यूलरीकृत ओटीडीआरपृष्ठ एक उपकरण-उन्मुख अनुप्रयोग दिखाता है, जबकि मार्गदर्शिकाओटीडीआर के साथ फाइबर ऑप्टिक केबल का परीक्षणलिंक-स्तरीय परीक्षण अभ्यास शामिल है।

डबल-पास ऑप्टिकल एम्पलीफायर

डबल-पास आर्किटेक्चर में, सिग्नल पोर्ट 1 से पोर्ट 2 तक जाता है, एक लाभ माध्यम से गुजरता है, एक अनुमोदित तत्व से प्रतिबिंबित होता है, फिर से लाभ माध्यम से गुजरता है, और पोर्ट 2 से पोर्ट 3 पर लौटता है।

दूसरा पास उपलब्ध लाभ को बदल सकता है, लेकिन यह प्रवर्धित सहज उत्सर्जन, लाभ संतृप्ति, प्रतिबिंबित पंप व्यवहार, स्थिरता, संचित हानि और रिसीवर शक्ति को भी बदलता है। सर्कुलेटर का मूल्यांकन पूर्ण के भाग के रूप में किया जाना चाहिएऑप्टिकल एम्पलीफायरडिज़ाइन।

फाइबर सेंसिंग और ऑप्टिकल कोहेरेंस टोमोग्राफी

परावर्तक फाइबर सेंसर स्रोत और डिटेक्टर के बीच एक फाइबर साझा करने के लिए एक सर्कुलेटर का उपयोग करते हैं। सिस्टम के आधार पर, मापी गई मात्रा तनाव, तापमान, दबाव, कंपन, ध्वनिक गतिविधि या संरचनात्मक गति हो सकती है।

OCT प्रणालियाँ किसी नमूने की ओर स्रोत प्रकाश भेजने और लौटी हुई रोशनी को डिटेक्टर या इंटरफेरोमीटर तक भेजने के लिए ब्रॉडबैंड सर्कुलेटर्स का उपयोग कर सकती हैं। आवश्यक उपकरण को पूर्ण स्रोत स्पेक्ट्रम और स्वीकार्य तरंग दैर्ध्य-निर्भर हानि, ध्रुवीकरण व्यवहार, फैलाव और प्रतिबिंब प्रदर्शन का समर्थन करना चाहिए।

 

अनुप्रयोग-से-विनिर्देश मैट्रिक्स

आवेदन सर्वोच्च-प्राथमिकता वाले विनिर्देश मुख्य डिज़ाइन जोखिम
एकल-फाइबर द्विदिशात्मक लिंक सम्मिलन हानि, अलगाव, प्रत्यक्षता, वापसी हानि, पावर विंडो स्थानीय स्रोत रिसाव या रिसीवर अधिभार
एफबीजी या परावर्तक फिल्टर ऑपरेटिंग बैंड, इंसर्शन लॉस, रिटर्न लॉस, डायरेक्टिविटी गारंटीशुदा बैंड के बाहर परावर्तित संकेत
ओटीडीआर या रिफ्लेक्टोमेट्री अलगाव, प्रत्यक्षता, वापसी हानि, बैंडविड्थ, डिटेक्टर गतिशील रेंज निकट-अंत कलाकृतियाँ और उठा हुआ माप फर्श
डबल-पास एम्पलीफायर पावर हैंडलिंग, इंसर्शन लॉस, आइसोलेशन, रिटर्न लॉस अस्थिरता, अतिरिक्त एएसई, या घटक अधिभार
पीएम सेंसिंग या इंटरफेरोमेट्री प्रति, कुंजीयन सटीकता, प्रविष्टि हानि, तरंग दैर्ध्य सीमा अक्ष का गलत संरेखण और हस्तक्षेप दृश्यता में कमी
OCT या ब्रॉडबैंड इमेजिंग स्पेक्ट्रल बैंडविड्थ, तरंग दैर्ध्य-निर्भर हानि, फैलाव, पीडीएल स्रोत स्पेक्ट्रम में छवि का क्षरण

 

