ऑप्टिकल क्षीणनफ़ाइबर ऑप्टिक सिस्टम में कम ग्लैमरस लेकिन बिल्कुल महत्वपूर्ण कार्यों में से एक बना हुआ है। जब रिसीवर संवेदनशीलता सीमा से अधिक होने का जोखिम होता है {{1}या जब लिंक पावर बजट सटीक अंशांकन की मांग करता है तो एटेन्यूएटर कदम उठाते हैं। निष्क्रिय और सक्रिय वेरिएंट के बीच मौलिक विभाजन एक गहरे इंजीनियरिंग व्यापार को दर्शाता है{{4}जो दूरसंचार, डेटासेंटर और परीक्षण वातावरण में नेटवर्क डिजाइन निर्णयों को आकार देता है।
निष्क्रिय दृष्टिकोण: ताकत के रूप में सादगी
निष्क्रिय एटेन्यूएटर विद्युत शक्ति के बिना काम करते हैं। पूर्ण विराम। यह एकल विशेषता उनके बारे में लगभग हर चीज में समाहित हो जाती है।
यहां की भौतिकी सीधी है। आप या तो फोटॉन (डोप्ड ग्लास या धातु -आयन फिल्टर) को अवशोषित कर रहे हैं, फाइबर एंडफेस के बीच एक वायु अंतर बना रहे हैं, या जानबूझकर ऑप्टिकल पथ को गलत तरीके से संरेखित कर रहे हैं। गैप{3}}प्रकार के एटेन्यूएटर्स वस्तुतः एक नियंत्रित पृथक्करण का परिचय देते हैं-प्रकाश उस स्थान पर विचरण करता है, और केवल एक भाग वापस प्राप्त फाइबर में जुड़ जाता है। डोप्ड वेरिएंट अलग तरह से काम करते हैं; ग्लास मैट्रिक्स में एम्बेडेड आयन ऑप्टिकल ऊर्जा को गर्मी में परिवर्तित करते हैं। एक बार स्थापित होने के बाद किसी भी दृष्टिकोण को बाहरी हस्तक्षेप की आवश्यकता नहीं होती है।
फिक्स्ड एटेन्यूएटर्स फ़ील्ड परिनियोजन पर हावी हैं। एक 10dB इनलाइन एटेन्यूएटर की कीमत शायद पंद्रह डॉलर है, यह कुछ ही सेकंड में स्थापित हो जाता है, और संभवतः इससे जुड़े उपकरण से भी अधिक समय तक चलेगा। सामान्य मान-3dB, 5dB, 7dB, 10dB, 15dB, 20dB-अधिकांश परिदृश्यों को कवर करते हैं। कनेक्टर शैलियाँ व्यापक उद्योग को प्रतिबिंबित करती हैं: आधुनिक इंस्टॉलेशन के लिए एलसी और एससी, विरासत और परीक्षण सेटअप के लिए एफसी, कभी-कभी एपीसी वेरिएंट जब रिटर्न लॉस मायने रखता है।
निष्क्रिय रूप में परिवर्तनीय ऑप्टिकल एटेन्यूएटर्स (वीओए) यांत्रिक समायोजन का उपयोग करते हैं। डायल घुमाएँ, न्यूट्रल{{1}घनत्व फ़िल्टर बदलें, गैप दूरी बदलें। ये क्षीणन सीमा और परिशुद्धता के आधार पर $50 से लेकर कई सौ डॉलर तक कहीं भी चलते हैं। अच्छे वाले ±0.5dB सटीकता रखते हैं। सस्ते वाले...नहीं.
