Como escolher o atenuador de fibra óptica certo

Selecionar um atenuador de fibra óptica parece simples até que você realmente precise de um. O dispositivo reduz a potência do sinal óptico-suficientemente simples em teoria. Mas tome qualquer decisão de aquisição sem entender as nuances e você acabará com um equipamento que não cabe, não funciona ou fica sem uso em uma gaveta.

Por que você precisa de um

Aqui está o que a maioria das pessoas não percebe: muita luz é um problema.

Os receptores possuem faixas de sensibilidade. Empurre um sinal além do limite superior e você obterá dados distorcidos de saturação, erros de bits e, às vezes, danos permanentes aos fotodetectores. Passagens curtas de fibra entre transmissores-de alta potência e receptores sensíveis criam exatamente esse cenário. Data centers com painéis de conexão a poucos metros de distância. Instalações FTTH onde o terminal da rede óptica fica próximo ao divisor. Bancadas de teste onde você simula condições que não correspondem à sua configuração real.

Os atenuadores resolvem isso consumindo o excesso de energia. Nada sofisticado no conceito.

A questão do valor de atenuação

Acertar o número é mais importante do que a maioria das outras decisões.

Calcule errado e você ainda estará sobrecarregando o receptor ou privando-o de sinal. A matemática não é complicada, mas requer medições reais:

Atenuação necessária=Saída do transmissor – Perda de link – Sensibilidade do receptor – Margem de segurança

Digamos que seu transmissor emita +5 dBm. O receptor suporta -3 dBm a -22 dBm. Sua perda de link mede 2 dB. Você quer talvez 3 dB de margem porque as coisas variam com o tempo e a temperatura.

Isso coloca a potência de recepção alvo em torno de -6 dBm. Portanto: 5 – 2 – (-6)=9 atenuação de dB necessária.

Mas é aqui que as pessoas erram-elas esquecem que o receptor tem umfaixa. A sensibilidade mínima (-22 dBm neste exemplo) é o seu piso. A potência máxima de entrada (-3 dBm) é o seu teto. Fique confortavelmente entre eles.

Já vi técnicos pegarem qualquer atenuador que estivesse à mão. A 10 dB quando precisavam de 5 dB. Funciona bem até que as perdas ambientais aumentem e de repente o link caia.

Fixo versus variável: nem sempre óbvio

Os atenuadores fixos lidam com a maioria dos ambientes de produção. Eles são baratos, confiáveis ​​e você os instala uma vez. Os valores normalmente variam de 1 dB a 25 dB em incrementos padrão.

Os atenuadores ópticos variáveis ​​(VOAs) custam significativamente mais-às vezes dez vezes mais caro. Mas para aplicações de teste e medição, eles são indispensáveis. Caracterizando a sensibilidade do receptor em uma faixa? Simulando diferentes condições de link? Você precisa de ajuste.

Os tipos de variáveis ​​mecânicas usam um botão giratório ou ajuste micrométrico. Resolução em torno de 0,1 dB é comum. VOAs eletrônicos oferecem controle remoto e ajuste mais rápido, mas acrescentam complexidade e pontos de falha.

Uma coisa: desvio dos atenuadores variáveis. Verifique a calibração periodicamente. Tipos fixos não têm esse problema.

Compatibilidade do conector

Isso deveria ser óbvio, mas causa dores de cabeça intermináveis.

Os conectores do seu atenuador devem corresponder ao seu sistema. LC para LC. SC para SC. FC para FC. A mixagem requer adaptadores, que adicionam perda de inserção e pontos de reflexão.

A questão menos óbvia:tipo polonês.

UPC (Contato Ultra Físico): Conector azul. Face final plana. Funciona para a maioria das aplicações de telecomunicações e comunicação de dados.

APC (Contato Físico Angular): Conector verde. 8-ângulo de grau na face final. Obrigatório para vídeo analógico, CATV e qualquer coisa que exija perda de retorno superior a 60 dB.

Nunca-e quero dizer, nunca{1}}combine APC com UPC. A incompatibilidade de ângulo danifica ambas as ponteiras e cria um reflexo terrível. Já vi técnicos experientes cometerem esse erro porque os conectores se encaixam fisicamente. Eles não deveriam.

Monomodo vs. Multimodo

Combine o tipo de fibra. Período.

Os atenuadores monomodo funcionam em janelas de 1310 nm e 1550 nm. Às vezes, 1490 nm para aplicações PON. O diâmetro do núcleo é 9 µm.

Os atenuadores multimodo têm como alvo 850 nm e 1300 nm. Diâmetros de núcleo de 50 µm (OM3/OM4/OM5) ou 62,5 µm (OM1).

Usando um atenuador monomodo em fibra multimodo? A abertura menor bloqueia a maior parte da luz-você terá atenuação, mas nada previsível ou consistente. Ir na outra direção causa problemas de dispersão modal.

Alguns fabricantes fazem versões{0}específicas de modo com caixas idênticas. Verifique as especificações. O rótulo deve indicar claramente SM ou MM.