जब फाइबर ऑप्टिक सर्कुलेटर की आवश्यकता नहीं होती है

  • एक आइसोलेटर का उपयोग तब करें जब लक्ष्य केवल बैक-रिफ्लेक्शन को दबाना हो और लौटी रोशनी को पुनर्प्राप्त करने की आवश्यकता न हो।
  • जब सिग्नल को मुख्य रूप से तरंग दैर्ध्य द्वारा अलग किया जाना चाहिए तो WDM MUX/DEMUX का उपयोग करें।
  • जब एक सिग्नल को कई पथों में विभाजित किया जाना हो तो कपलर या स्प्लिटर का उपयोग करें।
  • जब मार्ग गतिशील रूप से बदलना हो तो ऑप्टिकल स्विच का उपयोग करें।
  • किसी सर्कुलेटर को तब न जोड़ें जब इसके सम्मिलन का नुकसान ऑप्टिकल बजट का उल्लंघन करेगा।
  • जब ट्रांसीवर या उपकरण में पहले से ही आवश्यक दिशात्मक प्रकाशिकी मौजूद हो तो बाहरी सर्कुलेटर न जोड़ें।

 

फ़ाइबर ऑप्टिक सर्कुलेटर का चयन कैसे करें

1. आवश्यक पोर्ट मानचित्र बनाएं

स्रोत, साझा फाइबर या परावर्तक घटक, डिटेक्टर और प्रत्येक आवश्यक दिशा की पहचान करें। पुष्टि करें कि पूर्ण या अपूर्ण परिचालित डिवाइस की आवश्यकता है या नहीं।

2. पूर्ण तरंग दैर्ध्य रेंज को परिभाषित करें

केंद्र तरंग दैर्ध्य, न्यूनतम और अधिकतम तरंग दैर्ध्य, स्रोत वर्णक्रमीय चौड़ाई, डब्लूडीएम चैनल, सेंसर प्रतिबिंब बैंड और किसी भी तापमान-संबंधी तरंग दैर्ध्य बदलाव को रिकॉर्ड करें।

3. फाइबर और ध्रुवीकरण आवश्यकताओं को परिभाषित करें

एसएमएफ, पीएमएफ, या विशेष फाइबर निर्दिष्ट करें। पीएम सिस्टम के लिए, आवश्यक अक्ष, कनेक्टर कुंजी, प्रति सीमा, स्प्लिस ओरिएंटेशन और लॉन्च ध्रुवीकरण रिकॉर्ड करें।

4. ऑप्टिकल बजट बनाएं

शेष मार्जिन=उपलब्ध सिस्टम बजट - फाइबर हानि - कनेक्टर हानि - स्प्लिस हानि - सर्कुलेटर हानि - अन्य निष्क्रिय हानि - इंजीनियरिंग मार्जिन

प्रत्येक इच्छित संचार पथ के लिए अधिकतम गारंटीकृत सम्मिलन हानि का उपयोग करें। जब सबसे खराब स्थिति वाला मान उपलब्ध हो तो सामान्य मान का उपयोग न करें।

5. अलगाव और प्रत्यक्षता को अलग से निर्दिष्ट करें

अलगाव पिछले बंदरगाह की ओर रिवर्स रिसाव का वर्णन करता है। दिशात्मकता एक गैर-अनुक्रमिक पोर्ट की ओर स्किप-पोर्ट रिसाव का वर्णन करती है। दोनों स्रोत स्थिरता, रिसीवर शोर और माप सटीकता को प्रभावित कर सकते हैं।

6. कनेक्टर्स, पावर और पर्यावरण की जाँच करें

कनेक्टर प्रकार, पॉलिश, पिगटेल लंबाई, जैकेट, निरंतर और चरम शक्ति, ऑपरेटिंग तापमान, भंडारण तापमान, पैकेज आवश्यकताएं और सफाई विधि रिकॉर्ड करें।

7. फ़ैक्टरी और इनकमिंग-टेस्ट साक्ष्य को परिभाषित करें

खरीद आदेश जारी करने से पहले आवश्यक परीक्षण तरंग दैर्ध्य, पोर्ट पथ, सीमाएं, परीक्षक जानकारी, सीरियल ट्रैसेबिलिटी और इलेक्ट्रॉनिक रिपोर्ट प्रारूप निर्दिष्ट करें।

 

उदाहरणात्मक एफबीजी विशिष्टता टेम्पलेट

निम्नलिखित एक खरीद टेम्पलेट है, न कि मापी गई FOCC ग्राहक प्रणाली के बारे में कोई दावा।