निर्माताओं के बीच तापमान स्थिरता में बेतहाशा भिन्नता होती है। स्पेक शीट 0.02dB/डिग्री का दावा कर सकती हैं, लेकिन मैंने गर्मियों के महीनों के दौरान इकाइयों को बाहरी बाड़ों में काफी अधिक बहते देखा है। अंतराल प्रकार के डिज़ाइन अवशोषण आधारित डिज़ाइन की तुलना में अधिक तापमान {{4} स्थिर होते हैं, हालांकि यह सार्वभौमिक रूप से सत्य नहीं है।
रिटर्न लॉस को तब तक नज़रअंदाज़ किया जाता है जब तक कि यह समस्या पैदा न कर दे। मानक UPC फ़िनिश आपको शायद 50dB रिटर्न हानि देता है। एपीसी 60डीबी से आगे बढ़ जाता है। DWDM सिस्टम या एनालॉग वीडियो लिंक के लिए, यह अंतर बहुत मायने रखता है। बुनियादी ईथरनेट कनेक्शन के लिए, शायद नहीं।
सक्रिय क्षीणन: जब नेटवर्क को सोचने की आवश्यकता हो
सक्रिय वीओए मौलिक रूप से भिन्न इंजीनियरिंग दर्शन का प्रतिनिधित्व करते हैं। ये उपकरण इलेक्ट्रॉनिक रूप से ऑप्टिकल पावर को मॉड्यूलेट करते हैं, रिमोट कंट्रोल, स्वचालित फीडबैक लूप और नेटवर्क प्रबंधन प्रणालियों के साथ एकीकरण को सक्षम करते हैं।
यहां प्रौद्योगिकी परिदृश्य काफी हद तक खंडित है:
एमईएमएस-आधारित वीओएसूक्ष्मदर्शी दर्पणों का उपयोग करें{{0}आमतौर पर सिलिकॉन{{1}जो इलेक्ट्रोस्टैटिक बल के तहत झुकते हैं। दर्पण के कोण को बदलने से यह समायोजित होता है कि इनपुट और आउटपुट फाइबर के बीच कितना प्रकाश युग्मित होता है। प्रतिक्रिया समय 1-10 मिलीसेकंड के आसपास रहता है। ये उन दूरसंचार अनुप्रयोगों पर हावी हैं जहां विश्वसनीयता मायने रखती है और गति की आवश्यकताएं अत्यधिक नहीं हैं।
लिक्विड क्रिस्टल एटेन्यूएटर्सआने वाली रोशनी को ध्रुवीकृत करें, फिर एलसी सेल में अलग-अलग वोल्टेज द्वारा उस ध्रुवीकरण स्थिति को घुमाएँ। एक डाउनस्ट्रीम पोलराइज़र अभिविन्यास के आधार पर कम या ज्यादा प्रकाश को अवरुद्ध करता है। एमईएमएस की तुलना में धीमी गति से -10 से 100 मिलीसेकंड सामान्य-लेकिन यांत्रिक रूप से सरल। घिसने के लिए कोई हिलने-डुलने वाले हिस्से नहीं।
थर्मो-ऑप्टिक डिज़ाइनतापमान के साथ अपवर्तक सूचकांक परिवर्तनों का लाभ उठाएं। वेवगाइड सेक्शन को गर्म करें, मोड कपलिंग बदलें, क्षीणन को समायोजित करें। ये कॉम्पैक्ट मल्टी{2}}चैनल समाधानों के लिए प्लेनर लाइटवेव सर्किट (पीएलसी) में खूबसूरती से एकीकृत होते हैं।
इलेक्ट्रो-ऑप्टिक मॉड्यूलेटरलिथियम नाइओबेट पर आधारित सब{0}}माइक्रोसेकंड प्रतिक्रिया प्राप्त कर सकता है। महँगा और बिजली का भूखा, लेकिन गति के अलावा और कुछ भी उन्हें नहीं छूता।