A decisão de construir-out vs. in{2}}line

• Atenuadores de estilo-conectado (construídos-)conecte diretamente às portas do equipamento. Um conector é conectado ao transceptor; o outro aceita seu patch cable. Instalação limpa, comprimento adicional mínimo. Eles funcionam bem quando você precisa de atenuação diretamente na fonte ou no receptor.
• Atenuadores-em linhatenha tranças em ambas as extremidades e emende ou conecte ao lance de cabo. Posicionamento mais flexível, mas acrescenta complexidade ao gerenciamento de cabos.
• Atenuadores estilo{0}}adaptadorencaixe dentro dos acoplamentos do patch panel. Útil para instalações permanentes onde se deseja que a atenuação fique invisível e protegida dentro do painel.

Para a maioria dos aplicativos de data center, o estilo-plug faz sentido. Para cabeamento externo de instalações ou instalações, os tipos-em linha oferecem mais opções.

Dependência do comprimento de onda

Os atenuadores não são perfeitamente planos em todos os comprimentos de onda. O valor de atenuação especificado se aplica a comprimentos de onda específicos-geralmente 1.310 nm e 1.550 nm para modo único e 850 nm para multimodo.

Em outros comprimentos de onda, a atenuação real varia. Às vezes, por um decibel ou mais.

Para sistemas CWDM e DWDM, isso é significativamente importante. Um atenuador de 5 dB pode fornecer 5,3 dB em 1550 nm, mas apenas 4,6 dB em 1310 nm. Unidades de{7}alta qualidade especificam atenuação em toda a banda operacional.

Existem atenuadores de banda larga para aplicações com vários-comprimentos de onda. Eles custam mais. Se você precisa deles depende do seu plano de comprimento de onda.

Especificações de perda de devolução

Cada ponto de conexão reflete alguma luz para trás. A perda de retorno quantifica isso.-números mais altos significam menos reflexão.

Para a maioria das aplicações de telecomunicações digitais, uma perda de retorno de 45 a 50 dB é suficiente. Sistemas analógicos e transmissão coerente exigem 60 dB ou melhor.

APC attenuators inherently provide superior return loss due to the angled interface. If your system specification calls for >Perda de retorno de 55 dB, provavelmente será necessário APC.

Atenuadores baratos geralmente apresentam desempenho inferior na perda de retorno. A folha de especificações diz 50 dB; a realidade oferece 40 dB. Isso causa problemas nos testes de OTDR e em aplicações de receptores sensíveis.

Manuseio de energia

Os atenuadores padrão suportam 200-300 mW sem problemas. Perfeitamente adequado para sinais típicos de telecomunicações com alguns miliwatts.

Aplicações-de alta potência-lasers de fibra, saídas EDFA e sistemas CATV-exigem atenuadores classificados para níveis de potência mais altos. Algumas unidades especializadas suportam vários watts.

Exceda a classificação e o elemento atenuante degrada. Os atenuadores-baseados em absorção são particularmente vulneráveis; o material absorvente literalmente queima.

Verifique as especificações do seu transmissor. Se você estiver executando algo acima de 50 mW, verifique explicitamente a capacidade de manipulação de energia do atenuador.

Estabilidade de temperatura

O desempenho do atenuador muda com a temperatura. Unidades melhores mantêm especificações de -40 graus a +85 graus. Os produtos de consumo só podem garantir desempenho à temperatura ambiente.

Para ambientes controlados-data centers e escritórios centrais-isso pouco importa. Para instalações externas de plantas, especialmente em climas extremos, isso é muito importante.

Telcordia GR-910 fornece requisitos de teste padronizados. Os atenuadores certificados de acordo com esta norma verificaram o desempenho da temperatura.

Processo Seletivo Prático

Comece com estas perguntas:

• Qual é o seu requisito de atenuação calculado?
• Fixo ou ajustável?
• Que tipo de conector seu sistema usa?
• UPC ou APC?
• Monomodo ou multimodo?
• Algum requisito especial para perda de retorno, manuseio de energia ou faixa de temperatura?

Em seguida, encontre produtos que atendam a todos os critérios. Não comprometa o tipo de conector ou o modo de fibra-eles não-negociáveis. O valor de atenuação tem alguma flexibilidade; se você precisar de 7 dB, 5 dB e 10 dB podem funcionar dependendo das margens do seu orçamento de energia.

Erros Comuns

Uma nota sobre qualidade

O mercado de componentes de fibra óptica inclui fabricantes excelentes e outros ruins. Produtos-de marcas de empresas estabelecidas-Corning, AFL, Thorlabs, JDSU/Viavi-atendem às especificações de maneira confiável. Fornecedores desconhecidos de mercados estrangeiros? Às vezes bem, às vezes não.

Para redes de produção, compre qualidade. Para testes de bancada onde você verificará o desempenho antes de confiar nele, opções mais baratas podem funcionar. Apenas não presuma que o rótulo é preciso.

Alguns distribuidores testam atenuadores de entrada e fornecem certificados. Isso vale alguma coisa.

A escolha de um atenuador se resume, em última análise, a compreender os requisitos do seu sistema e combiná-los com os produtos disponíveis. A tecnologia em si é madura e confiável. A maioria das falhas remonta a incompatibilidades de especificações ou problemas-de contaminação inteiramente sob o controle do instalador. Acerte o básico e esses dispositivos passivos simples farão seu trabalho silenciosamente por décadas.