मैदान उदाहरणात्मक आवश्यकता
वास्तुकला पोर्ट 1 पर स्रोत, पोर्ट 2 पर एफबीजी सेंसिंग फाइबर, पोर्ट 3 पर डिटेक्टर
पोर्ट प्रकार यदि केवल 1→2 और 2→3 की आवश्यकता हो तो तीन-पोर्ट अर्ध या अपूर्ण परिचालित डिवाइस स्वीकार्य है
तरंग दैर्ध्य रेंज संपूर्ण स्रोत और एफबीजी प्रतिबिंब रेंज को कवर करना चाहिए
रेशा सेंसिंग आर्किटेक्चर द्वारा आवश्यक सिंगल-मोड या पीएम फाइबर
निविष्ट वस्तु का नुकसान अधिकतम गारंटीकृत मान 1→2 और 2→3 के लिए अलग-अलग परिभाषित किया गया है
एकांत अवांछित रिवर्स पथ के लिए न्यूनतम मान परिभाषित किया गया है
दिशिकता डिटेक्टर पथ में स्रोत रिसाव के लिए न्यूनतम मूल्य निर्धारित किया गया है
वापसी हानि आवश्यक तरंग दैर्ध्य पर न्यूनतम मान परिभाषित
योजक सीधे पॉलिश बेमेल के बिना सिस्टम से मिलान करने के लिए एपीसी या यूपीसी का चयन किया गया
जाँच रिपोर्ट क्रम संख्या, पथ मानचित्र, तरंग दैर्ध्य, आईएल, अलगाव, प्रत्यक्षता, आरएल जहां आवश्यक हो, परीक्षक, तिथि, और उत्तीर्ण/असफल सीमाएं

 

ऑप्टिकल सर्कुलेटर इंस्टालेशन और स्वीकृति परीक्षण

निरीक्षण करें, साफ़ करें और पुनः निरीक्षण करें

कनेक्टर संदूषण हानि और प्रतिबिंब को बढ़ा सकता है और एक अच्छे सर्कुलेटर को ख़राब दिखा सकता है। संदर्भ स्थापित करने या डिवाइस को कनेक्ट करने से पहले निरीक्षण-स्वच्छ-पुनः निरीक्षण प्रक्रिया का पालन करें। FOCC की मार्गदर्शिका बताती है कि कैसे करेंस्वच्छ फाइबर ऑप्टिक कनेक्टरपरीक्षण से पहले.

संदर्भ स्थापित करें और इच्छित-पथ हानि को मापें

  1. आवश्यक तरंग दैर्ध्य पर एक स्थिर स्रोत और एक कैलिब्रेटेड ऑप्टिकल पावर मीटर का उपयोग करें।
  2. अनुमोदित संदर्भ डोरियों और विधि से संदर्भ शक्ति स्थापित करें।
  3. सर्कुलेटर को इच्छित पथ में डालें, जैसे 1→2।
  4. आउटपुट पावर रिकॉर्ड करें और पथ हानि की गणना करें।
  5. 2→3 और 3→1 के लिए केवल तभी दोहराएँ जब वह पथ निर्दिष्ट हो।

सम्मिलन हानि=संदर्भ शक्ति - मापी गई आउटपुट शक्ति

स्वीकृति योजना में बताई गई समान तरंग दैर्ध्य, लॉन्च स्थिति, कनेक्टर स्थिति और संदर्भ विधि का उपयोग करें। FOCC की मार्गदर्शिकाफाइबर ऑप्टिक पावर-मीटर परीक्षणअतिरिक्त उपकरण संदर्भ प्रदान करता है।

अलगाव और प्रत्यक्षता को मापें

अलगाव के लिए, प्रकाश को मूल्यांकन की जा रही विपरीत दिशा में लॉन्च करें, जैसे कि पोर्ट 2, और पिछले पोर्ट पर रिसाव को मापें, जैसे कि पोर्ट 1। प्रत्यक्षता के लिए, पोर्ट 1 में लॉन्च करते समय स्किप पोर्ट, जैसे पोर्ट 3 पर रिसाव को मापें।

स्रोत स्थिरता, डिटेक्टर शोर तल, एडाप्टर, अप्रयुक्त बंदरगाहों की समाप्ति, और कुल माप गतिशील रेंज निर्दिष्ट सीमा के लिए पर्याप्त होनी चाहिए। डिटेक्टर फ़्लोर पर रीडिंग स्वयं वास्तविक अलगाव मूल्य को साबित नहीं करती है।

