Контроллер поляризации: принцип работы и особенности использования в оптических системах
Основная функция контроллеров поляризации – трансформация входной поляризации в определенную выходную, в полной мере соответствующую принципам работы конкретной системы, позволяющей добиться необходимой эффективности, стабильности, надежности.
Контроллеры поляризации представлены как компактными и конструктивно простыми ручными моделями, так и более сложными электронными. Второй вариант дороже и габаритнее, однако, обе особенности компенсируются максимальной функциональностью, соответствующей даже наиболее сложным и технологичным ВОЛС.
Области эксплуатации
Контроллеры поляризации широко используются в следующих сферах:
- Телекоммуникационные комплексы высокоскоростной передачи информации;
- Волоконно-оптические комплексы измерений;
- Системы кабельного телевидения;
- WDM-комплексы;
- Волоконные лазерные установки;
- Распределенные антенные системы.
Особенности ручных контроллеров поляризации
Устройства данной категории представлены тремя основными решениями:
- С тремя катушками. Катушки позволяют сформировать три пластины с дробной волной, для фиксации волокна конструкция предусматривает выступы и специальные зажимы. Также на крышках катушек имеются небольшие ручки, благодаря которым удается быстро и точно загрузить оптоволокно и, при необходимости, извлечь его. На корпусе контроллера имеются метрические отверстия для фиксации на оптических столах, использования в сложных измерительных системах.
- С двумя катушками. Эти устройства еще более компактны, в сравнении с предыдущими. Пара независимых волновых пластин дает возможность скорректировать поляризацию светового потока, идущего по оптическому волокну. Формирование дробной волны, как и в предыдущем случае, достигается намоткой волокна на катушку. Конструкция предусматривает наличие всех вспомогательных элементов и механизмов, необходимых для быстрой установки и надежной фиксации волокна.
- Зажимные. В данном случае корректировка поляризации достигается за счет давления на волокно, оказываемого зажимом. Это давление приводит к двойному преломлению лучей в центральной части волокна, благодаря чему удается скорректировать задержки между быстрым и медленным поляризационными компонентами. На корпусе зачастую предусмотрена шкала, упрощающая настройку, позволяющая повторить репликацию без дополнительной калибровки.
Электронные контроллеры поляризации
Такие устройства представлены как одиночными модулями, ориентированными на выполнение определенных задач, так и многофункциональными платформами. Стоят они дороже, однако, изначальные вложения на 100% компенсируются не только функциональностью, но и максимальной точностью работы, возможностью подключения компьютерной техники для упрощения настройки, сохранения данных, полученных в ходе измерений, для проведения дальнейшего анализа. Электроника эффективно работает в любых температурных условиях, потери в оптическом канале сведены к минимуму, не возникают обратные отражения. Такая техника универсальна, совместима с оптическим волокном вне зависимости от типа, на точности измерений и управления не сказываются даже внешние физические нагрузки, например, вибрации, способные привести к небольшим смещениям волокна.
В качестве примера многофункционального контроллера поляризации можно рассмотреть модель N7784B от компании KeySight. Он выполняет следующие задачи:
- Стабилизация поляризации. В таком режиме устройство гарантирует неизменность поляризации на выходе, даже если имеют место постоянные колебания входных значений, вызванные изменениями температуры, физическими воздействиями.
- Скремблирование. В данном случае имеет место переключение выходной поляризации, которое может быть как произвольным, так и запрограммированным, зависящим от происходящих в сети событий, заданных обслуживающим специалистом алгоритмов. Режим скремблирования оптимально подходит для проверок оптических сетей, работа которых сопряжена с частым переключением поляризационной составляющей сигнала.
- Переключение поляризации. Эта функция электронного устройства напоминает обычное ручное, с вращающимися катушками или зажимом, но в конструкции технологичного оборудования отсутствуют поворотные элементы, изменения достигаются за счет синхронной работы силовых и электронных компонентов.
Оборудование дает возможность провести на 100% автоматические тестирования и настройки, оптимизировать поляризацию, чтобы обеспечить максимально эффективную работу оптоволоконной линии передачи данных.