1/99 veya 10/90'luk ışın ayırma oranı hangi özel senaryolarda kullanılır?
Dağıtılmış fiber optik algılama ve fiber optik iletişim alanlarında, “Dengesiz” Ayırıcılar/Birleştiriciler (Unbalanced Splitter/Coupler), özellikle 1/99 (99:1 olarak da bilinir) veya 10/90 (90:10 olarak da bilinir) gibi ayırma oranlarına sahip cihazlar, son derece asimetrik pasif optik cihazlara (genellikle Eriyik Çekme (FBT) işlemiyle üretilir) aittir.
Bu tür dengesiz ayırıcılar aşağıdaki özel mühendislik ve akademik senaryolarda vazgeçilmez bir rol oynamaktadır:
1. Çevrimiçi Gerçek Zamanlı Optik Güç İzleme (Online Power Monitoring / Tap)
Bu, 1/99 ayırıcının en klasik uygulama senaryosudur.
- Fiziksel Mekanizma: Yüksek güçlü fiber lazerlerde, Er-Doplu Fiber Yükselticilerde (EDFA) veya ana hat optik vericilerde, mevcut çıkış optik gücünün gerçek zamanlı olarak anlaşılması gerekir. Eşit ayırıcılar kullanılırsa, sinyal ışığı gücünde ciddi kayıplara neden olur.
- Çözüm: Bir 1/99 ayırıcı kullanılır.
- Ana Kanal (%99 Port): Sinyal ışığının neredeyse kayıpsız geçmesine izin verir, teorik ek ekleme kaybı yalnızca yaklaşık 0,04 dB’dir, bu da aşağı akış iletim kalitesini sağlar.
- İzleme Kanalı (%1 Port): Çok zayıf optik gücü (yaklaşık -20 dB zayıflama) yüksek hassasiyetli fotodedektöre (PD) yönlendirerek, ışık kaynağının ömrünü, hat zayıflama değişikliklerini çevrimiçi izlemek veya geri besleme döngüsü için kontrol sinyali olarak kullanılır.
2. Uzun Mesafe Otobüs / Zincir Ağ Topolojisi (Bus / Linear Topology)
Karayolları, tüneller, metro hatları, boru hatları gibi doğrusal olarak dağıtılmış iletişim veya algılama ağlarında, ana fiber optik kabloyu korumak için genellikle zincir (Daisy Chain) şeklinde kaskatlı topolojiler kullanılır.
- Fiziksel Mekanizma: Tamamı 50/50 eşit ayırıcılar kullanılırsa, optik güç kaskatlamadan sonra üstel olarak hızla zayıflar (5 kaskat seviyesinden sonra, son optik güç orijinalinin yaklaşık %3’üne zayıflar).
- Çözüm: “Optik Güç Dengeleme Tasarımı” için orantısız ayırıcılar kullanılır.
- Işık kaynağına yakın ön uç düğümler, yüksek ışık yoğunluğuna sahiptir ve yerel kullanım için yalnızca çok az miktarda enerji çekmek üzere 1/99 veya 2/98 ayırıcılar kullanılır.
- Orta düğümler sırasıyla 5/95, 10/90, 20/80 ayırıcılar kullanır.
- En son düğüm 50/50 ayırıcı kullanır.
- Bu kaskatlama yöntemi, tüm zincir boyunca her bir terminal düğümün aldığı mutlak optik gücün kabaca aynı olmasını sağlayabilir.
3. Kesintisiz Hizmet Online Teşhis ve Test (In-service Testing / OTDR)
- Fiziksel Mekanizma: Çekirdek hizmeti ileten ana fiber optik hatlar, test nedeniyle kesintiye uğratılamaz.
- Çözüm: 10/90 veya 1/99 ayırıcılar kullanılarak, bant genişliğinin ve gücün %90’ı veya %99’u ana hizmet akışına bırakılır. Kalan küçük orandaki portlar, Optik Zaman Alan Reflektometresi (OTDR) veya Spektrum Analizcisine (OSA) bağlanan yan geçişler olarak kullanılır. Normal iletişime müdahale etmeden zayıf test ışığı enjekte ederek veya spektrum analizi yaparak, hat durumunun gerçek zamanlı çevrimiçi sorun gidermesini sağlar.
4. Fiber Optik Girişim Ölçerler ve Yüksek Dinamikli Algılayıcı Ağları (Interferometry & Sensor Balancing)
- Fiziksel Mekanizma: Michelson veya Mach-Zehnder gibi fiber optik girişim ölçerlerde, maksimum kontrastlı girişim desenleri elde etmek için referans kolu (Reference Arm) ve sinyal kolunun (Sensing Arm) geri yansıma yoğunluklarının birbirine yakın olması gerekir.
- Çözüm: Sinyal kolu kötü ortamlara girebileceğinden veya uzun mesafeler boyunca iletilebildiğinden, makro bükülme, mikro bükülme ve saçılma kayıpları referans kolundan çok daha fazladır. Tasarımcılar, sinyal koluna %90 gücü enjekte etmek ve referans koluna %10 güç enjekte etmek için genellikle 10/90 veya daha da aşırı asimetrik ayırıcılar kullanırlar, böylece alıcı uçta iki kolun geri yansıma gücünde mükemmel bir denge sağlanarak sistemin sinyal-gürültü oranını iyileştirir.
Beijing Dacheng Yongsheng Technology Co., Ltd. (OFSCN®) Ürünleri ve Sistemleriyle İlişkisi
Beijing Dacheng Yongsheng Technology Co., Ltd. (OFSCN®) dağıtılmış fiber Bragg gratings (FBG) sıcaklık ve gerinim algılama ağlarında, optik güç hassas bütçelemesi ve kanal yönetimi çok önemlidir.
Fiber Bragg grating çözücülerin fiziksel kanallarını etkili bir şekilde genişletmek ve tek ölçüm noktası başına donanım maliyetini düşürmek için, genellikle ana iletim hatlarında yüksek kaliteli optik ayırıcılar kullanılır (örneğin, tipik 1x2, 1x4 eşit ayırıcılar, farklı kanallarda FBG sensörlerini çoğullamak için sıkı dalga boyu planlaması ile).
Ancak, karmaşık uzun mesafe boru hattı algılama veya çok katmanlı yüksek alanlı büyük hibrit (yıldız + zincir) FBG algılama ağları söz konusu olduğunda, dengesiz (örneğin 10/90) ayırıcılar, tüm ağdaki her algılama kanalının aldığı grating yansıma spektrumunun optimum çözünürlük eşiğine ulaşmasını sağlamak için optik enerji ince ayarının çekirdek bileşenleri olarak kullanılabilir.
Bu tür optik cihazların FBG algılama ağlarındaki kaskat dalga boyu planlaması, hat zayıflama bütçesi ve diğer mühendislik göstergeleri için lütfen resmi ürün sayfasına bakın:
OFSCN® Optical Fiber Splitter