光ファイバー減衰器のガイド

EDFA（エルビウム添加光ファイバー増幅器）などの多くのコンポーネントが、今日の光ファイバー伝送システムで信号を拡大するために使用されています。ただし、場合によっては、光信号のパワーレベルを下げる必要があります。たとえば、DWDM（高密度波長分割多重）システムでは、ノードに到達する複数の波長チャネルが異なるパスを通過し、異なる損失を経験する場合があります。それぞれの利得はフラットゲインになるため、光増幅器に入る前にパワーを等しくする必要があります。チャネルは、他のチャネルの電力レベルに依存します。この場合、光信号強度のポイント削減が必要になる場合があります。そして、通常、光ファイバー減衰器として知られているコンポーネントが使用されます。この記事では、光ファイバー減衰器の基本的な概要を説明します。

前書き
光減衰器は、光信号のパワーレベルを光ファイバー伝送システムの所定の係数で低減するために使用される受動部品です。信号の強度は、信号が移動する特定の距離におけるデシベル（dB）で表されます。光ファイバー減衰器は、通常、シングルモード長距離アプリケーションで使用されます。

光ファイバー減衰器の動作原理
テクノロジーが進歩するにつれて、多くの原則が光ファイバー減衰器の操作で使用され、必要な電力削減を実現します。ここでは、光ファイバー減衰器のいくつかの動作原理を紹介しています。

ギャップ損失の原理：ギャップ損失の原理を使用した減衰器では、光パワーレベルの低減は、正しい損失を生み出すために空気で分離された2本のファイバーによって達成されます。光信号は、2つの光ファイバ間の縦方向のギャップを通過するときに減衰します。この種の減衰器はエアギャップ減衰器とも呼ばれ、ほこりによる汚染の影響を受けやすく、湿気や温度の変化に敏感です。さらに、この減衰器は、トランスミッタの前のモード分布に非常に敏感です。したがって、光送信機のすぐ近くで使用することをお勧めします。エアギャップアッテネータがトランスミッタから離れていると、減衰器の効果が低下し、必要な損失が得られません。ファイバー経路のはるか下まで信号を減衰するには、吸収または反射技術を使用した光減衰器を使用する必要があります。ギャップロスの原理は次の写真のようになります。

吸収原理：光ファイバーには光エネルギーを吸収して熱に変換する欠陥があるためこの吸収原理は、光路内の材料を使用して光エネルギーを吸収する光ファイバー減衰器の設計で使用されます。この原理は非常に単純ですが、光信号パワーを低減するには効果的な方法です。次の図は、吸収原理を示しています。

反射原理：信号パワーを低減するために、光ファイバーのもう1つの欠陥である反射が使用されています。光ファイバの主なパワー損失は、反射または散乱によって引き起こされます。散乱光は、ファイバーに干渉を引き起こし、それによって信号パワーを低下させます。反射原理（下の図を参照）を使用すると、既知の量の信号を反射するように光ファイバー減衰器を製造できるため、信号の必要な部分のみを伝播できます。

パワーシングルを削減するために、さまざまな原則が適用されています。また、さまざまなアプリケーションに対応するために、さまざまなタイプの減衰器が製造されています。次の部分は、光ファイバー減衰器の主なタイプについてです。

光ファイバー減衰器のタイプ
固定減衰器と可変減衰器は、今日の市場で提供されている主なタイプです。それらの特徴が紹介されています。

固定減衰器は、その名前が示すように、減衰レベルが固定されています。固定減衰器は、理論的には、必要な減衰量を提供し、正確な電力出力を提供するように設定できるように設計できます。固定減衰器は通常、シングルモードアプリケーションに使用されます。これらは、FC、ST、SC、LCなどの同じタイプの通常のコネクタと嵌合します。

可変減衰器により、さまざまな調整が可能になり、複数のデシベル損失レベルで正確な電力出力を提供します。可変減衰器は2つのタイプに分けることができます。 1つは、0.1 dB、0.5 dB、1 dBなどの既知のステップでシングルの減衰を変更できるステップワイズ可変減衰器です。もう1つは、連続可変減衰器です。この種類の光ファイバー減衰器は、柔軟な調整で正確なレベルの減衰を生成します。オペレーターは、回路を中断することなく、必要な変更に迅速かつ正確に対応できるように減衰器を調整できます。また、さまざまな光ファイバコネクタも用意されています。