मैंने कई विक्रेताओं की एमईएमएस इकाइयों के साथ काफी समय बिताया है। 400moduleand400moduleand1,200 के बीच प्रदर्शन अंतर अक्सर ऑप्टिकल इंजन के बजाय इलेक्ट्रॉनिक्स को नियंत्रित करने के लिए आते हैं। बेहतर डीएसी, सख्त फीडबैक लूप, अधिक परिष्कृत तापमान मुआवजा एल्गोरिदम। महंगी इकाइयाँ अपनी परिचालन सीमा में ±0.1dB सटीकता बनाए रखती हैं; बजट विकल्प अच्छे दिन में ±0.3dB का प्रबंधन कर सकते हैं।
जहां यह व्यावहारिक रूप से मायने रखता है
DWDM प्रणालियाँ सक्रिय क्षीणन के लिए सबसे स्पष्ट उपयोग का मामला प्रस्तुत करती हैं। चालीस, अस्सी, यहां तक कि निन्यानवे {{1}एक साथ प्रसारित होने वाले छह तरंग दैर्ध्य चैनल {{2}प्रत्येक को लगभग बराबर शक्ति के साथ रिसीवर तक पहुंचने की आवश्यकता होती है। लेज़र स्रोतों में विनिर्माण सहनशीलता, तरंग दैर्ध्य में फाइबर हानि में मामूली बदलाव, ईडीएफए में झुकाव... सब कुछ चैनल से {{6} चैनल पावर विचलन की ओर षडयंत्र करता है। ROADM नोड्स पर VOA इसे गतिशील रूप से बराबर करते हैं।
नियंत्रण योजनाएँ परिष्कृत हो जाती हैं। ऑप्टिकल चैनल मॉनिटर प्रति तरंग दैर्ध्य शक्ति स्तर मापते हैं; वह डेटा VOA सेटपॉइंट निर्धारित करने वाले एल्गोरिदम में फीड होता है; ट्रैफ़िक पैटर्न में बदलाव या घटकों की उम्र बढ़ने के साथ सिस्टम लगातार समायोजित होता रहता है। कोई भी इसे मैन्युअल रूप से नहीं कर रहा है.
डेटासेंटर एप्लिकेशन सरल कार्यान्वयन की ओर प्रवृत्त होते हैं। कम पहुंच का मतलब कम संचित फैलाव और हानि भिन्नता है। लेकिन ट्रांसीवर सुरक्षा अभी भी प्रासंगिक बनी हुई है। एक गलत पैच के माध्यम से मल्टीमोड रिसीवर में एक उच्च {{3} पावर सिंगल {{4} मोड ऑप्टिक को प्लग करने से डिटेक्टर उचित क्षीणन के बिना खराब हो जाएगा।
परीक्षण और माप दोनों तरह से विभाजित होते हैं। स्वचालित परीक्षण प्रणालियाँ {{1}उत्पादन लाइनें जो ट्रांससीवर्स की विशेषता बताती हैं, उदाहरण के लिए -प्रतिदिन हजारों चक्रों में प्रोग्रामयोग्य क्षीणन की मांग करती हैं। सक्रिय VOAs GPIB, USB, या ईथरनेट के माध्यम से एकीकृत होते हैं। प्रयोगशाला वातावरण या तो उपयोग कर सकता है; यह इस पर निर्भर करता है कि क्या कोई प्रोग्रामेटिक रूप से क्षीणन को स्वीप करना चाहता है या बस कभी-कभार पावर को कम करने की आवश्यकता है।
वे नंबर जिनकी लोग वास्तव में परवाह करते हैं
निष्क्रिय निश्चित एटेन्यूएटर्स के लिए सम्मिलन हानि इच्छित क्षीणन से परे नगण्य होती है -शायद 0.3dB अतिरिक्त। यांत्रिक वीओए अपने समायोजन तंत्र के कारण कुछ और जोड़ते हैं। सक्रिय इकाइयाँ भिन्न-भिन्न होती हैं; एमईएमएस डिज़ाइन आमतौर पर न्यूनतम क्षीणन सेटिंग पर 1-3 डीबी प्रविष्टि हानि दिखाते हैं।