रिटर्न हानि और पीएम प्रदर्शन सत्यापित करें

रिटर्न लॉस के लिए सम्मिलन लॉस से अनुमान लगाने के बजाय एक अनुमोदित प्रतिबिंब या रिटर्न-लॉस विधि की आवश्यकता होती है। पीएम डिवाइस के लिए, लॉन्च अक्ष को संरेखित करें, कनेक्टर कुंजीयन की पुष्टि करें, और प्रोजेक्ट विधि का उपयोग करके प्रति को मापें। परीक्षण रिपोर्ट में अक्ष सम्मेलन रिकॉर्ड करें।

न्यूनतम स्वीकृति रिकार्ड

आइटम रिकॉर्ड करें आवश्यक जानकारी
पहचान निर्माता, भाग संख्या, सीरियल नंबर, पोर्ट मैप, फाइबर, कनेक्टर और पॉलिश
परीक्षण की स्थितियाँ तरंग दैर्ध्य, स्रोत, मीटर, संदर्भ विधि, एडेप्टर, और पर्यावरणीय स्थितियाँ
इच्छित पथ प्रत्येक आवश्यक पथ के लिए आईएल और सीमा मापी गई
रिसाव पथ अलगाव और प्रत्यक्षता पथ, मापा परिणाम, और डिटेक्टर फर्श
प्रतिबिंब जहां आवश्यक हो वहां हानि परिणाम और विधि लौटाएं
पीएम का प्रदर्शन अक्ष अभिविन्यास, कुंजीयन सटीकता, प्रति परिणाम, और जहां लागू हो वहां सीमा
पता लगाने की क्षमता परीक्षक मॉडल, क्रमांक, अंशांकन स्थिति, ऑपरेटर, दिनांक और इलेक्ट्रॉनिक परिणाम फ़ाइल

 

सामान्य समस्याएँ और समस्या निवारण

समस्या देखी गयी संभावित कारण अनुशंसित जांच
गलत आउटपुट पर मजबूत सिग्नल दिखाई देता है गलत पोर्ट मानचित्र या उत्पाद क्रमांकन धारणा तीरों को सत्यापित करें और प्रत्येक पथ का स्वतंत्र रूप से परीक्षण करें
प्रत्येक पथ पर निवेशन हानि अधिक है दूषित कनेक्टर, पॉलिश बेमेल, ख़राब संदर्भ, या ग़लत तरंग दैर्ध्य निरीक्षण करें और साफ करें, एपीसी/यूपीसी की पुष्टि करें, फिर संदर्भ दोहराएं
आईएल पास हो गया लेकिन रिसीवर का शोर अधिक है अपर्याप्त अलगाव या प्रत्यक्षता पर्याप्त गतिशील रेंज के साथ प्रासंगिक रिसाव पथों को मापें
जब इनपुट फाइबर चलता है तो परिणाम बदल जाते हैं ध्रुवीकरण निर्भरता या तनावग्रस्त फाइबर पीडीएल आवश्यकताओं की जांच करें और लॉन्च स्थिति को स्थिर करें
पीएम प्रणाली कम हस्तक्षेप दृश्यता दिखाती है एक्सिस मिसलिग्न्मेंट, कम पीईआर, या गलत कनेक्टर कुंजीयन लॉन्च अक्ष, ब्याह रोटेशन, कुंजीयन और प्रति सत्यापित करें
ब्रॉडबैंड स्रोत इसके स्पेक्ट्रम के केवल एक हिस्से पर ही काम करता है सर्कुलेटर बैंडविड्थ बहुत संकीर्ण है या तरंग दैर्ध्य-निर्भर हानि अत्यधिक है संपूर्ण स्रोत सीमा में वर्णक्रमीय स्थानांतरण व्यवहार को मापें
डिटेक्टर एक परावर्तक प्रणाली में संतृप्त होता है अप्रत्याशित वापसी शक्ति या अपर्याप्त क्षीणन अधिकतम रिटर्न पावर की गणना करें और रिसीवर की डेटा शीट के अनुसार उसकी सुरक्षा करें

 

अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न

प्रश्न: क्या एक ऑप्टिकल सर्कुलेटर एक ऑप्टिकल आइसोलेटर के समान है?

उत्तर: नहीं। एक आइसोलेटर रिवर्स-ट्रैवलिंग लाइट को दबा देता है। एक सर्कुलेटर उस प्रकाश को दूसरे प्रयोग योग्य पोर्ट पर पुनर्निर्देशित करता है।

प्रश्न: क्या फाइबर ऑप्टिक सर्कुलेटर सिग्नल को बढ़ाता है?