आम तौर पर कहें तो पावर हैंडलिंग सक्रिय उपकरणों की तुलना में निष्क्रिय उपकरणों को अधिक सीमित करती है। अधिकांश निष्क्रिय एटेन्यूएटर अधिकतम इनपुट लगभग 300-500mW निर्दिष्ट करते हैं। डोप्ड ग्लास प्रकार के साथ इससे अधिक होने पर थर्मल क्षति संभव हो जाती है। उच्च-शक्ति अनुप्रयोग 1W या उससे अधिक के लिए रेटेड विशेष इकाइयों की मांग करते हैं।
ध्रुवीकरण -आश्रित हानि (पीडीएल) निष्क्रिय प्रौद्योगिकियों की तुलना में सक्रिय प्रौद्योगिकियों को अधिक प्रभावित करता है। एमईएमएस दर्पण स्वाभाविक रूप से ध्रुवीकरण स्थितियों को अलग नहीं करते हैं, लेकिन ऑप्टिकल पथ में कोई भी मामूली विषमता पीडीएल बनाती है। लिक्विड क्रिस्टल उपकरणों को मूल रूप से ध्रुवीकरण पर आधारित {{5}इसे कम करने के लिए सावधानीपूर्वक डिजाइन की आवश्यकता होती है। विशिष्ट शीट 0.1-0.3dB पीडीएल दिखा सकती हैं; तापमान तनाव के तहत वास्तविक दुनिया की इकाइयाँ कभी-कभी इससे अधिक हो जाती हैं।
ब्रॉडबैंड अनुप्रयोगों के लिए तरंग दैर्ध्य -निर्भर हानि (डब्ल्यूडीएल) मायने रखती है। C-बैंड के लिए अनुकूलित एक निष्क्रिय एटेन्यूएटर O-बैंड तरंग दैर्ध्य पर खराब प्रदर्शन कर सकता है। सक्रिय उपकरणों को समान बाधाओं का सामना करना पड़ता है, हालांकि परिष्कृत डिज़ाइन 1260-1620 एनएम पर अपेक्षाकृत सपाट प्रतिक्रिया का प्रबंधन करते हैं।
लागत वास्तविकताएँ
मैं यहाँ स्पष्ट कहूँगा। पैसिव फिक्स्ड एटेन्यूएटर्स की कीमत अनिवार्य रूप से बड़े पैमाने पर कुछ भी नहीं होती है। मानक कॉन्फ़िगरेशन के लिए वॉल्यूम मूल्य निर्धारण पाँच डॉलर प्रति यूनिट से नीचे चला जाता है। यहां तक कि कड़ी सहनशीलता वाले "प्रीमियम" संस्करण भी शायद ही कभी पचास डॉलर से अधिक होते हैं।
निष्क्रिय यांत्रिक वीओए बीच का रास्ता अपनाते हैं: उचित क्षीणन सीमा और सटीकता के साथ गुणवत्ता इकाइयों के लिए $100-400।
सक्रिय वीओए चारों ओर से शुरू होते हैं बुनियादी मॉडलों के लिए 300 और तेजी से चढ़ें। ईथरनेट इंटरफेस के साथ पूर्ण-फीचर्ड यूनिट, व्यापक क्षीणन सीमा, कम पीडीएल, और तेजी से प्रतिक्रिया आसानी से 300 तक पहुंचें sicmodelsandclimbrapidly.Full−featuredunitswithethernetinterfaces, व्यापक क्षीणन सीमा, lowPDL, और fastresponseasilyreach1,500-2,000. ROADM अनुप्रयोगों के लिए एकीकृत बहु-चैनल समाधान-हम उस बिंदु पर विशेष उपकरण मूल्य निर्धारण के बारे में बात कर रहे हैं।
जीवन भर की लागत इस गणना को कुछ हद तक बदल देती है। निष्क्रिय उपकरण अनिवार्य रूप से भौतिक क्षति के बिना कभी असफल नहीं होते। सक्रिय इकाइयों में इलेक्ट्रॉनिक्स, एक्चुएटर्स, फ़र्मवेयर सभी संभावित विफलता मोड शामिल हैं। एमटीबीएफ विनिर्देश लगभग 200,000 -500,000 घंटे तब तक प्रभावशाली लगते हैं जब तक आपको याद न हो कि दस साल की तैनाती लगभग 87,000 घंटे तक चलती है। प्रत्येक इकाई जीवित नहीं रहती.
जानने लायक कुछ बातें
किसी भी एटेन्यूएटर को स्थापित करने से पहले फाइबर एंडफेस की सफाई बेहद महत्वपूर्ण और हास्यास्पद रूप से उपेक्षित रहती है। कनेक्टर इंटरफ़ेस पर संदूषण अप्रत्याशित हानि जोड़ता है और रिटर्न हानि को कम करता है। एक क्लिक क्लीनर की कीमत प्रति सफाई पांच डॉलर है, जो मोटे तौर पर सस्ता बीमा है।
यदि आप कुछ भी विनियमित कर रहे हैं तो ट्रैसेबिलिटी दस्तावेज़ीकरण मायने रखता है। परीक्षण अनुप्रयोगों के लिए एनआईएसटी-ट्रेस करने योग्य प्रमाणपत्रों के साथ कैलिब्रेटेड एटेन्यूएटर्स मौजूद हैं; उनकी लागत अधिक होती है और उन्हें समय-समय पर पुन:प्रमाणन की आवश्यकता होती है।
मोड कंडीशनिंग कभी-कभी क्षीणन आवश्यकताओं के साथ प्रतिच्छेद करती है। सिंगल मोड को मल्टीमोड फाइबर में लॉन्च करने के लिए कभी-कभी ऑफसेट पैच कॉर्ड या मोड कंडीशनिंग केबल का उपयोग किया जाता है जो विशिष्ट मोड समूहों को कमजोर करते हैं। अलग समस्या, कभी-कभी सीधे क्षीणन के साथ भ्रमित होती है।
बाज़ार एकीकरण की दिशा में विकसित हो रहा है। स्टैंडअलोन एटेन्यूएटर गायब नहीं हो रहे हैं, लेकिन अधिक कार्यक्षमता मॉड्यूल में समेकित हो जाती है {{1}वीओए ऑप्टिकल स्विच के साथ संयुक्त, लाइन कार्ड में एकीकृत, ट्रांसीवर असेंबली के भीतर एम्बेडेड। सिलिकॉन फोटोनिक्स प्लेटफ़ॉर्म में अब सुसंगत ट्रांसीवर डिज़ाइन के लिए चिप क्षीणन तत्व शामिल हैं।
उनके बीच चयन करना
स्थैतिक लिंक के लिए निश्चित बिजली कटौती की आवश्यकता होती है: निष्क्रिय एटेन्यूएटर, जाहिर है। इसे अधिक जटिल बनाने का कोई कारण नहीं है।
दोहराए जाने वाले प्रोग्रामेटिक स्वीप के साथ परीक्षण सेटअप के लिए: सक्रिय वीओए समय की बचत करके अपने लिए भुगतान करते हैं।
गतिशील समायोजन की आवश्यकता वाले उत्पादन नेटवर्क के लिए: गति आवश्यकताओं और बजट के आधार पर विशिष्ट प्रौद्योगिकी विकल्पों के साथ सक्रिय समाधान।
विश्वसनीय शक्ति के बिना दूरस्थ स्थानों में फ़ील्ड परिनियोजन के लिए: निष्क्रिय डिफ़ॉल्ट रूप से जीतता है।
हाइब्रिड दृष्टिकोण {{0}बल्क क्षीणन के लिए निष्क्रिय फिक्स्ड एटेन्यूएटर्स और ठीक समायोजन के लिए एक सक्रिय वीओए {{1}कभी-कभी आर्थिक रूप से समझ में आता है। करीब आने के लिए एक सस्ते 20dB फिक्स्ड एटेन्यूएटर का उपयोग करें, एक सीमित श्रेणी की सक्रिय इकाई को शेष 0-10dB को ठीक से संभालने दें।
इन दिशानिर्देशों से परे, संदर्भ हावी है। नेटवर्क वास्तुकला, परिचालन दर्शन, मौजूदा प्रबंधन प्रणालियाँ, कर्मचारी परिचय, विक्रेता संबंध सभी वास्तविक विश्व निर्णयों को प्रभावित करते हैं। तकनीकी रूप से सर्वोत्तम विकल्प हमेशा व्यावहारिक रूप से सर्वोत्तम नहीं होता है।