उ: नहीं। यह एक निष्क्रिय रूटिंग डिवाइस है और सम्मिलन हानि का परिचय देता है। ऑप्टिकल गेन के लिए एक एम्पलीफायर की आवश्यकता होती है।

प्रश्न: क्या एक सर्कुलेटर WDM मल्टीप्लेक्सर की जगह ले सकता है?

ए: नहीं। एक सर्कुलेटर मुख्य रूप से प्रसार दिशा से मार्ग बनाता है, जबकि एक डब्लूडीएम डिवाइस तरंग दैर्ध्य द्वारा संकेतों को अलग या संयोजित करता है।

प्रश्न: क्या एक सर्कुलेटर का उपयोग 1310 एनएम और 1550 एनएम दोनों पर किया जा सकता है?

ए: केवल तभी जब इसकी गारंटीकृत तरंग दैर्ध्य सीमा और प्रदर्शन स्पष्ट रूप से दोनों क्षेत्रों को कवर करता है। नाममात्र केंद्र तरंग दैर्ध्य पर्याप्त नहीं है।

प्रश्न: क्या तीन-पोर्ट सर्कुलेटर हमेशा पोर्ट 3 से पोर्ट 1 का समर्थन करता है?

उ: नहीं। वह पथ पूर्णतः परिचालित इकाई में मौजूद हो सकता है लेकिन अर्ध या अपूर्ण परिचालित डिज़ाइन में अनुपलब्ध हो सकता है।

प्रश्न: अलगाव और प्रत्यक्षता के बीच क्या अंतर है?

ए: अलगाव आमतौर पर रिवर्स रिसाव का वर्णन करता है, जैसे कि 2→1। डायरेक्टिविटी स्किप-पोर्ट लीकेज का वर्णन करती है, जैसे 1→3। उन्हें अलग से निर्दिष्ट और मापा जाना चाहिए।

प्रश्न: क्या मल्टीमोड फाइबर के साथ ऑप्टिकल सर्कुलेटर का उपयोग किया जा सकता है?

उत्तर: केवल तभी जब डिवाइस विशेष रूप से डिज़ाइन किया गया हो और आवश्यक मल्टीमोड आर्किटेक्चर के लिए योग्य हो। एक मानक सिंगल-मोड सर्कुलेटर को मल्टीमोड घटक के रूप में नहीं माना जाना चाहिए।

प्रश्न: किस कनेक्टर पॉलिश का उपयोग किया जाना चाहिए?

उत्तर: संपूर्ण सिस्टम द्वारा परिभाषित कनेक्टर और पॉलिश का उपयोग करें। एपीसी उपयुक्त अनुप्रयोगों में इंटरफ़ेस प्रतिबिंब को कम कर सकता है, लेकिन एपीसी और यूपीसी इंटरफेस को सीधे जोड़ा नहीं जाना चाहिए।

 

अंतिम खरीद चेकलिस्ट

  • आवश्यक पोर्ट मानचित्र और पूर्ण या अपूर्ण परिचालित संचालन
  • बंदरगाहों की संख्या और पैकेज प्रारूप
  • ऑपरेटिंग तरंग दैर्ध्य और पूर्ण बैंडविड्थ
  • सिंगल-मोड, पीएम, मल्टीमोड, या स्पेशलिटी फाइबर
  • प्रत्येक इच्छित पथ के लिए अधिकतम प्रविष्टि हानि
  • न्यूनतम अलगाव और न्यूनतम दिशा
  • न्यूनतम वापसी हानि
  • अधिकतम पीडीएल या न्यूनतम प्रति, जहां लागू हो
  • सतत और चरम ऑप्टिकल पावर सीमाएँ
  • कनेक्टर प्रकार, पॉलिश, कुंजीयन, बेनी, और जैकेट
  • परिचालन एवं भंडारण वातावरण
  • फ़ैक्टरी रिपोर्ट, सीरियल ट्रैसेबिलिटी, और इनकमिंग-टेस्ट विधि

सही फ़ाइबर ऑप्टिक सर्कुलेटर का चयन केवल तरंग दैर्ध्य या पोर्ट गणना द्वारा नहीं किया जाता है। आवश्यक सिग्नल पथों से प्रारंभ करें, फिर बैंडविड्थ, फाइबर, ध्रुवीकरण, पथ हानि, अलगाव, प्रत्यक्षता, वापसी हानि, ऑप्टिकल पावर, कनेक्टर सिस्टम, पर्यावरण और परीक्षण साक्ष्य का मिलान करें।

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